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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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보어의 수소모형과 에너지 상태2025.01.231. 갇힌 전자의 에너지 무한히 길게 당겨진 줄로 임의의 진동수로 진행하는 파동을 만들 수 있습니다. 양 끝이 고정된 줄에 의해 만들어진 파동을 정지파라고 하며, 이 경우 정지파는 띄엄띄엄 떨어진 진동수 값만을 갖게 됩니다. 즉, 각 상태는 정확하게 양자화된 진동수 값만을 갖게 됩니다. 자유전자를 물질파로 생각할 경우, 자유전자의 물질파는 무한히 길게 당겨진 줄에 생기는 파동과 같으며 각각의 자유전자는 적절한 크기의 모든 진동수와 모든 에너지를 가질 수 있습니다. 이렇게 파동을 가두었을 때 전자가 띄엄띄엄한 에너지를 갖는 상태를 양...2025.01.23
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[물리화학실험A+] Particle in a box 결과보고서2025.01.171. 가시광선 영역 염료 흡수 스펙트럼 이번 실험은 가시광선 영역에서 염료의 흡수 스펙트럼을 측정하고 conjugation된 사슬 길이에 따른 최대 흡수 파장을 관찰하여 양자역학적 에너지와 파동함수를 통해 particle in a box와 연관시켜보는 실험입니다. 모든 움직이는 입자는 파동 성질을 가지고 있으며 이 식을 이용해 전자기 복사에 일치하는 최소의 에너지를 증명할 수 있습니다. 2. 양자역학적 에너지와 파동함수 이번 실험은 가시광선 영역에서 염료의 흡수 스펙트럼을 측정하고 conjugation된 사슬 길이에 따른 최대 흡수...2025.01.17
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인천대 현대물리학실험 6. FrackHertz 실험 예비보고서2025.05.131. 양자화 물리학에서 양자화는 연속적으로 보이는 양을 자연수로 셀 수 있는 양으로 해석하는 것이다. 처음으로 언급된 것은 1901년 막스 플랑크는 흑체 복사의 성질을 설명하려면 에너지의 양이 셀 수 있는 기본 단위로 이루어져야 한다는 것에서 출발하였다. 이후 1905년 아인슈타인의 광전효과를 통해 전자기파를 양자화하는 제안이 자리 잡게 되었다. 2. 공명퍼텐셜 공명퍼텐셜이란 정상 궤도에서 가장 가까운 궤도로 전자를 이동시키는 데 필요한 에너지이다. 이때 단위는 볼트(V)를 쓴다. 3. Franck-Hertz 실험 Franck-He...2025.05.13
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나노 반도체입자의 분광학적 성질(예비보고서)2025.05.131. 나노 반도체입자의 분광학적 성질 실험을 통해 반도체 나노입자를 합성하고 그 분광학적 성질을 관찰하여 크기와 분광학적 성질 사이의 관계를 알아보고자 한다. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 개념을 이용하여 나노 크기의 반도체 입자에서 나타나는 양자구속 효과를 설명할 수 있다. 역미셀 구조를 이용하여 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 2. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 원자 내 전자의 에너지 준위와 분자 내 전자의 에너지 준위를 설명할 수 있다. 고체 물질에서 나타나는 에너지 준위 구조인 valence ...2025.05.13
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A+ 물리화학실험-계산화학 실습 (Gaussian View) 실험 보고서2025.01.071. 계산화학 계산화학은 화학 전체를 크게 나누는 분류 중 하나인 물리화학 분야에 속하는 이론 물리화학의 한 부분이다. 이론 모형을 기반으로 개발된 컴퓨터 프로그램을 연구대상인 분자에 적용하여 모사실험을 수행한 후, 그 결과를 분석하는 것이 계산화학 분야 연구의 주요 내용이다. 계산화학은 실제 실험에서의 제한 조건에서 자유롭기 때문에, 일반 조건에서 안정하게 존재하는 분자들뿐만 아니라 불안정한 중간체나 전이 상태까지도 다룰 수 있다. 또한 실험으로는 얻기 어려운 분자의 내부 구조에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 이를 바탕으로 미지 ...2025.01.07
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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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광전효과 실험 결과2025.01.131. 광전효과 광전효과는 빛의 입자성으로 인해 짧은 파장의 빛을 금속에 쬐게 되었을 때 금속으로부터 광전자가 방출되는 현상이다. 금속에 빛을 쬐게 되면 빛을 이루고 있는 광자가 금속의 전자와 충돌하게 되고, 광자가 전자와 충돌할 때 전자가 가진 에너지를 흡수하게 되어 전자가 원자 결합에서 자유롭게 방출된다. 실험에서는 다양한 파장의 빛을 가할 때 전압을 줄여가며 전류를 측정하여 저지전압을 확인하고, 이를 통해 플랑크 상수를 구하였다. 2. 플랑크 상수 실험에서 구한 플랑크 상수는 1.97 × 10^-30 J·s, 2.69 × 10^...2025.01.13
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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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[일반물리학실험2] 플랑크(Planck) 상수 측정_결과레포트 (A+자료)2025.01.241. 플랑크 상수 측정 이 실험은 광전자 효과를 이용하여 광전관에서 여러 파장의 빛을 조사한 후, 각각의 경우에 광전압을 측정하여 플랑크 상수를 결정하는 것입니다. 실험 결과에서 얻어진 데이터에 대해 1차 함수로 추세선을 그려 기울기를 계산하였고, 이를 기본 전하량과 곱하여 플랑크 상수를 계산하였습니다. 실험에서는 87%의 오차가 발생하였는데, 이는 광원의 세기가 동일하지 않았기 때문으로 판단됩니다. 광원의 세기가 약할 경우 이론적으로 저지 전압에서 광전류가 쉽게 0이 될 수 있지만, 광전자의 양이 많을 경우 확률적으로 더 높은 에...2025.01.24
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