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아주대)현대물리학실험 Photoelectric Effect Apparatus 예비2025.01.291. 광전효과(Photoelectric Effect) 광전효과는 금속에서 실험이 진행되는데 금속의 전자는 퍼텐셜 에너지 우물에 갇혀있다. 이때 금속에 광자를 쐬어주면 광자의 에너지가 전자에 흡수되어 전자의 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지로 변환된다. 이때 전자는 광자의 에너지와 퍼텐셜 에너지 우물(금속의 일함수)의 차이만큼의 운동 에너지를 갖게 된다. 2. 플랑크의 양자가설(Plank's Hypothesis) 플랑크는 전기진동자가 독립된 양자 각각으로 전자기파에 에너지를 주기는 하지만 전자기파 자체는 고전적 파동 이론을 따른다고 주장했...2025.01.29
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태양전지의 전자기적 특성 평가 결과 보고서2025.01.021. 태양전지의 원리와 특성 태양전지는 태양의 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치입니다. P형 반도체와 N형 반도체의 접합으로 만들어진 태양전지 패널에서 태양광이 흡수되면 전자-정공 쌍이 생성되고, 이 전하들이 외부 회로로 흘러 전류를 발생시킵니다. 태양전지의 성능은 단락 전류, 개방 전압, 충전 인자(Fill Factor) 등으로 평가할 수 있습니다. 2. 태양전지의 I-V 특성 곡선 태양전지의 I-V 곡선은 태양전지가 생성할 수 있는 최대 전류, 최대 전압 및 최대 전력을 나타냅니다. 단락 전류(Isc)는 회로가 단락된 상...2025.01.02
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아주대)현대물리학실험 Photoelectric Effect Apparatus 결과2025.01.291. 플랑크 상수 측정 실험 1에서는 플랑크 상수 h를 구하기 위해 진동수(파장)별로 다른 정지퍼텐셜의 그래프를 그리고, 선형회귀 분석을 통해 그 기울기를 계산하여 플랑크 상수를 구하였다. 실험 결과, 이론값인 6.62607015×10^-34 J·s와 측정값인 6.38×10^-34 J·s를 비교하여 3.62%의 오차율을 보였다. 이는 정지포텐셜을 측정하는 과정에서 세세한 단위까지 측정하지 못해서 생긴 작은 오차라고 생각된다. 하지만 결정계수(R제곱값)가 0.9977로 0.9 이상을 보여줌으로써 꽤 정확한 결과값을 얻었다고 볼 수 있...2025.01.29
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[A+ 실험보고서]기초화학실험-원자스펙트럼2025.01.171. 원자 스펙트럼 실험을 통해 몇 가지 원소들의 스펙트럼을 관찰해서 원소마다 갖는 고유의 스펙트럼을 확인하고, 스펙트럼에 나타난 파장의 에너지와 원자 속 전자의 위치를 추론해 보았다. 수은과 수소 원소의 선 스펙트럼을 관찰하고 분석하여 격자 간격과 전자 에너지 준위를 계산하였다. 실험 결과는 이론값과 잘 일치하였으며, 오차 요인으로는 실험 장비의 정렬 문제, 외부 광원의 간섭, 반복 측정 횟수 부족 등이 있었다. 향후 광전 효과 실험 등을 통해 빛의 입자성을 확인해볼 수 있을 것이다. 1. 원자 스펙트럼 원자 스펙트럼은 원자 내부...2025.01.17
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아주대학교 현대물리학 실험 MP-3. Photoelectric Effect Apparatus 예비 보고서2025.01.171. 플랑크 양자이론 플랑크는 복사의 흡수와 방출이 두 에너지 준위 간의 이동과 관련이 있다고 설명했고, 진동자가 잃거나 얻은 에너지는 복사에너지의 양자로써 흡수,방출되는데 E=hv로 나타낼 수 있다. (E: 복사에너지, v: 복사의 진동수, h: 플랑크 상수) 2. 광전 효과 광전 방출은 빛이 물질에 부딪혀 전자가 방출되는 현상이다. 양자 모델에서는 진동수가 더 큰 빛이 높은 에너지의 전자를 방출시키고 빛의 세기는 전자의 방출량을 늘릴 것이라고 예측이 가능하다. 플랑크 이론을 응용해 광전 효과를 양자모델로 설명할 수 있다. 1. ...2025.01.17
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(현대물리학 실험 A+) 전자회절실험 예비보고서2025.05.151. 전자 회절 이번 실험에서는 전자 회절을 관찰하고 브래그 공식을 이용해 전자의 파장을 구해봅니다. 이를 통해 전자 즉 입자의 파동성을 알아낼 수 있습니다. 아인슈타인의 광전효과 실험과 드 브로이의 입자-파동 이중성 이론을 바탕으로, 데이비슨-거머 실험을 재현하여 전자의 파동성을 확인하는 것이 이번 실험의 목적입니다. 2. 브래그 공식 브래그 공식을 이용하여 전자의 파장을 계산할 수 있습니다. 이를 통해 전자가 입자뿐만 아니라 파동의 성질도 가지고 있음을 확인할 수 있습니다. 3. 데이비슨-거머 실험 데이비슨-거머 실험은 전자의 ...2025.05.15
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[세종대학교] [전자정보통신공학과] [기초반도체] 2022 HW012025.05.031. BCC 구조 결정의 원자 농도 BCC 구조 결정의 격자상수가 a라고 할 때, 원자 농도는 (8/a^3)개/단위 부피로 계산할 수 있다. 2. BCC 구조에서 FCC 구조로의 상전이 BCC 구조에서 FCC 구조로 상전이가 일어나면 원자 충진율과 격자상수는 거의 변화가 없지만, 최근접 이웃원자 간의 거리와 배위수는 동일하게 유지된다. 상전이 후 격자상수가 30% 증가하면 결정은 팽창된 것으로 볼 수 있다. 3. Vegard's Law를 이용한 삼원 화합물반도체 특성 분석 Vegard's Law에 따르면 삼원 화합물반도체의 격자상수...2025.05.03
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일반물리학실험2 광전효과를 이용한 플랑크 상수 측정2025.01.241. 광전 효과 광전 효과는 고체 표면에 고진동수의 빛을 입사하면 고체 표면에서 광전자가 방출되는 현상을 말한다. 고전 이론에 따르면 빛의 세기가 클수록 더 큰 운동에너지를 갖는 광전자가 방출되어야 하지만, 양자 이론에 따르면 광전자의 에너지는 빛의 세기와 무관하고 빛의 진동수가 클수록 커진다. 실험 결과, 빛의 진동수가 커질수록 광전자의 운동에너지가 증가하고 광전자의 운동에너지는 빛의 세기와 무관하다는 사실이 입증되어 양자 이론에 부합한다. 2. 플랑크 상수 측정 실험에서는 Red, Green, Blue 세 개의 광원을 사용하여 ...2025.01.24
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광에너지변환 실험 (페로브스카이트 물질 중심으로)2025.04.301. 페로브스카이트 태양전지 페로브스카이트는 일반적으로 칼슘, 티타늄과 같은 산화물로 구성된 형태로 존재한다. 현재는 같은 결정 구조를 가진 모든 물질을 의미한다. 페로브스카이트 태양전지의 기본 구조는 투명전극 / 전자 수송층 / 페로브스카이트 층 / 정공 수송층 / 금속 전극으로 이루어져 있다. 페로브스카이트 태양전지는 N형이나 P형 반도체의 접합이 없고, 광 활성층인 페로브스카이트 층에 태양광이 닿게 되면 전자가 발생한다. 전자는 전자 수송층을 통해 전극을 따라 흘러 전류를 발생시킨다. 2. 광전효과 광자는 빛의 진동수와 비례하...2025.04.30
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아주대학교 현대물리학 실험 MP-3 Photoelectric Effect Apparatus 결과 보고서2025.01.171. 플랑크 상수 측정 실험을 통해 구한 플랑크 상수는 6.49771 * 10^-34로 오차율은 1.97%이다. 실험값이 실제 플랑크 상수보다 약 0.1가량 작게 측정된 이유는 빛의 파장이 입사되는 과정에서 공기 중의 미세먼지 등에 의해 방해를 받아 진동수에 약간의 변화가 있었을 수 있다. 2. 일함수 측정 정지 퍼텐셜 대 진동수의 그래프로부터 일함수 값을 얻어낼 수 있다. 1. 플랑크 상수 측정 플랑크 상수는 양자 역학의 기본 상수로, 물질과 에너지의 양자화된 특성을 나타내는 중요한 물리 상수입니다. 플랑크 상수를 정확하게 측정하...2025.01.17
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