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금속 이온의 불꽃 색상과 수소 원자의 에너지 준위2025.01.041. 금속 이온의 불꽃 색상 불꽃 실험에서 관찰되는 다양한 색상은 특정 금속 이온과 결합된 물질이 타면서 나타나는 현상입니다. 예를 들어, 초록색 불꽃은 바륨(Ba²⁺) 이온에 의해, 빨간색 불꽃은 스트론튬(Sr²⁺) 이온에 의해, 오렌지색 불꽃은 칼슘(Ca²⁺) 이온에 의해 생성됩니다. 이는 각 금속 이온이 가지는 고유의 에너지 수준과 전자의 에너지 상태 변화에 따른 빛의 방출로 설명할 수 있습니다. 2. 수소 원자의 에너지 준위 수소의 방출 스펙트럼이 선 스펙트럼인 것은 수소 원자 내 전자의 에너지 상태가 양자화되어 있음을 의미...2025.01.04
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수소 원자 스펙트럼 관찰 실험 보고서2025.01.081. 스펙트로고니오미터 스펙트로고니오미터는 프리즘이나 회절격자 판을 사용하여 입사광을 분리하고, 각 파장의 빛이 분리되는 각도를 정확하게 측정할 수 있도록 하며, 빛을 내는 물질에 관한 정보를 얻을 수 있습니다. 전자가 원자 내 궤도에서 전이할 때 빛을 흡수하거나 방출하는데, 스펙트로고니오미터는 스펙트럼 분석을 통한 원자 구조에 대한 연구에 사용될 수 있습니다. 2. 프리즘 프리즘은 빛을 굴절시킬 수 있는 광학적 평면을 2개 이상 가진 투명한 물체로서, 적어도 한 쌍의 면은 평행이 아니어야 합니다. 빛의 굴절을 이용하여 색깔이 나누...2025.01.08
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현대 물리학에 따른 수소 모형2025.01.231. 갇힌 전자의 에너지 물리학자들은 오랜 세월 동안 원자에 관해 고민해왔지만, 20세기 초까지는 원자 내부에 있는 전자의 배치, 운동 그리고 원자가 빛을 방출하고 흡수하는 원리에 대해 알지 못했다. 양자물리의 출현으로 전자, 양성자 등 모든 움직이는 입자들이 슈뢰딩거 방정식을 만족하는 물질파로 기술될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 양 끝이 고정된 줄에 의해 만들어진 정지파는 띄엄띄엄 떨어진 진동수 값만을 갖게 되며, 이는 자유전자의 물질파에도 적용된다. 파동을 가두면 띄엄띄엄한 에너지를 갖는 상태가 되는데, 이를 양자화라고 한다. 2...2025.01.23
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보어의 수소모형과 에너지 상태2025.01.231. 갇힌 전자의 에너지 무한히 길게 당겨진 줄로 임의의 진동수로 진행하는 파동을 만들 수 있습니다. 양 끝이 고정된 줄에 의해 만들어진 파동을 정지파라고 하며, 이 경우 정지파는 띄엄띄엄 떨어진 진동수 값만을 갖게 됩니다. 즉, 각 상태는 정확하게 양자화된 진동수 값만을 갖게 됩니다. 자유전자를 물질파로 생각할 경우, 자유전자의 물질파는 무한히 길게 당겨진 줄에 생기는 파동과 같으며 각각의 자유전자는 적절한 크기의 모든 진동수와 모든 에너지를 가질 수 있습니다. 이렇게 파동을 가두었을 때 전자가 띄엄띄엄한 에너지를 갖는 상태를 양...2025.01.23
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[현대물리학실험]광전 효과2025.05.091. 광전 효과 광전 효과란 '빛이 어떤 물체에 부딪칠 때, 전자가 방출되는 현상'을 말한다. 이 현상이 발견되었을 당시 빛에 대한 이론은 파동설이 지배적이었는데 그 이론으로는 광전 효과에 대한 명확한 해석을 내리기가 힘들었다. 이에 따라 빛의 입자설이 제안되었고, 플랑크의 양자 가설과 아인슈타인의 광량자설을 통해 광전 효과가 설명되었다. 이 실험에서는 빛의 주파수와 세기에 따른 광전자의 최대 운동에너지를 측정하여 빛의 입자설을 확인하고자 한다. 2. 빛의 입자설 빛의 입자설이란 빛을 하나하나의 알갱이로 보는 것이다. 고전의 파동 ...2025.05.09
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수소 원자의 스펙트럼 관찰 및 Balmer 계열 분석2025.05.121. 수소 원자의 스펙트럼 이 실험에서는 수소 원자의 스펙트럼을 관찰하고, Balmer 계열의 파장을 측정하여 Rydberg 상수를 계산하는 것이 목적입니다. 수소 원자의 스펙트럼은 가시광선 영역에서 H_alpha, H_beta, H_gamma 등의 선이 관찰되며, 이 선들은 자외선 영역까지 확장되는 Balmer 계열을 따릅니다. 실험에서는 Balmer lamp를 이용하여 수소 원자를 여기시키고, Rowland 격자를 통해 스펙트럼을 관찰하여 각 선의 파장을 측정합니다. 이를 통해 Rydberg 상수를 계산할 수 있습니다. 1. 수...2025.05.12
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유기화합물의 구조확인을 위한 분광학적 분석 방법2025.01.061. 적외선 흡광분광법(Infrared Spectroscopy) 적외선 분광법은 유기화합물의 분자구조를 확인하는 데 가장 많은 정보를 제공합니다. 분자의 진동에 의해 흡수되는 적외선의 진동수를 측정하여 화합물의 구조를 분석할 수 있습니다. 적외선 분광계는 시료 광선과 기준 광선을 사용하여 화합물에 의해 흡수되는 적외선의 진동수를 기록합니다. 2. 핵자기 공명 분광법(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) 핵자기 공명 분광법은 물질의 핵이 외부 자기장에서 보이는 공명 현상을 이용하여 화합물의 구조를 ...2025.01.06
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