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X-RAY Diffraction장비 (XRD) 이해 보고서2025.05.161. X-ray Diffraction의 역사 X-ray는 빠른 전자를 물체에 충돌시킬 때 투과력이 강한 전자기파가 방출되는데, 이를 X선이라 한다. 1895년 독일의 물리학자 W. K. Roentgen이 우연히 발견했으며, 이를 통해 Roentgen은 1901년에 최초의 노벨 물리학상을 받게 되었다. 이후 독일의 물리학자 Knipping과 vonLaue가 처음으로 crystal의 diffraction pattern을 알아냈고, 1914년 Laue는 염화나트륨과 석영결정에 X선을 투과시켜 X선이 고체결정의 원자들에 의해 산란되며, 산...2025.05.16
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빛의 회절 및 간섭 실험 - 일반물리실험II A+레포트2025.01.291. 빛의 회절 빛이 파동의 파장과 비슷한 크기의 구멍이 뚫린 장벽을 통과할 때 장벽 너머에서 빛이 퍼져나가는 현상을 회절이라고 한다. 단일슬릿 실험을 통해 회절 현상을 확인할 수 있었다. 2. 빛의 간섭 두 개의 슬릿을 통과한 빛이 서로 다른 거리를 진행하면 위상차가 생기고, 이로 인해 보강간섭과 상쇄간섭이 일어나 간섭무늬가 나타난다. 이중슬릿 실험을 통해 간섭 현상을 확인할 수 있었다. 3. 레이저의 특성 이번 실험에서는 단색성과 간섭성이 있는 레이저 광원을 사용하였다. 레이저의 단색성과 간섭성은 회절 및 간섭 현상을 관찰하는 ...2025.01.29
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결정의 구조 (Crystal Structure)2025.05.011. 결정형 고체 (Crystalline solid) 결정형 고체는 구성 원소들의 독특한 배열로 만들어진 명백한 기하학적 구조를 가진 고체를 말한다. 결정은 단위세포가 3차원으로 반복되어 만들어지는 격자로 구성된다. 결정의 구조 및 대칭성, 외부 형태는 단위세포의 결정계에 의해 결정된다. 2. 단위세포 (Unit Cell) 단위세포란, 결정을 구성하는 격자에서 최소의 반복 단위가 되는 평행 육면체이다. 결정은 원자 혹은 분자가 주기성을 가지고 규칙적으로 배열된 것이다. 단위세포의 크기 및 형태는 3개의 독립적인 벡터 a, b, c로...2025.05.01
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간섭과 회절 실험 결과보고서2025.11.121. 단일 슬릿 회절 단일 슬릿을 통과한 레이저 빛의 회절 현상을 관찰하는 실험. 슬릿 폭(a)을 0.02mm에서 0.16mm까지 변화시키며 Light Sensor로 빛의 세기를 측정. 슬릿 폭이 좁을수록 회절이 잘 일어나 무늬 간격이 크고 노이즈가 증가. 극소점 간격(ΔX)을 측정하여 수식 a=mλ×2L/ΔX를 이용해 슬릿 폭을 계산. 모든 실험에서 5% 이내의 오차로 정밀한 측정 결과 획득. 중앙에서 멀어질수록 오차가 감소하는 경향 확인. 2. 이중 슬릿 간섭 이중 슬릿을 통과한 레이저 빛의 간섭 현상 관찰. 슬릿 폭 a=0.0...2025.11.12
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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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광학실험2 회절결과 전체 보고서2025.01.201. 단일 실틈의 회절 실험을 통해 중심-어두운 부분(cm)/관측점까지의 거리(cm)의 값이 거의 비슷하다는 것을 알 수있었다. 이로인해 관측점까지의 거리가 증가하면 실틈의 폭도 증가한다는 사실을 알게 되었고, 둘의 관계는 비례한다는 사실을 알 수 있었다. 또한 프라운호퍼의 회절 무늬는 레이저의 파장이 바뀌면 무늬의 모양은 변하지 않고 극대, 극소의 위치만 바뀌어서 단일 슬릿에 의한 회절의 특성을 잘 보여준다. 프렐넬 회절 무늬는 프라운 호퍼 회절 무늬처럼 가로방향은 단일 실틈의 회절무늬를 보여주지만 세로방향으로도 빛이 회절된 것을...2025.01.20
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전자의 회절 실험 보고서2025.04.251. 전자 회절 이 실험에서는 가속된 전자빔을 흑연 결정에 서로 다른 가속 전압을 가하여 고리 형태로 형성된 회절 패턴을 측정하여 전자의 파동성을 조사한다. 브래그의 법칙을 이용하여 입사 전자의 de Broglie 파장 및 회절 무늬의 크기 사이의 관계, 그리고 회절 무늬에 영향을 미치는 요인들을 연구한다. 가속 전압을 올릴 때 회절 링의 크기가 좁아지는 이유와 회절이 일어나는 메커니즘을 이해하는 것이 이 실험의 목표이다. 2. 드 브로이 파장 드 브로이의 가설에 따르면 질량이 있는 입자는 에너지와 운동량을 가지며, 이를 주파수와 ...2025.04.25
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X선 회절법을 이용한 강유전체 BaTiO3의 구조 분석과 시차 주사 열량계를 이용한 상전이 온도 측정 (예비)2025.05.121. 강유전체 BaTiO3 BaTiO3는 대표적인 강유전체로, 온도에 따라 결정 구조가 변화한다. 상온에서는 tetragonal 구조이며, 120°C 이상에서는 cubic 구조로 변화한다. 이러한 상전이 과정에서 열 출입 현상이 발생하므로 DSC 분석을 통해 상전이 온도를 측정할 수 있다. 2. X선 회절법(XRD) X선 회절법은 물질의 결정 구조를 분석할 수 있는 기술이다. 시료에 X선을 조사하면 결정면에서 회절이 일어나고, 이를 통해 결정 구조, 격자 상수, 상 변화 등을 확인할 수 있다. BaTiO3의 경우 온도에 따른 결정 ...2025.05.12
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숭실대학교 신소재공학실험2 단결정 분석 및 용액 합성 결과보고서2025.01.211. XRD (X-ray Diffraction) XRD (X-ray Diffraction)는 결정구조를 분석하는 측정 방법입니다. XRD 장비의 사용 방법을 알아보고 측정 데이터 그래프를 해석하는 것이 실험의 목적입니다. XRD 그래프를 통해 결정 구조 내의 정렬 상태와 회절면을 분석할 수 있습니다. 단결정 상태일 때는 규칙적이고 반복적인 원자 배치로 인해 강한 보강간섭 현상이 나타나 높은 intensity의 peak이 생성됩니다. 반면 무작위 상태에서는 상쇄간섭이 일어나 약한 peak이 나타납니다. 2. CsPbBr3 단결정 구조...2025.01.21
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레이저 광의 간섭과 회절 실험 보고서2025.05.071. 단일 슬릿 회절 단일 슬릿에 의한 프라운호퍼 회절 현상을 설명하였습니다. 슬릿을 반으로 나누어 생각하면 경로차가 발생하여 간섭이 일어나고, 이에 따라 어두운 무늬가 나타나는 조건을 유도하였습니다. 또한 슬릿 폭과 회절 무늬 사이의 관계식을 제시하였습니다. 2. 이중 슬릿 회절 이중 슬릿에 의한 회절 현상을 설명하였습니다. 두 슬릿 사이의 간격이 증가할수록 간섭무늬 사이의 거리가 반비례하여 감소하는 것을 실험을 통해 확인하였습니다. 또한 두 슬릿의 폭이 다를 경우 회절 패턴의 변화를 관찰하였습니다. 3. 단일 슬릿과 이중 슬릿 ...2025.05.07
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