실험자료(진공방전)

소개글

실험자료(진공방전)매뉴얼

목차

가. 목표

나. 이론
다. 준비물
라. 실험 과정 및 결과
마. 결론 및 논의
바. 심화 학습

본문내용

가. 목표
방전 속의 진공도를 변화시켜가면서 그에 따른 방전 상태를 관찰 할 수 있다.
나. 이론
- 공기 중에서 1㎝ 떨어진 전극 사이에 불꽃 방전을 일으켜 전류를 통하게 하려면 약 30000의 고전압이 필요하지만, 그림 1의 (가)와 같이 밀봉한 기체를 진공 펌프에 연결하여 관속 기체의 압력을 낮추면, 비교적 낮은 전압으로도 방전을 일으킬 수 있다.
(1) 글로(Glow)방전 : 관내의 압력이 1~0.1mmHg 정도일 때 기체 고유의 밝은 빛을 낸다. (NO: 적색, Ar: 자색, Hg: 정회색)
(2) 크룩스(Crooks) 방전: 관 속의 압력이 0.01mmHg 이하일 때 빛은 없어지고 양극 근처의 유리관에서 기체의 종류에 관계없이 청록색 형광을 낸다.
방전관의 전극에 전압을 걸어서 관 속에 전기장을 형성시키면, 그림 1의(나)와 같이 관 속의 자유 전자나 양이온은 전기장의 영양으로 두 전극을 향해서 가속하여 움직이기 시작한다.
자유 전자가 다른 입자에 부딪히지 않고 갈 수 있는 거리를 평균 자유 행로(mean free path)라고 하며, 관 속의 압력이 높을 때에는 평균 자유 행로가 짧기 때문에 상대적으로 가속되지 않는 편이다. 그러나 관 속의 압력이 낮아져서 분자나 원자의 사이가 멀어지면, 평균 자유 행로가 길어져서 전기장에 의해 가속되는 자유 전자의 운동 에너지는 매우 커진다.
이 자유 전자가 기체의 분자나 원자에 충돌하면 원자는 또 다른 자우 전자를 내어 놓는다. 이러한 원자가 내어 놓은 자우 전자나 충돌한 자우 전자는 앞에서 말한 것과 같은 상황이 반복되면서 다시 가속된다. 그리하여 자유 전자가 기하 급수적으로 늘어나면서 (+)극으로 흘러간다. 이러한 현상을 방전이라고 한다.
관 속의 기압이 1~0.1mmHg 정도일 때는 전기장에 의해 얻는 운동 에너지는 작은 편이서 자유 전자나 원자에 충돌하여도 분자나 원자에 구속되어 있는 전자는 높은 에너지 상태로 여기 될 뿐 자유 전자로 되지는 않는다.
여기 된 구속

참고 자료

없음