[물리실험] electron spin resonance 예비 보고서

*세*

최초 등록일: 2005.04.11
최종 저작일: 2005.04; 6페이지/ 한컴오피스; 가격 1,500원

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이론 및 배경 지식

전자스핀이란 전자의 고유각 운동량에 적용되는 용어이다. 1925년 Goudsmit와 Uhlenbeck이 자기장 속에서 스펙트럼 선들이 여러 갈래로 나누어지는 것을 설명할 때에 발견되었다. 이때까지는 단지 정상 Zeeman효과만이 이해되었었다. 이 정상 Zeeman효과에서는 자기장 속에서 스펙트럼 선들이 세 개만으로 분리된다. 이 정상 Zeeman효과는 원자의 고유 각 운동량의 종합이 영이 될 때 관측이 되는 것이다. 그러나 비정상 Zeeman효과라고 불리우는 세개 이상의 선들로 불리되는 것이 더 보편적으로 관찰된다. 예를 들면 두개의 노란 sodium선들은 넷 또는 여섯개의 선들로 분리된다.

자기장 속에서 전자는 두개의 가능한 자태로 고유 각 운동량을 갖는다고 가정하여 Goudsmit와 Uhlenbeck는 2S1/2와 2P1/2상태는 두 에너지 준위들로 분리되고 2P3/2상태는 궤도 각 운동량이 고유 각 운동량에 보태어졌기 때문에 네개의 에너지준위들로 분리된다고 설명하였다. 따라서 sodium의 이중선은 네개 혹은 여섯개의 선들로 분리된다는 것이 이해되었고 비정상 Zeeman효과도 이제 완전히 설명이 된다.
시험 시편을 사용하여 Zeeman효과에 의한 분리를 직접 측정하기 위하여 일정한 자기장 속에서의 Zeeman성분들간의 전이를 유도하고저 고진동수의 교류자기장을 사용하고자 한다. 이러한 방법을 전자 스핀 공명(ESR)이라고 하며 이는 고유각 운동량과 이에 연관된 자기모멘트를 배우는 한 방법이 된다.

참고 자료

ftp://ftp.pasco.com/manuals/English/SE/SE-9634/012-04273D/012-04273D.pdf
http://www.fizika.org/skripte/of-prakt/5_1_12.pdf
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2005년 1힉가 현대 물리 실험 교재 (고려대학교 출판)

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