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전자 스핀 공명 실험 결과보고서 (A+)2025.04.251. 전자 스핀 공명 이번 실험은 전자 스핀 공명(Electron Spin Resonance - ESR)을 사용하여 전자의 유명한 g 인자를 찾아내는 실험이었다. 자기장에 노출된 자유 전자의 스핀-플립 전이를 관찰함으로써 실험 목적을 달성하고자 했다. 전자 스핀 공명은 전자, 원자핵 등이 지닌 자기 모멘트에 자기장을 가해 에너지를 분리하고, 에너지 차이의 전자기파를 입사시켜 공명 흡수를 발생시키는 현상이다. 이번 실험에서는 DPPH 물질에 시간에 따라 변하지 않는 자기장을 가해 비정상 Zeeman 효과를 관찰하고, 전자 스핀 공명 ...2025.04.25
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전자 스핀 공명 실험 예비보고서 [현대물리실험 A+]2025.04.251. 전자 스핀 공명 전자 스핀 공명(Electron Spin Resonance - ESR)은 물리학, 화학, 생물학 및 의학에서 결정 구조, 분자, 화학반응 및 기타 문제를 조사할 수 있는 중요한 방법이다. ESR은 전자의 스핀 상태가 분리되는 외부 자기장에서 상자성 물질에 의한 고주파 복사의 흡수를 기반으로 한다. 전자 스핀 공명은 상자성 물질로 제한되는데, 상자성 물질에서는 전자의 궤도 각운동량과 스핀이 총 각운동량이 0과 다르게 결합되기 때문이다. 이번 실험에서는 DPPH 샘플을 사용하여 전자의 유명한 g 인자를 찾아내는 것...2025.04.25
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양자 지우개 실험 예비보고서 [현대물리실헌 A+]2025.04.251. 전자 스핀 공명(ESR) 이번 실험에서는 전자 스핀 공명(ESR)을 사용하여 전자의 유명한 g 인자를 찾아내는 실험을 수행하였다. 전자 스핀 공명은 전자의 스핀 상태가 외부 자기장에서 분리되는 현상을 이용하여 상자성 물질의 특성을 조사하는 중요한 방법이다. 전자의 스핀 자기 모멘트와 궤도 각운동량이 총 각운동량으로 결합되어 있으며, 이에 따라 자기 모멘트가 양자화된 상태로 존재하게 된다. 이러한 에너지 준위 분리를 전자 스핀 공명을 통해 직접 측정할 수 있다. 2. DPPH 샘플 실험에서 사용된 샘플 물질은 1,1-diphen...2025.04.25
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원자의 구조 그리고 양자역학2025.01.231. 원자의 구조 원자(atom)는 일상적인 물질을 이루는 가장 작은 단위이며, 매우 안정적인 물질이다. 원자는 서로 결합하거나 분해될 수 있으며, 원자 내 전자의 유출입으로 인해 원자 간 결합과 해리가 빈번히 일어나 화합물을 만든다. 2. 이온화 에너지 중성의 원자에서 가장 약하게 속박된 전자를 떼어내는데 필요한 에너지를 이온화 에너지라고 한다. 주기율표의 수직 열(족)에 있는 원소들의 화학적, 물리적 특성이 비슷한 이유는 같은 족 원소들의 이온화 에너지 경향성이 유사하기 때문이다. 3. 광자의 출입 원자는 양자상태로만 존재하며,...2025.01.23
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원자에 관한 양자역학2025.01.231. 원자의 개요 원자는 매우 안정적이며 수십억 년 동안 변함없이 존재해왔습니다. 원자는 서로 결합하거나 분해되어 안정한 분자를 이루거나 단단한 고체를 형성합니다. 원자 내 존재하는 최외각 전자의 유출입으로 인해 원자 간 결합과 해리가 빈번히 일어납니다. 2. 이온화 에너지 중성의 원자에서 가장 약하게 속박되어 있는 전자를 떼어내는데 필요한 에너지인 이온화 에너지는 주기율표의 족(수직 열)에 있는 원소의 화학적, 물리적 특성이 비슷하게 나타나는데, 이는 이온화 에너지의 경향성이 비슷하기 때문입니다. 3. 광자의 출입 원자는 양자상태...2025.01.23
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[기기분석실험 A+] 핵자기공명분광실험2025.01.171. 핵자기공명분광법 핵의 자기적 성질을 설명하기 위해 핵의 전하가 축 주위를 자전한다고 가정할 필요가 있다. 핵에 자기장이 가해지면 핵은 각진동수로 그 자체의 핵 스핀축 주위를 세차하기 시작한다. 이때 핵의 진동수는 도입된 자기장의 세기에 비례하게 된다. 자기장의 세기가 클수록 세차운동의 속도는 빨라진다. 양성자가 전하를 띠고 있기 때문에 세차운동을 하면서 가튼 진동수로 진동하는 전기장을 형성한다. 만약 이와 동일한 주파수의 라디오파가 세차운동하는 양성자에 공급되면 그 에너지는 흡수될 수 있다. 이때 핵은 스핀변화를 일으키게 된다...2025.01.17
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자기와 전자2025.05.131. 스핀 자기 쌍극자모멘트 모든 자성 물질은 그 안에 들어있는 전자 때문에 자성을 띤다. 보통 도선을 통하여 전자를 보내면 전류가 흐르고 이때 도선 부근에 자기장이 만들어진다. 이때 흐르는 전자는 스핀 각운동량이라고 부르는 고유한 각운동량을 갖는다. 스핀 각운동량(S)과 스핀 자기 쌍극자모멘트(μs)는 μs = -(e/m)S의 관계를 갖는다. 스핀 S 자체를 정확히 측정할 수는 없지만, 특정 축에 대한 성분 Sz는 Sz = ms(h/2π)의 식으로 나타낼 수 있다. 여기서 ms는 스핀 자기양자수로 ±1/2의 값을 가진다. 전자의 ...2025.05.13
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숭실대 신소재공학실험1) 4주차 고분자 화학구조 분석 예비보고서2025.01.121. 핵 스핀 상태와 핵 자기 공명 현상 홀수의 질량수를 갖는 원자핵 및 짝수의 질량수를 갖는 원자핵의 일부는 스핀이란 고유한 각 운동량을 갖고 있다. 원자핵이 자기장 속에 놓이면 무질서하게 흩어져 있던 핵들이 몇 가지 에너지 상태로 배열하게 된다. 외부에서 전자기파를 주면 핵 스핀들이 에너지 차이에 해당하는 만큼의 전자기파를 흡수하여 낮은 에너지 상태에서 높은 에너지 상태로 옮겨간다. 이것을 핵자기 공명현상(NMR)이라고 하며, 분자의 화학적 환경을 유추할 수 있게 해준다. 2. NMR 기기의 원리 및 특징 외부 자기장이 존재하면...2025.01.12
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zeeman 효과2025.05.081. 제만 효과 제만효과는 외부 자기장의 영향으로 원자 에너지 준위의 갈라짐이 나타나는 현상을 말한다. 이 효과는 1895년 로렌츠의 원자 고전 이론에 의해 예상되었으며 수 년 후 제만에 의해 실험적으로 확인되었다. 제만은 자기장에 수직인 경우 스펙트럼선이 3개로 갈라지고 평행인 경우 스펙트럼선이 2개로 갈라지는 현상을 관찰하였다. 후에 스펙트럼선의 더욱 복잡한 갈라짐 현상을 관찰하였으며 이 현상은 Anomalous Zeeman Effect(이상 제만 효과)로 알려져 있다. 이 현상을 설명하기 위해 호우트스 미트와 윌렌베크가 192...2025.05.08
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핵물리학2025.01.291. 원자핵의 발견 20세기 초에는 원자에 전자가 있다는 사실 외에 원자의 구조에 대해 알고 있는 사람은 거의 없었다. 1897년 J. J. Thomson이 전자를 발견할 당시에는 전자의 질량이 얼마인지도 몰랐으며 어떤 원자에 음으로 대전된 전자가 몇 개나 포함되어 있는지조차 말할 수 없었다. 원자는 전기적으로 중성이므로 원자에 양전하가 있으리라고 추측했지만, 양전하가 어떤 형태인지는 아무도 몰랐다. 한 가지 널리 알려져 있던 모형은 양전하와 음전하가 구 안에 고루 섞여 있는 형태였다. 이후 약간의 시간이 흘러 1911년 Ernes...2025.01.29
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