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러더퍼드의 알파 입자 산란 실험과 원자 모형 발전2025.01.221. 톰슨의 원자 모형 1897년 톰슨은 양으로 하전된 구에 전자가 박혀있는 톰슨의 원자모형을 발표했다. 톰슨은 진공 상태의 유리관인 크룩스관에 전기를 흘려주면 음극에서 전자가 방출되어 양극으로 흘러가는 현상을 발견했고, 이를 음극선이라 불렀다. 톰슨은 이러한 음극선이 입자의 흐름이라 생각했고, 어떠한 원자를 이용해도 발사되는 음극선이 항상 자기장에 같은 각도로 휘는 현상을 관찰했다. 이를 통해 톰슨은 전자를 발견하고 돌턴의 원자모형을 발전시켜 양으로 하전된 구에 전자가 박혀있는 톰슨의 Plum pudding 원자모형을 발표했다. ...2025.01.22
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원자 모형의 변천사2025.01.211. 돌턴의 단단한 공 모형 돌턴은 원자의 개념을 처음으로 확립한 과학자입니다. 그는 원자 모형을 '쪼개지지 않은 단단한 공'의 모양이라 생각하였습니다. 단순한 모형이지만 18-19세기 초까지 철학적으로 설명하던 원자를 과학적으로 표현하였다는 점에서 의의가 있습니다. 2. 톰슨의 푸딩 모형 톰슨은 전자의 존재를 처음 발견하고, 동위원소를 발견한 과학자입니다. 그는 원자 전반에 걸쳐 양의 전기가 골고루 퍼져 있고, 전자가 곳곳에 음의 전기를 품고 박혀 있다고 주장하였습니다. 이는 마치 푸딩 속에 건포도가 박혀 있는 것과 비슷하다고 해...2025.01.21
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고등학교 화학1 원자 구름 모형의 등장 배경과 오비탈의 마디가 존재하는 이유에 대한 세특 보고서 양식 예시2025.05.121. 원자 구름 모형과 오비탈의 역사 화학 자율 탐구 보고서에서는 원자 구름 모형의 발전 과정과 오비탈의 역사에 대해 설명하고 있습니다. 돌턴의 원자론, 톰슨의 음극선 실험, 골트슈타인의 양극선 실험, 러더퍼드의 α입자 산란 실험 등을 통해 원자 모형이 발전해왔으며, 보어 모형과 슈뢰딩거 방정식을 거쳐 현대의 원자 모형과 오비탈이 정립되었음을 알 수 있습니다. 2. 오비탈의 마디가 존재하는 이유 오비탈의 마디가 존재하는 이유는 전자의 파동성 때문입니다. 전자는 입자성과 파동성을 동시에 가지며, 마디에서는 전자의 파동이 0이 되어 전...2025.05.12
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Rutherford scattering2025.05.081. Rutherford scattering 1909년 H. 가이거와 E. 마스든은 금속박막에 충돌한 α입자(헬륨원자핵)의 산란각도 분푸를 살펴, 원자적 수준에서 보면 α입자가 가볍지도 않고 상당히 큰 에너지를 지니고 있으면서도 매우 큰 각도로 산란된다는 것을 확인했다. 이 사실은 당시 지배적이었던 J.J. 톰슨의 원자모형 즉, 전자의 음전하와 균형을 이루는 양전자가 원자의 내부에 골구로 분포하고 있다는 모델로는 설명하기가 어려웠다. 러더퍼드는 금속박막의 원자 내에는 원자번호에 비례하는 양전하를 갖는 무거운 산란중심(원자핵)이 있어...2025.05.08
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연금술사들이 금을 만들어내지 못했던 이유와 현대 과학기술을 활용한 금 생산 가능성2025.04.271. 연금술의 역사와 발전 연금술은 근대 과학이 발전하기 전 과학과 철학을 융합한 학술로, 아리스토텔레스의 4원소설을 기반으로 발전했다. 중세 연금술사들은 납 등의 금속을 이용해 금을 만들고자 노력했지만 실패했다. 그러나 20세기 들어 핵물리학이 발전하면서 연금술에 대한 관심이 다시 높아졌다. 2. 연금술사들이 금을 만들지 못했던 이유 금은 양성자 79개, 전자 79개로 이루어진 무거운 원자로, 납에서 양성자를 분리하거나 양성자와 중성자의 충돌로 금의 원자핵 조합을 완성해야 한다. 하지만 이를 위해서는 5000도 이상의 가열과 매우...2025.04.27
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[일반물리학실험]프랑크-헤르츠 실험2025.04.281. 프랑크-헤르츠 실험 프랑크-헤르츠 실험은 1914년 프랑크(J. Franck)와 헤르츠(G. Hertz)가 수은 기체에 전자를 충돌시켜 수은(Hg)의 에너지 상태가 양자화 되어 있음을 확인한 역사적인 실험을 재현한 것이다. 이 실험을 통해 에너지 준위(energy Level)와 여기에너지(excitation energy), 탄성충돌(elastic collision) 등의 개념을 익히고 원자 에너지 상태가 양자화 되어 있음을 직접적으로 관찰할 수 있다. 또한 Ne기체와 전자의 충돌을 통하여 Ne원자의 에너지 상태가 양자화되어 있...2025.04.28
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[일반물리학실험]프랑크-헤르츠 실험2025.04.301. 프랑크-헤르츠 실험 프랑크-헤르츠 실험은 1913년 이후 원자의 공명 퍼텐셜(共鳴potential)을 구하기 위해 실시된 실험입니다. 이 실험을 통해 원자 안의 전자는 원자의 에너지 준위에 해당하는 단지 특정한 에너지 값만 가질 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 실험에서 관 속의 음극 C에서 방출된 전자는 그리드 G의 전압에 의해 가속되며, 전압 V1이 어떤 값이 되면 전자들 중 일부가 G 가까이에서 기체 원자와 비탄성 충돌을 하여 운동 에너지를 잃어버리게 됩니다. 이로 인해 양극 A에 흐르던 전류가 급격히 감소하는 현상이 관찰됩...2025.04.30
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[물리 교과 퍼즐] 물리 교과 퍼즐입니다. 물리 수업에서 어휘력 향상, 물리 관련 용어 알아맞히기 퀴즈대회 등에 두루 사용하면 효과가 매우 좋습니다. 또한 가격 대비 가성비가 좋습니다.2025.04.281. 원자 모형 보어의 원자 모형은 원자의 중심부에 원자핵이 있고 그 주위를 전자가 궤도운동하고 있다고 설명한다. 2. 물의 응고점 물의 응고점은 0도 섭씨이며, 이를 빙점이라고도 한다. 3. 유체 역학 유체의 흐름에 대한 저항을 나타내는 성질을 유체의 점성이라고 한다. 4. 은하수 수십만 개의 별로 이루어진 별들의 집단을 은하수라고 한다. 5. 원소 원자 한 개만으로 된 물질을 원소라고 한다. 6. 근시 가까운 것은 잘 보이지만 먼 것은 잘 보이지 않는 눈의 상태를 근시라고 한다. 7. 양자 역학 물리량이 연속 값을 취하지 않고 ...2025.04.28