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일반화학실험(1) 실험 10 원자의 방출스펙트럼 예비2025.05.091. 스펙트럼 스펙트럼이란 빛을 파장 범위에 따라 분류한 것을 의미한다. 스펙트럼은 크게 선 스펙트럼(line spectrum)과 연속 스펙트럼(continuous spectrum)으로 구분된다. 선 스펙트럼이란 하나의 원자에서 방출되어 양자화 된 에너지 값을 가지는 스펙트럼을 의미한다. 연속 스펙트럼이란 여러 원자들로부터 방출되고, 원자간 충돌에 의해 연속적인 에너지 준위를 띠는 스펙트럼을 의미한다. 2. 분광법 분광법이란 빛의 흡수, 산란, 방출과 같은 다양한 상호 작용을 측정하여 시료의 성질을 파악하는 방법을 의미한다. 방출 ...2025.05.09
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수소 이야기2025.01.231. 수소의 발견과 성질 본 보고서에서는 수소와 관련된 다양한 실험을 통해 우주의 시작부터 현재까지 가장 기본이 되는 원소인 수소의 다양한 성질에 대해 탐구한다. 수소의 폭명성을 확인하고 전기분해를 통해 Avogadro 법칙을 실험적으로 학습한다. 2. 수소의 스펙트럼 수소 원자의 스펙트럼을 분광기를 통해 확인해보고 방출선이 갖는 양자화학적 유래와 의미를 파악한다. 수소의 선스펙트럼에서 라이먼 계열과 발머 계열의 차이를 설명한다. 3. 금속과 산의 반응 염산의 수소 이온과 금속이 반응하는 것을 관찰하고 그 반응 몰수비를 구해 당량을...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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아주대)현대물리학실험 atomic spectra 예비 보고서2025.01.291. 회절격자 분광 광도계 회절격자 분광 광도계를 이용하여 수소, 헬륨, 수은 램프에서 나오는 빛이 형성하는 불연속적인 선 스펙트럼을 관찰하고, 운자 스펙트럼 띠무늬 사이의 간격과 상대 광도를 측정한다. 헬륨의 스펙트럼을 통해 얻은 회절격자의 선 간격을 대입하여 다른 원자 스펙트럼의 상대광도 대 파장 그래프를 얻는다. 각각의 스펙트럼의 파장과 일반적으로 인정된 값을 비교하여 수소의 경우 각각의 선에 대응하는 전자 궤도 전이를 확인한다. 2. 스펙트럼 스펙트럼은 빛을 프리즘과 같은 도구로 분해해서 살펴보는 것을 말한다. 종류로는 연속...2025.01.29
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현대물리학실험 <Atomic spectra> 결과보고서2025.01.161. 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼 실험을 통해 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼을 관측하고 분석하였다. 헬륨 스펙트럼을 이용하여 회절격자 간격을 계산하였고, 이를 바탕으로 수소와 헬륨 스펙트럼의 파장을 구하였다. 실험 결과 이론적으로 알려진 가시광선 영역의 파장 범위와 잘 일치하는 것을 확인하였다. 다만 1차와 2차 사이에 관찰된 반복적인 피크에 대해서는 입사광의 평행성 문제로 인한 굴절광일 가능성을 제시하였다. 1. 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼 수소, 헬륨, 수은 등의 원소들은 불연속 선스펙트럼을 나타내...2025.01.16
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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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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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일반화학실험 불꽃실험 결과보고서 (A+)2025.01.161. 불꽃 실험 불꽃 실험을 통해 금속마다 각자 다른 원자 스펙트럼에 대한 지식을 쌓고 그를 바탕으로 금속 이온들의 종류를 확인하고 금속 이온들의 원자 스펙트럼을 이해하고 학습한다. 불꽃의 색깔은 화학 물질, 특히 여러 가지 금속 원자가 높은 온도에서 각각 고유한 색깔을 나타내는 것을 응용한 것이다. 어떤 금속 이온이 불꽃 실험에서 특정한 불꽃 색깔을 나타내는 것은 금속 원자의 전자들이 열 에너지나 전기 에너지에 의해 들뜬 상태에서 바닥 상태로 내려가면서 흡수한 에너지를 광자로 방출하기 때문이다. 2. 스펙트럼 스펙트럼은 흔히 빛을...2025.01.16
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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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