量子化学基礎

つまり「電子は雲のように広がっている」

古典物理では電子は「惑星のように軌道を回る」と考えていた。

それは間違いだった。

電子の位置は確率でしか表せない。高密度なところに「いる確率が高い」だけ。

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光の粒子性（アインシュタイン1905年）

光は「光子（フォトン）」という粒子でもある。

$E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$

光電効果で証明： 光の振動数が一定値を超えないと電子が出てこない。

「強くすれば出るはず」という直感は間違い。振動数が重要。

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電子の波動性（ド・ブロイ1924年）

電子にも波長がある：

$\lambda = \frac{h}{mv}$

電子線回折実験で証明。電子も波として干渉縞を作る。

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不確定性原理

$\Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{h}{4\pi}$

位置を正確に測ろうとすると速度がわからなくなる。

これは測定の問題ではなく、自然の本質的な限界。

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4つの量子数

量子数	記号	意味
主量子数	n	エネルギー準位（1, 2, 3...）
方位量子数	l	軌道の形（s/p/d/f）
磁気量子数	ml	軌道の向き
スピン量子数	ms	±1/2

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まとめ

• 光は粒子と波の両方：E = hν
• 電子は波：λ = h/mv
• 不確定性原理：位置と運動量は同時決定不能
• 電子の位置は「確率の雲」（波動関数²）で表す