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인천대학교 현대물리학실험 Franck-Hertz 실험 결과보고서2024.11.261. 실험 개요 1.1. 실험 목적 이번 Franck-Hertz 실험의 목적은 가열된 음극에서 방출되어 수은 원자에 충돌한 후 저지 전압을 이겨내고 집속판에 도달하는 전자의 양을 전류계로 측정하여 수은 원자의 불연속적인 에너지 준위를 확인하는 것이다. 전자는 아르곤 튜브 내부의 두 그리드 사이에 알려진 전위를 적용하여 가속되며, 전자가 아르곤의 외부 궤도 전자 중 하나를 발생시키기에 충분한 운동 에너지를 가질 때 아르곤 원자와 비탄성 충돌을 일으키게 된다. 이러한 전자 운동 에너지의 손실은 아르곤의 전자 전류를 감소시키며, 여기...2024.11.26
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플랑크헤르츠실험2024.09.031. 서론 1.1. 플랑크와 양자이론의 시작 19세기 후반 물리학자들은 열복사 현상에 대해 연구하며 양자이론의 시작점을 마련했다. 그 중에서도 막스 플랑크(Max Planck)는 열복사 실험 결과를 설명하기 위해 에너지가 양자화되어 있다는 가설을 제시했다. 플랑크는 1900년에 발표한 논문에서 물질이 에너지를 연속적으로 방출하는 것이 아니라 불연속적인 양자 단위로 방출한다는 가설을 제시했다. 당시의 고전물리학에서는 에너지가 연속적으로 방출된다고 생각했지만, 플랑크는 실험 결과를 설명하기 위해서는 에너지가 양자화되어 있다는 가정이...2024.09.03
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플랑크헤르츠실험 이론2024.09.031. 서론 1.1. 역사적 배경 원자에 대한 이해는 현대 물리학 발전의 핵심이 되었다. 1800년대 중반부터 물리학자들은 원자의 구조와 행동을 설명하고자 노력했다. 1897년 J.J. 톰슨은 음극선 실험을 통해 전자를 발견했으며, 이는 원자의 구조에 대한 새로운 이해의 계기가 되었다. 이후 1911년 에른스트 러더퍼드는 α-입자 산란 실험을 통해 원자핵 모형을 제안했다. 러더퍼드 모형에 따르면 원자는 양전하를 띤 작은 핵과 그 주위를 돌고 있는 전자로 구성되어 있다. 그러나 러더퍼드 모형에는 몇 가지 문제점이 있었다. 하나는 ...2024.09.03
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분광기 스펙트럼2024.12.221. 분광기에 대한 고찰 1.1. 푸리에 변환과 미분분광광도법 푸리에 변환은 입력함수 f(t)를 주기함수 성분으로 분해했을 때 계수(coefficient)를 의미하며, 이는 각 주기함수의 강도를 나타낸다. 푸리에 변환은 시간 영역의 함수를 주파수 영역의 함수로 변환하는 것으로, 수식적으로는 다음과 같이 표현된다. f(t)= ∫_{-∞}^{∞} F(u)e^{j2πut}du F(u)= ∫_{-∞}^{∞} f(t)e^{-j2πut}dt 여기서 f(t)는 변환하고자 하는 연속함수이며, u는 주파수(frequency)로 1/T(시간주기...2024.12.22
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경북대학교 물리학실험2025.03.151. 자유낙하운동 1.1. 추가이론 자유 낙하 물체라는 표현을 사용할 때, 반드시 정지 상태로부터 떨어지는 물체만을 의미하지는 않는다. 자유 낙하 물체는 처음의 운동 상태에 관계없이 중력만의 영향 하에서 자유롭게 움직이는 물체이다. 위로 혹은 아래로 던져진 물체와 정지한 상태에 떨어지는 물체 모두 자유롭게 떨어진다. 어떤 자유 낙하 물체의 가속도도 처음 운동과 상관 없이 아래 향하며 크기가 같다. 자유 낙하 가속도의 크기를 g로 표시하며, 지표면 근처에서 g의 값은 고도가 높아짐에 따라 감소한다. 더욱이 위도의 변화에 따라 g도 ...2025.03.15
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원자모형의 변천2024.09.191. 원자 모형의 변천과정 1.1. 고대의 원자 사상 고대의 원자 사상은 물질의 근원에 대한 오랜 탐구에서 시작되었다. 기원전 5세기의 그리스 철학자 데모크리토스는 모든 물질이 나누어지지 않는 매우 작은 입자로 구성되어 있다고 믿었으며, 이러한 입자를 "atomos(아토모스)"라고 불렀다. 아토모스는 그리스어로 "더 이상 나누어질 수 없는" 이라는 뜻을 가지고 있다. 데모크리토스는 이러한 아토모스가 다양한 크기와 모양을 가지고 있으며, 이들이 서로 다른 방식으로 결합하여 다양한 물질을 만든다고 생각했다. 한편, 그리스의 철학자...2024.09.19
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불꽃실험2024.10.021. 실험 목적 불꽃 시험을 통해 금속 이온들의 종류를 확인하고 금속이온들의 원자 스펙트럼을 이해하는 것이 이 실험의 목적이다. 불꽃 시험은 금속의 간이 감별법으로 사용되고 있으며, 금속 원소마다 고유한 불꽃색을 나타내는 것을 이용하여 금속 이온의 종류를 확인할 수 있다. 또한 금속 이온들의 원자 스펙트럼을 이해함으로써 이온들의 전자 전이 과정과 에너지 준위 차이에 대해 학습할 수 있다. 따라서 이 실험을 통해 금속 이온의 불꽃 반응 특성을 관찰하고 원자 스펙트럼에 대한 지식을 쌓는 것이 주요 목적이라고 할 수 있다." 2. 실...2024.10.02
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루미놀 실험 보고서2024.09.151. 화학발광 (Chemiluminescence) 1.1. 화학발광의 정의 화학발광이란 특정한 화학종이 일련의 화학반응에 의하여 전자적으로 들뜬 상태(electromically excited state)로 전이(transition) 된 후 다시 바닥상태(ground state)로 이완(relaxation) 될 때 여분의 에너지를 열에너지가 아닌 빛에너지로 방출하는 현상이다. 화학반응에 관여하는 물질이 들떠 발광하거나, 들뜬분자 또는 들뜬원자가 함께 존재하고 있는 다른 분자나 원자에 충돌하여 이것을 들뜨게 하여 발광시키는 경우 등이...2024.09.15
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루미놀 보고서2024.09.151. 화학발광 1.1. 에너지 준위 원자핵을 중심으로 전자가 일정한 궤도를 그리며 존재하고 있는데 그 궤도를 에너지 준위라고 한다. 전자는 외부에서 에너지를 받으면 높은 에너지 준위로 이동했다가 낮은 준위로 내려오면서 에너지를 방출하게 된다. 이 때의 에너지 방출은 열 혹은 빛과 같은 전자기파의 형태로 이루어진다. 전자가 에너지를 받아 높은 에너지 준위로 이동하는 것을 "들뜬 상태"라 하며, 이 들뜬 상태에 있던 전자가 다시 낮은 에너지 준위로 떨어질 때 그 에너지 차이만큼의 빛 에너지를 방출하는 것을 "화학발광"이라 한다. 높...2024.09.15
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회로이론 해석2024.09.111. 반도체의 기초 1.1. 원자와 전자 모든 물질은 매우 작은 분자 또는 원자의 결합으로 되어 있으며, 이들 원자는 양 전하를 가진 원자핵(atomic nucleus)과 음 전하를 가진 전자(electron)라는 작은 입자로 구성되어 있다. 원자핵의 구조나 원자핵을 둘러싸고 있는 전자의 수에 따라 서로 다른 원자가 된다. 원자의 모형은 마치 태양 주위를 지구와 같은 행성들이 돌고 있는 것과 비슷하며, 원자핵을 중심으로 몇 개의 전자가 각각 정당한 궤도 위에서 자전하면서 돌고 있다. 구리의 경우, 궤도 전자의 수는 K각에 2개, ...2024.09.11
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