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물리학 슈뢰딩거2024.09.121. 양자역학의 기원과 발전 1.1. 물질의 구성 - 원자론의 탄생 고대부터 인간은 이 세상을 이루는 기본 단위가 무엇인지를 알고자 하는 호기심을 가져왔다. 기원전 5세기 그리스 철학자 데모크리토스는 물질을 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 알갱이인 "아토모스(atomos)"라는 개념을 제시했다. 그는 모든 물질은 이러한 "아토모스"의 집합체라고 주장했다. 즉, 데모크리토스는 모든 물질이 작고 분할할 수 없는 입자들로 구성되어 있다는 원자론을 제창한 것이다. 그러나 당시에는 이러한 원자론을 실험적으로 증명할 수 있는 기술이 없었기 ...2024.09.12
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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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슈뢰딩거의 고양이2024.09.211. 양자역학의 개념과 발전 1.1. 고대부터의 물질 탐구와 원자론 고대로부터 인류는 자신을 둘러싸고 있는 물질의 구성에 대해 끊임없이 궁금증을 가져왔다. 고대 그리스 철학자들은 물질의 근원이 무엇인지에 대해 다양한 견해를 제시했다. 대표적으로 데모크리토스는 물질을 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 알갱이인 "아톰"이 존재한다고 주장했다. 그는 아톰이 다양한 모양과 크기를 가지며, 이러한 아톰들이 모여 모든 물질을 구성한다고 보았다. 이러한 데모크리토스의 원자론은 후대로 이어져 현대 물리학의 기초를 마련하게 된다. 한편 엠페도클레...2024.09.21
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em측정실험2024.10.021. e/m 측정 실험 1.1. 실험목적 Helmholtz coil을 이용하여 생성시킨 자기장 하에서 전자의 운동을 관측하여 자기장이 운동하는 하전입자에 미치는 힘을 이해하고, 자연계의 중요한 상수값의 하나인 전자의 전하량과 질량의 비를 측정하는 것이 이번 실험의 목적이다. 전자가 균일한 자기장 B 하에서 운동할 때 받게 되는 로렌츠 힘에 의해 전자는 원운동을 하게 된다. 이를 이용하여 전자의 질량과 전하량의 비인 e/m 값을 실험적으로 측정할 수 있다. 따라서 이번 실험을 통해 전자가 자기장 속에서 받는 힘의 특성을 이해...2024.10.02
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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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전기전자2024.09.191. 전기와 전하 1.1. 전자의 특성 전자는 음의 전하를 띠고 있는 입자이다. 원자의 내부에는 원자핵이 있는데 그 주위에 존재한다. 톰슨의 음극선 실험에서 발견되었는데, 진공방전에서 형광 빛이 생기는 것을 관찰하였다. 미국의 밀리컨의 실험으로 전자의 질량을 측정하는데 성공하였고, 1.60*10^-19이라는 것을 알아내었다. 톰슨의 공식에 대입하면 질량 또한 알아 낼 수 있으며, 닐스보어, 헨리 모즐리의 x선 실험을 하며 자세히 밝혀졌다. 원자는 물리적 성질 화학적 성질 둘 다 가지고 있다. 물리적 성질로는 전자 또한 파동의 이중...2024.09.19
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김상욱 모두를 위한 물리학2024.10.161. 책 소개 1.1. 『떨림과 울림』 『떨림과 울림』은 물리학자 김상욱 교수가 집필한 저서로, 우리 주변에서 일어나는 다양한 물리적 현상들을 인문학적으로 풀어낸 작품이다. 저자는 이 책에서 우주의 시작인 빅뱅에서부터 우리가 일상적으로 접하는 각종 물리적 사건들을 설명하며, 이를 통해 '떨림'과 '울림'이라는 독특한 관점으로 세상을 바라보고자 한다. 저자는 서문에서 "우주는 떨림이다. 정지한 것들은 모두 떨고 있다... 빛은 떨림이다... 세상을 떨림으로 가득하다. 인간은 울림이다. 수많은 떨림에 울림으로 반응한다."라고 밝히며...2024.10.16
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방사선2024.10.111. 물질의 구조 1.1. 원자의 구조 원자의 구조는 다음과 같다. 원자는 원자핵과 전자로 구성되어 있다. 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다. 원자번호는 원자핵 속 양성자의 수와 같으며, 질량수는 양성자와 중성자의 총 수이다. 러드퍼드가 알파선 산란실험을 통해 원자핵의 존재를 발견하였고, 1930년에 채드윅이 중성자를 발견하였다. 이에 따라 원자의 구조가 원자핵과 궤도 전자로 구성되어 있다는 것이 밝혀졌다. 원자는 전자가 모여 있는 궤도를 가지고 있다. 전자는 원자핵 주변을 돌며 에너지 준위를 형성하고 있다. 전자는...2024.10.11
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루미놀법 원리2024.10.151. 루미놀의 발광 반응 1.1. 스핀 다중도(Spin multiplicity) 원자 내에 존재하는 전자는 다양한 상태를 지니고 있으며, 이는 양자수라는 개념으로 나타난다. 그리고 양자수 개념 중 하나로 스핀 양자수가 존재한다. 다른 세 가지 양자수는 전자의 에너지 준위 껍질에 관한 개념인 주양자수, 오비탈의 모양(s,p 등)에 대한 개념인 방위양자수(부양자수), 오비탈의 방향에 대한 개념인 자기 양자수이다. 이런 네 개의 양자수에 의해 표현되는 전자의 상태는 고유하다는 내용을 담은 것이 파울리의 배타 원리이다. 그렇다면 이제...2024.10.15
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과망간산법2024.11.201. 산화-환원 반응 1.1. 산화와 환원 산화와 환원은 화학 반응 과정에서 일어나는 매우 중요한 개념이다. 산화란 어떤 화학종이 전자를 잃거나 산소와 결합하거나 수소와 분리되는 과정을 말한다. 반면 환원은 어떤 화학종이 전자를 얻거나 산소와 분리되거나 수소와 결합하는 과정을 의미한다. 이처럼 산화와 환원은 항상 동시에 일어나는 상호작용이다. 어떤 물질이 산화되면 그 전자를 다른 물질이 받아 환원되기 때문이다. 예를 들어 금속 철이 공기 중에 노출되면 철이 산화되어 산화철(녹)이 생성되는데, 이때 철이 전자를 잃으면서 산화되고...2024.11.20
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