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폭이 각각 L, 2L인 일차원 무한 퍼텐셜 우물에 전자 A, B가 각각… | [변리사 1차] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 20년 1회차
폭이 각각 L, 2L인 일차원 무한 퍼텐셜 우물에 전자 A, B가 각각 어떤 양자상태로 갇혀있다. A는 바닥상태에 있고, A와 B의 에너지는 같다. 이때 B의 드브로이 파장(λ)은?
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L/4
2
L/2
3
L
4
2L
5
4L
해설

폭 L인 우물의 바닥상태 전자 A의 에너지는 EA=h28mL2E_A=\dfrac{h^2}{8mL^2}이고, 폭 2L인 우물에서 같은 에너지를 갖는 전자 B의 양자수는 nB2h28m(2L)2=EAn_B^2\dfrac{h^2}{8m(2L)^2}=E_A를 풀면 nB=2n_B=2가 된다.

무한퍼텐셜 우물에서 드브로이 파장은 λ=2×(우물폭)n\lambda=\dfrac{2\times(\text{우물폭})}{n}이므로 B의 파장은 λB=2(2L)2=2L\lambda_B=\dfrac{2(2L)}{2}=2L이다.

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