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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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고체 물질의 전기전도2025.01.271. 고체의 전기적 특성 결정고체는 격자라고 부르는 규칙적인 3차원 구조를 이룹니다. 비저항(ρ)은 단위가 Ω·m(SI 단위)이며, 상온에서 비저항 값이 크면 절연체, 작으면 도체입니다. 반도체는 금속에 비해 상당히 큰 비저항 값을 가집니다. 비저항 온도계수(α)와 전하운반자 밀도(n)도 중요한 특성입니다. 2. 결정고체의 에너지 준위 많은 원자들이 결정을 이루면 각각의 에너지 준위가 N개의 준위들로 갈라집니다. 고체에서는 개별적인 에너지 준위들이 모여 에너지띠가 만들어지며, 에너지띠 사이에는 에너지간격이 존재합니다. 결정을 이루는...2025.01.27
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[물리화학실험] 컨쥬게이션 염료의 흡수 스펙트럼 예비보고서 A+2025.01.191. HOMO/LUMO HOMO(highest occupies molecular orbital)는 분자의 바닥 상태 전자 배치에 있어서, 전자가 실제로 채워져 있는 가장 높은 에너지의 분자 오비탈을 의미합니다. LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)는 전자가 채워져 있지 않은 가장 낮은 에너지의 오비탈을 의미합니다. HOMO와 LUMO는 분자의 화학적 성질과 반응성을 설명하는데 중요하게 활용됩니다. 2. 에너지 준위 전자가 가질 수 있는 에너지는 양자화되어 있으므로, 발생하는 에너지 또한 양자화되...2025.01.19
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원자의 방출스펙트럼(예비보고서)2025.05.091. 에너지 준위 원자나 분자의 전자가 가질 수 있는 에너지 상태를 말한다. 전자가 더 높은 에너지 준위에 위치할수록 원자나 분자는 불안정한 상태에 놓이게 된다. 전자가 높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 이동할 때, 에너지가 방출될 수도 있고, 에너지가 흡수될 수도 있다. 2. 전자 전이 원자나 분자의 전자가 한 에너지 준위에서 다른 에너지 준위로 이동하는 과정이다. 전자 전이는 원자나 분자 내부에서 일어나며, 이 때 전자가 흡수하거나 방출하는 빛의 파장은 전자가 이동한 에너지 차이에 비례한다. 3. 바닥상태와 들뜬상태 바닥...2025.05.09
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A+ 물리화학실험-계산화학 실습 (Gaussian View) 실험 보고서2025.01.071. 계산화학 계산화학은 화학 전체를 크게 나누는 분류 중 하나인 물리화학 분야에 속하는 이론 물리화학의 한 부분이다. 이론 모형을 기반으로 개발된 컴퓨터 프로그램을 연구대상인 분자에 적용하여 모사실험을 수행한 후, 그 결과를 분석하는 것이 계산화학 분야 연구의 주요 내용이다. 계산화학은 실제 실험에서의 제한 조건에서 자유롭기 때문에, 일반 조건에서 안정하게 존재하는 분자들뿐만 아니라 불안정한 중간체나 전이 상태까지도 다룰 수 있다. 또한 실험으로는 얻기 어려운 분자의 내부 구조에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 이를 바탕으로 미지 ...2025.01.07
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일반화학실험 원자의 방출스펙트럼 예비보고서2025.01.121. 에너지 준위 원자 내에 존재하는 전자들이 배열되는 특정 에너지 상태를 말한다. 에너지 준위는 불연속적인 에너지값이고 전자가 하나 있는 수소 원자의 전자가 가지는 에너지 준위는 주양자수의 영향을 받지만 이외의 헬륨부터 다른 원자들은 주양자수와 부양자수의 영향을 받는다. 또한 에너지 준위는 전이될 수 있다. 전자가 에너지를 흡수하거나 방출하는 경우 에너지 준위값이 달라져 전이될 수 있다. 2. 실험 방법 PART1 1. 시리얼 분광기를 통하여 여러 가지 조명등(형광등, 백열등, 할로젠등)에서 방출되는 빛의 스펙트럼을 관찰한다. 여...2025.01.12
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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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루미놀의 화학발광 실험 결과보고서2025.05.041. 화학발광 화학 발광은 높은 에너지 준위(들뜬 상태)에서 낮은 에너지 준위(바닥 상태)로 내려올 때 에너지 준위 차이만큼의 에너지를 빛으로 내놓는 현상이다. 루미놀은 화학 발광을 나타내는 대표적인 화학물질로, 적당한 산화제와 섞으면 푸른 빛을 낸다. 이번 실험에서는 루미놀 용액이 어떤 원리에서 발광하는지 알아보았다. 2. 루미놀의 화학발광 메커니즘 루미놀은 두 개의 Cyclohexane(이중결합으로 이루어진 육각형 탄소 고리)에 NH로 치환된 구조를 가진다. 염기성 용액에서 루미놀은 NH의 H+을 내놓고 N-이 된다. 그 다음 ...2025.05.04
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Frank-hertz2025.05.081. 프랑크-헤르츠 실험 1914년 프랑크와 헤르츠가 수은기체에 전자를 충돌시켜서 수은의 에너지상태가 양자화 되어있는 것을 확인한 역사를 재현한다. 실험을 통하여 에너지준위와 여기에너지, 탄성 충돌 등의 개념을 익히고 원자가 양자화 되어 있는 모습을 관찰한다. 1. 프랑크-헤르츠 실험 프랑크-헤르츠 실험은 원자의 에너지 준위 구조를 이해하는 데 있어 매우 중요한 실험이다. 이 실험을 통해 원자가 특정한 에너지 준위에서만 전자를 흡수하거나 방출할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 양자역학의 기본 원리를 보여주는 실험으로, 원자 구조와 ...2025.05.08
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인천대 현대물리학실험 6. FrackHertz 실험 예비보고서2025.05.131. 양자화 물리학에서 양자화는 연속적으로 보이는 양을 자연수로 셀 수 있는 양으로 해석하는 것이다. 처음으로 언급된 것은 1901년 막스 플랑크는 흑체 복사의 성질을 설명하려면 에너지의 양이 셀 수 있는 기본 단위로 이루어져야 한다는 것에서 출발하였다. 이후 1905년 아인슈타인의 광전효과를 통해 전자기파를 양자화하는 제안이 자리 잡게 되었다. 2. 공명퍼텐셜 공명퍼텐셜이란 정상 궤도에서 가장 가까운 궤도로 전자를 이동시키는 데 필요한 에너지이다. 이때 단위는 볼트(V)를 쓴다. 3. Franck-Hertz 실험 Franck-He...2025.05.13
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