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아주대)현대물리학실험 Photoelectric Effect Apparatus 예비2025.01.291. 광전효과(Photoelectric Effect) 광전효과는 금속에서 실험이 진행되는데 금속의 전자는 퍼텐셜 에너지 우물에 갇혀있다. 이때 금속에 광자를 쐬어주면 광자의 에너지가 전자에 흡수되어 전자의 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지로 변환된다. 이때 전자는 광자의 에너지와 퍼텐셜 에너지 우물(금속의 일함수)의 차이만큼의 운동 에너지를 갖게 된다. 2. 플랑크의 양자가설(Plank's Hypothesis) 플랑크는 전기진동자가 독립된 양자 각각으로 전자기파에 에너지를 주기는 하지만 전자기파 자체는 고전적 파동 이론을 따른다고 주장했...2025.01.29
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[현대물리학실험]광전 효과2025.05.091. 광전 효과 광전 효과란 '빛이 어떤 물체에 부딪칠 때, 전자가 방출되는 현상'을 말한다. 이 현상이 발견되었을 당시 빛에 대한 이론은 파동설이 지배적이었는데 그 이론으로는 광전 효과에 대한 명확한 해석을 내리기가 힘들었다. 이에 따라 빛의 입자설이 제안되었고, 플랑크의 양자 가설과 아인슈타인의 광량자설을 통해 광전 효과가 설명되었다. 이 실험에서는 빛의 주파수와 세기에 따른 광전자의 최대 운동에너지를 측정하여 빛의 입자설을 확인하고자 한다. 2. 빛의 입자설 빛의 입자설이란 빛을 하나하나의 알갱이로 보는 것이다. 고전의 파동 ...2025.05.09
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양자점 합성 및 분광 특성 분석2025.01.281. 양자점 양자점은 지름이 2-10nm에 불과한 반도체 입자로 특이한 전기적*광학적 성질을 지닌 입자이다. 양자점의 크기와 모양은 반응 시간과 조건에 따라 제어 가능하다. 양자구속 효과로 인해 양자점(공간)의 크기가 작아질수록 전자의 에너지 상태가 높아지고 넓은 띠 에너지를 갖게 된다. 따라서 양자점의 크기가 커질수록 긴 파장을 갖는 가시광선을 방출하는 적색 편이(red shift)가 된다. 2. 엑시톤 엑시톤이란 반도체 또는 절연체 속에서 electron과 electron hole이 정전기적 쿨롱힘에 의해 서로 결합된 중성입자이...2025.01.28
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Quantum dot synthesis(양자점 합성) 결과보고서2025.01.171. 양자점 합성 이번 실험은 성장시간을 다르게 한 5개의 CdSe 양자점을 합성한 후 size에 따른 분광 특성을 알아보는 실험이다. 양자점은 지름이 2-10nm에 불과한 반도체 입자로 초미세 반도체 입자이다. Nano particle은 광학적 효과를 관찰할 수 있다. 에너지 준위가 비연속적으로 양자화되며 quantum size가 작아짐에 따라 band gap이 증가한다. 이러한 나노 입자의 크기의 변화에 의한 성질의 변화는 양자구속효과를 의미한다. 2. 양자구속효과 양자구속효과란 입자가 수십 나노미터 이하인 경우, 전자가 공간 ...2025.01.17
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나노 반도체 입자의 분광학적 성질 실험보고서2025.01.101. 미셀과 역미셀 계면활성제가 일정 농도 이상에서 모인 집합체인 미셀은 소수성 부분이 핵을 형성하고 친수성 부분이 물과 닿는 표면을 형성한다. 반대로 계면활성제가 유기 용매에 녹는 경우에는 친수성 부분이 핵을 형성하고 소수성 부분이 유기 용매가 닿는 표면을 형성하는 역미셀이 생성된다. 역미셀은 나노입자들이 뭉쳐서 침전되는 것을 막고 첨가한 물의 양에 따라 역미셀의 크기를 조절함으로써 만들고자 하는 나노입자의 크기를 생성할 수 있게 해준다. 2. 띠구조(Band Structure) 고체 내에서 원자 수가 많기 때문에 궤도 함수의 수...2025.01.10
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유기태양광전지 제작 및 분석 (예비)2025.05.121. 태양광전지의 구조와 작동원리 태양광전지는 태양 광에너지를 전기에너지로 변환할 수 있도록 설계된 장치입니다. 무기 태양광전지와 유기 태양광전지로 나뉩니다. 무기 태양광전지는 실리콘과 같은 무기물에 불순물을 doping한 것이고, 유기 태양광전지는 광활성층(photoactive layers)으로 공액 유기화합물을 사용한 것입니다. 2. 인공 태양 광원 및 양자 효율 측정기의 작동 원리 인공 태양 광원과 양자 효율 측정기를 사용하여 태양광전지의 광전 변환 효율 및 양자 효율을 측정할 수 있습니다. 이를 통해 외부 양자 효율과 내부 ...2025.05.12
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양자역학과 실생활2025.05.091. 양자역학 양자역학은 원자나 아원자 입자와 같은 아주 작은 규모로 물질과 에너지의 행동을 다루는 물리학의 매혹적인 분야이다. 양자역학은 매우 추상적이고 난해한 연구 분야이지만, 우리가 사용하는 기술에서부터 현실의 근본적인 본질을 이해하는 방법에 이르기까지 우리의 일상 생활의 많은 측면에 심오한 결과를 초래한다. 양자역학은 인과관계와 결정론에 대한 우리의 고전적 개념에 도전하며, 양자 입자가 한 번에 여러 상태로 존재할 수 있고 그들의 행동이 확실성보다는 확률에 의해 좌우된다는 특징을 가지고 있다. 2. 양자 컴퓨팅 및 암호화 양...2025.05.09
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열복사 실험 예비보고서2025.05.131. 열복사 열복사란 물질을 구성하는 원자 집단이 열에 의해 들뜨게 되어 전자기파를 복사하는 현상입니다. 물체의 종류와 온도에 따라 결정되며, 온도가 높을수록 커집니다. 고온인 물체 부근에 저온인 물체가 있으면 저온 물체가 복사선의 일부를 흡수하여 열로 변합니다. 이 열을 복사열 또는 방사열이라 합니다. 복사에 의한 열의 전달방식은 대류나 열전도와 달라서, 주위에 열을 중개하는 물질 없이도 빛과 동일한 속도로 순간적으로 고온체로부터 저온체로 열이 전달됩니다. 2. 빛의 이중성 빛은 파동성과 입자성의 이중성을 동시에 지니게 됩니다. ...2025.05.13
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CdSe 양자점 합성2025.01.131. 양자점 양자점은 양자 현상을 입증하는 훌륭한 자원이다. 양자점을 합성하는 두 가지 새로운 방법이 제시되어 있다. 비교적 낮은 반응 온도에서 진행되는 이러한 반응은 안전하고 학부생 실험실에서 쉽게 수행할 수 있다. 양자점은 밝은 발광, 넓은 들뜸 프로파일, QD의 좁은 방출 스펙트럼 등 눈에 띄는 광학적 특성을 보이는 반도체 나노결정체이다. 이 나노구조들은 영상촬영용 광학 프로브와 같은 응용 프로그램, 대상 태양 전지를 위한 라벨링, 온도 갑지, 감작기와 같이 매우 다양한 방법으로 조사되어 왔다. 2. CdSe 양자점 합성 이 ...2025.01.13
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일반화학실험 원자의 방출스펙트럼 예비보고서2025.01.121. 에너지 준위 원자 내에 존재하는 전자들이 배열되는 특정 에너지 상태를 말한다. 에너지 준위는 불연속적인 에너지값이고 전자가 하나 있는 수소 원자의 전자가 가지는 에너지 준위는 주양자수의 영향을 받지만 이외의 헬륨부터 다른 원자들은 주양자수와 부양자수의 영향을 받는다. 또한 에너지 준위는 전이될 수 있다. 전자가 에너지를 흡수하거나 방출하는 경우 에너지 준위값이 달라져 전이될 수 있다. 2. 실험 방법 PART1 1. 시리얼 분광기를 통하여 여러 가지 조명등(형광등, 백열등, 할로젠등)에서 방출되는 빛의 스펙트럼을 관찰한다. 여...2025.01.12
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