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현대 물리학에 따른 수소 모형2025.01.231. 갇힌 전자의 에너지 물리학자들은 오랜 세월 동안 원자에 관해 고민해왔지만, 20세기 초까지는 원자 내부에 있는 전자의 배치, 운동 그리고 원자가 빛을 방출하고 흡수하는 원리에 대해 알지 못했다. 양자물리의 출현으로 전자, 양성자 등 모든 움직이는 입자들이 슈뢰딩거 방정식을 만족하는 물질파로 기술될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 양 끝이 고정된 줄에 의해 만들어진 정지파는 띄엄띄엄 떨어진 진동수 값만을 갖게 되며, 이는 자유전자의 물질파에도 적용된다. 파동을 가두면 띄엄띄엄한 에너지를 갖는 상태가 되는데, 이를 양자화라고 한다. 2...2025.01.23
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갇힌 전자의 파동함수2025.01.221. 개요 인간은 물질을 이루는 원자의 구조와 운동에 대해서 오랫동안 고민해왔다. 그런데도 제대로 된 원자 내부의 구조는 지금까지 밝혀지지 않았다. 현재에는 과학기술의 발달로 일부 원자의 모습을 관찰할 수 있는 정도이지만, 원자 내부에 존재하는 전자의 배치, 운동 그리고 빛을 방출하고 흡수하는 과정을 시각적으로 볼 수는 없고 단지 원자의 에너지 상태 변화를 통해 추정할 뿐이다. 더 나아가 원자의 운동 및 배치에 관해 고전 물리학적인 방법으로는 설명할 수 없다. 하지만, 1926년 양자물리의 출현으로 이는 점차 설명되기 시작하였다. ...2025.01.22
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금오공대 신소재 전자재료1 과제2025.01.271. 활성화 에너지 활성화 에너지는 온도가 증가할수록 작아진다는 것을 알 수 있다. 온도가 증가하면 산소의 농도가 증가하여 활성화 에너지가 감소하는 것으로 나타났다. 2. 양자 효율 양자 효율은 0.15로 계산되었으며, 이를 이용하여 전류 밀도를 구할 수 있다. 전류 밀도는 1049.81 A로 계산되었다. 3. 수소 원자의 에너지 준위 수소 원자의 에너지 준위는 주 양자수 n에 따라 결정되며, 전이 에너지는 원자 번호 Z에 반비례한다. 스펙트럼 라인의 방출된 광자 파장은 Z에 반비례하여 가시광선 스펙트럼보다 훨씬 짧다. 4. 유한 ...2025.01.27
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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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프랑크-헤르츠 실험 예비보고서2025.04.251. 프랑크-헤르츠 실험 프랑크-헤르츠 실험은 1914년 J. Franck와 G. Hertz가 수행한 역사적인 실험으로, 에너지 양자화 이론을 보여주는 실험이다. 이 실험은 수은 가스가 채워진 튜브를 사용하여 양자 준위의 존재를 보여준다. 이 실험은 전자가 수은 원자와 충돌할 때 가스가 이산적이고 양자화된 에너지에서만 전자 에너지를 흡수한다는 것을 발견했으며, 이는 불연속 에너지 준위의 존재를 나타내는 원자에 대한 보어 모델과 상관관계가 있다. 2. 에너지 양자화 프랑크-헤르츠 실험은 에너지가 원자 상호작용에서 양자화된다는 것을 보...2025.04.25
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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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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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(A+)일반화학실험I 계산화학 결과 보고서2025.05.111. 계산 화학 계산 화학은 컴퓨터의 계산 능력을 이용하여 복잡한 시스템을 기술하려고 시도하는 분야를 말하며, 주요 방법으로는 Ab initio, Density Functional, Semi-empirical, Molecular Mechanics 등이 있다. 이 실험에서는 이러한 계산 화학 방법들을 이용하여 다양한 분자 구조와 에너지 특성을 분석하였다. 2. 양자 화학 양자 화학에서는 고전 역학의 한계를 극복하기 위해 빛의 입자성과 물질파 개념을 도입하였다. 슈뢰딩거 파동 방정식을 통해 양자역학적 시스템의 파동함수를 구할 수 있으며...2025.05.11
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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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계산화학개론2025.01.231. 양자화학 양자화학(Quantum Chemistry)은 Planck 가설, de Broglie의 물질파 이론, Heisenberg의 불확정성 원리에서 출발하여 Schrodinger 방정식을 풀어 그 해를 구하는 화학의 한 분야입니다. 입자의 에너지는 에너지 준위라고 하는 불연속적 값으로만 한정되어 양자화 되어있습니다. 2. Born-Oppenheimer 근사법 Born-Oppenheimer 근사법에서는 2원자 분자의 경우 핵간 거리를 정해 놓고, 해당 거리에서의 전자에 대한 Schrodinger 방정식을 계산합니다. 이를 통해 ...2025.01.23
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