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41-3. 전자의 정상적 궤도반경과 원자모형

운동주체의 전자는 팽창작용과 수축작용의 자체진동을 영구적으로 반복한다. 그러므로 자체진동의 전자가 함몰파의 파동에너지 Wb에 대해 반응할 경우, 이 자체진동의 전자는 인력의 운동효과와 척력의 운동효과를 반복적 주기의 형태로 가질 수 있다. 즉 하나의 전자가 인력의 Ge와 척력의 Re를 교대로 갖는다.

자체진동의 전자가 반복적 주기의 교대형태로 갖는 인력선의 Ge와 척력선의 Re는, 거리 r의 위치에 따라 우열이 전환될 수 있다. 즉 등가반경 rg의 내부에서는 일정한 한계로 통제받는 인력선의 Ge보다 무조건으로 증가되는 척력선의 Re가 더욱 큰 절대치의 힘을 갖는다. 그러나 등가반경 rg의 외부에서는 항상 척력선의 Re가 인력선의 Ge보다 더욱 작은 절대치의 힘으로 작용한다.

운동주체의 전자에게 인력과 척력이 반복적 주기의 형태로 발현되고 있으나, 이 인력과 척력의 대외적 효과는 반드시 하나의 통합적 동작으로 표출된다. 또한 인력과 척력의 대외적 효과가 하나의 통합적 동작으로 표출되는 과정에서는, 이들의 인력선 Ge과 척력선 Re가 하나의 벡터량으로 합성된 구조를 갖는다.

전자의 대외적 운동효과에서 인력선 Ge과 척력선 Re가 하나의 벡터량으로 통합된 운동력을 U라고 표현할 경우, 이 통합 운동력 U는 식 (41-7)과 식 (41-8)의 합성구조를 갖는다. 그러므로 전자의 인력 Ge과 척력 Re이 하나의 벡터량으로 통합된 운동력 U는

U = Ge - Re

   Ge = (Wb×Es) - (Es×)

   Re = Wb×Eg

U = {(Wb×Es) - (Es×)} - (Wb×Eg)

U=(- Es×) - ...................... (41-9)

의 구조로 표현할 수 있다.

식 (41-9)의 내용처럼 전자의 인력 Ge와 척력 Re가 하나의 벡터량으로 합성되는 것은, 그림 41-1의 인력 분포선 Ge와 그림 41-2의 척력 분포선 Re가 하나의 체제로 통합되는 것을 의미한다. 여기에서 전자의 인력선 Ge와 척력선 Re가 하나의 벡터량으로 합성된 효과는 하나의 통합적 분포선을 갖고, 하나의 통합적 분포선을 가진 전자의 운동력 U는 그림 41-3의 형태로 표현할 수 있다.

그림 41-3의 상황도에서 통합 운동력 U의 분포선은 그림 41-1의 인력선 Ge와 그림 41-2의 척력선 Re가 하나의 벡터량으로 합성된 형태를 표현한 것이다. 즉 그림 41-3의 상황도에서 통합 운동력 U의 분포선은 식 (41-8)의 구조를 도식적 형태로 반영한 것이다. 그림 41-3의 상황도처럼 인력선 Ge와 척력선 Re가 하나의 벡터량으로 합성된 통합 운동력 U의 분포선에서, 인력선 Ge와 척력선 Re의 절대치가 완벽하게 동일한 크기의 평형(대칭적 0점)을 구성하는 지점의 거리 ro는, 편의상 전자의 ‘정상적 궤도반경’이라고 부르겠다.

그림 41-3의 상황도에서 +는 인력이나 진동에너지의 압축력, -는 척력이나 진동에너지의 진공력, r는 양성자와 전자의 거리, 0는 양성자의 중심적 위치, Ge는 인력의 분포선, Re는 척력의 분포선, rg는 등가반경의 거리, ro는 정상적 궤도반경, 굵은 선의 U는 인력선의 Ge와 척력선의 Re가 하나의 벡터량으로 합성된 통합 운동력의 분포선, C는 통합 운동력 U의 최대정점을 표현한다.

그림 41-3. 전자의 인력선 Ge와 척력선 Re가 하나의 벡터량으로                                                      합성된 통합 운동력 U의 분포 상황도

그림 41-3의 상황도에서 통합 운동력 U가 최대치의 인력을 갖는 위치의 거리는 등가반경 rg이고, 통합 운동력 U가 최대치의 척력을 갖는 C의 위치는 양성자 표피면이다. 또한 인력 Ge와 척력 Re는 ro ‘정상적 궤도반경’에서 동일한 크기의 완벽한 평형(대칭구도)을 유지한다. 그러므로 ro ‘정상적 궤도반경’에서 통합 운동력 U는 척력과 인력의 중립적 입장을 갖고, 통합 운동력 U의 역학적 기능이 외양적으로 정지상황을 유지한다.

인력과 척력의 완벽한 평형(대칭구도)을 유지하는 ro의 정상적 궤도반경은, 등가반경 rg의 거리보다 조금 작은 위치에서 형성된다. 또한 정상적 궤도반경 ro의 내부에서는 척력 Re의 작용이 더욱 우세하고, 정상적 궤도반경 ro의 외부에서는 인력 Ge의 작용이 더욱 우세하다. 그러므로 자체진동의 전자는 정상적 궤도반경 ro의 내부로 접근할 수 없고, 정상적 궤도반경 ro의 외부로 이탈할 수 없는 구속적 통제를 받는다.

자체진동의 전자가 정상적 궤도반경 ro의 위치에서 존재할 경우, 전자의 인력 Ge과 척력 Re가 동일한 크기의 완벽한 평형을 유지한다. 즉 정상적 궤도반경 ro의 위치에서 존재하는 전자의 입장은 상반적 방향의 인력과 척력을 동시적으로 받고, 이 인력과 척력의 동시적 작용에 의해 구속적으로 통제된다. 여기에서 인력과 척력의 동시적 작용에 의해 구속적으로 통제되는 전자는, 정상적 궤도반경 ro를 임의로 벗어날 수 없다.

인력과 척력이 동시적으로 작용되는 전자는 원자구조의 외부로 이탈(탈출)하는 것이 곤란하다. 이와 같이 정상적 궤도반경 ro를 임의로 벗어날 수 없는 전자는, 정상적 궤도반경 ro로 형성된 구형의 표면층에서만 안정적으로 존재할 수 있다. 여기에서 정상적 궤도반경 ro의 전자를 구속적으로 통제하는 인력과 척력의 평형적 작용은 편의상 원자핵의 양성자(양전기장)에 대한 ‘전자의 결합에너지’라고 부르겠다.

원자핵의 양성자와 전자는 항상 정상적 궤도반경 ro의 거리를 유지한다. 또한 원자핵의 양성자를 중심점으로 적용하는 정상적 궤도반경 ro의 입체적 분포가, 구형(공)의 표피층을 형성한다. 즉 정상적 궤도반경 ro의 입체적 분포가 갖는 구형의 표피층은 원자구조의 입체적 구면층을 의미하고, 이 원자구조의 구면층을 구성하는 반지름이 정상적 궤도반경 ro이다.

정상적 궤도반경 ro로 형성된 구형(공)의 표피층에서 전자가 존재할 경우, 이 전자의 전기장과 양성자의 전기장은 상쇄적으로 중화된다. 또한 정상적 궤도반경 ro로 형성된 구형의 표피층에서 전자의 전기장과 양성자의 전기장이 상쇄적으로 중화되면, 이 전자의 전기력과 양성자의 전기력이 원자구조의 외부로 노출되지 않고, 원자구조의 전체가 전기적 중성의 입장을 갖는다.

원자핵의 양성자가 방출한 양전기장의 종파적 파동에너지는, 입체구조의 사방으로 전파된다. 또한 원자핵의 중심점에서 입체구조의 사방으로 방출한 양전기장의 모든 종파적 파동에너지는, 전자의 자체적 진동에너지에 의해 상쇄적으로 중화된다. 즉 정상적 궤도반경 ro를 갖는 구형의 표피층에서, 전자의 자체적 진동에너지가 양전기장의 모든 종파적 파동에너지를 수용적으로 흡수한다.

정상적 궤도반경 ro를 갖는 구형의 표피층에서는, 자체진동의 전자가 양전기장의 종파적 파동에너지를 수용적으로 흡수하기 위해 자율적(능동적)으로 이동된다. 그러므로 자체진동의 전자는 정상적 궤도반경 ro를 갖는 구형의 표피층에서 활발하게 운동하고, 양성자의 양전기력(종파적 파동에너지)이 원자구조의 외부로 노출되지 않도록 구면층의 헌신적 방어벽을 형성한다. 즉 자체진동의 전자는 원자구조의 표피부에서 방어벽의 형태로 분포되는 운동효과를 갖는다.

자체진동의 전자가 외부의 광파(전자기파)를 흡수할 경우, 이 전자의 자체적 진동에너지가 증감되고, 전자의 진동에너지에 의해 발현되는 인력과 척력도 변화의 영향을 받는다. 또한 양성자에 대한 전자의 인력과 척력이 변화되면, 양성자와 전자의 전기적 상호작용을 반영한 정상적 궤도반경 ro의 거리(직경)가 신축적으로 증감되고, 원자구조의 전체적 부피가 팽창하거나 축소될 수 있다.


 2014. 3. 9     

 

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