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STM 예비보고서2025.05.051. 양자역학 양자역학은 원자, 전자, 분자 등 미시적인 계의 현상을 다루는 분야로, 물리량들이 불연속적이고 양자화되어 있다. 터널링 효과는 양자역학의 대표적인 현상으로, 입자가 확률적으로 포텐셜 장벽을 통과할 수 있다. 투과 계수는 터널링 확률을 나타내며, WKB 근사법을 이용하여 계산할 수 있다. 2. 주사 터널링 현미경(STM) STM은 단일 원자로 구성된 탐침을 물질 표면에 가깝게 접근시켜 전자의 이동을 감지하는 현미경이다. 탐침과 시료 사이에 바이어스 전압을 걸어주면 전자가 터널링하여 전류가 흐르게 되며, 이를 이용하여 n...2025.05.05
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헤스의 법칙 실험 결과 보고서2025.01.021. 헤스의 법칙 본 실험에서는 일정 압력하에서 반응열을 통해 반응계의 엔탈피 변화를 측정하여 상태함수인 엔탈피의 특성을 통해 헤스의 법칙이 성립하는 것을 실험적으로 관찰하였다. 실험 결과 이론값과 비교했을 때 약 10-30%의 오차가 발생했는데, 이는 실험기구 및 과정의 불완전성, 비열 측정의 정확성 부족, 비커의 열 전도율 등의 요인으로 인한 것으로 분석되었다. 2. 하버 순환과 격자 엔탈피 하버 순환은 이온화합물이 형성될 때 여러 단계의 에너지 변화를 하나의 도표로 구현하여 헤스의 법칙을 이용하여 순환되는 형태를 나타낸다. 이...2025.01.02
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아주대)현대물리학실험 atomic spectra 예비 보고서2025.01.291. 회절격자 분광 광도계 회절격자 분광 광도계를 이용하여 수소, 헬륨, 수은 램프에서 나오는 빛이 형성하는 불연속적인 선 스펙트럼을 관찰하고, 운자 스펙트럼 띠무늬 사이의 간격과 상대 광도를 측정한다. 헬륨의 스펙트럼을 통해 얻은 회절격자의 선 간격을 대입하여 다른 원자 스펙트럼의 상대광도 대 파장 그래프를 얻는다. 각각의 스펙트럼의 파장과 일반적으로 인정된 값을 비교하여 수소의 경우 각각의 선에 대응하는 전자 궤도 전이를 확인한다. 2. 스펙트럼 스펙트럼은 빛을 프리즘과 같은 도구로 분해해서 살펴보는 것을 말한다. 종류로는 연속...2025.01.29
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분광기 실험 예비보고서 [현대물리실험 A+]2025.04.251. 분광기 이 실험에서는 분광기에 장착된 회절 격자를 사용하여 원자 스펙트럼을 연구합니다. 수은 및 나트륨의 방출 스펙트럼 선을 관찰하고 그 관찰 지점에 측정한 각도를 통해 빛의 파장을 알아냅니다. 분광기는 collimator, 회절 격자 및 망원경으로 구성되며, 이를 통해 원자에 의한 빛의 방출과 흡수를 연구할 수 있습니다. 2. 회절 격자 회절 격자는 빛의 파장 정도의 크기를 가진 장애물로, 빛이 회절되어 밝고 어두운 회절 패턴이 관찰됩니다. 이 패턴의 밝은 부분 사이의 간격은 빛의 파장에 따라 달라지므로, 회절 격자를 통과할...2025.04.25
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가스하이드레이트와 석탄층 메탄가스의 비교2025.01.241. 가스하이드레이트 가스 하이드레이트는 0℃ 26기압에 10℃ 76기압 등의 해저의 저온과 고압의 상태에서 천연가스 부분이 물 분자와 자연스레 결합하여 형성된 고체 에너지자원이다. 이 자원은 3차원의 격자 구조를 가지고 있었으며, 격자안의 비어진 공간에서 메탄과 에탄 그리고 프로판과 이산화탄소 같은 작은 가스 분자들이 포집되어 있었다. 가스 하이드레이트는 고밀도 에너지로 평가되고 있으며, 전 세계 가스 하이드레이트의 추정 매장량이 거의 10조 톤 정도로 화석에너지 2배에 달하는 양이다. 가스 하이드레이트는 석유나 천연가스와 같은 ...2025.01.24
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자연대류 현상 관찰 및 분석2025.01.291. 자연대류 자연대류는 유체의 온도 차이로 인해 발생하는 유체 운동을 말한다. 온도가 높은 벽면에서 유체가 가벼워져 상승하고, 차가운 벽면에서 유체가 무거워져 하강하는 순환 운동이 발생한다. 이러한 자연대류 현상을 계산 영역 내에서 관찰하고 분석하였다. 2. 레일리 수 레일리 수는 유체 사이의 열 전달과 관련된 무차원 수로, 임계값보다 작으면 열이 전도 형태로 전달되고 임계값보다 크면 대류 형태로 전달된다. 본 실험에서는 레일리 수 16,219와 50,000에 대해 분석하였으며, 50,000에서는 불규칙한 난류 형태가 관찰되었다....2025.01.29
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수소 원자 스펙트럼 관찰(결과보고서)2025.05.141. 수소 원자 선 스펙트럼 수소 원자의 이론적인 선 스펙트럼 가시광선 영역은 대략 400nm~700nm이므로 4개의 선 스펙트럼이 관측될 것이다. 계산된 파장은 656.3 nm, 486.2 nm, 434.1 nm, 410.2 nm였으며, 이에 해당하는 색은 빨간색, 청록색, 보라색, 보라색으로 예상할 수 있었다. 실험 결과 이를 정확하게 관찰할 수 있었다. 2. 나트륨(Na) 원자 선 스펙트럼 나트륨 원자의 선 스펙트럼을 관찰할 때 500 line 회절 격자판을 사용하였다. 계산된 파장은 619.3 nm, 589.4 nm, 573...2025.05.14
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황산구리 5수화물의 열분해2025.01.031. 열분해 열분해는 물질에 외부 열이 가해질 때 약한 결합이 끊어지면서 새로운 물질이 만들어지는 반응입니다. 화합물이 흡열 반응으로 내부 에너지보다 무질서도가 증가하면 열분해가 잘 일어납니다. 많은 무기 화합물들은 결정 격자 내에 물분자를 포함하고 있으며, 이 물분자들은 격자 내에서 물리적으로 흡착되어 있거나 금속 이온에 직접 화학 결합을 하고 있습니다. 황산구리 5수화물(CuSO4·5H2O)의 열분해 반응은 세 단계를 거치며, 질량 변화와 열량 변화를 수반합니다. 2. 황산구리 5수화물 황산구리 5수화물(CuSO4·5H2O)은 ...2025.01.03
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현대물리학실험 <Atomic spectra> 결과보고서2025.01.161. 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼 실험을 통해 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼을 관측하고 분석하였다. 헬륨 스펙트럼을 이용하여 회절격자 간격을 계산하였고, 이를 바탕으로 수소와 헬륨 스펙트럼의 파장을 구하였다. 실험 결과 이론적으로 알려진 가시광선 영역의 파장 범위와 잘 일치하는 것을 확인하였다. 다만 1차와 2차 사이에 관찰된 반복적인 피크에 대해서는 입사광의 평행성 문제로 인한 굴절광일 가능성을 제시하였다. 1. 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼 수소, 헬륨, 수은 등의 원소들은 불연속 선스펙트럼을 나타내...2025.01.16
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물리화학실험 fine structure 실험보고서2025.05.051. Na 원자의 미세구조 이번 실험에서는 Na 램프를 이용하여 Na 원자의 2차 회절각을 측정하여 격자상수 d를 구한 뒤, 이 값을 이용하여 He 램프로 측정한 He 원자의 회절각과 함께 He 원자의 색깔별 파장을 구할 수 있었다. 이론값과 측정값을 비교한 결과, 모든 오차율이 10% 미만으로 유의미한 실험값을 얻었다고 볼 수 있다. 다만 파란색 파장에서의 오차율이 가장 높았는데, 이는 육안으로 관찰하는 실험에서 파란색이 가장 관찰하기 어려웠기 때문인 것으로 추정된다. 보다 정확한 스펙트럼 값은 스펙트럼 측정기를 통해 측정할 수 ...2025.05.05
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