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아주대)현대물리학실험 Magnetic field outside a straight conductor 예비2025.01.291. 비오-사바르 법칙 비오-사바르 법칙은 전류가 흐르는 도선 근처의 점에서 자기장의 세기를 계산하는 방법을 설명합니다. 이 법칙에 따르면, 전류 요소가 만드는 자기장의 크기는 전류 요소, 점과의 거리, 그리고 전류 요소와 점 사이의 각도에 의해 결정됩니다. 2. 홀 효과 홀 효과는 자기장 영역 내에서 전류가 흐르는 도체 내부에 전류와 자기장의 방향에 수직인 방향으로 전위차가 발생하는 현상입니다. 이 전위차를 홀 전압이라고 하며, 이를 측정하면 자기장의 세기를 알 수 있습니다. 3. 빛의 양자론 빛의 양자론은 빛이 연속적인 파동이 ...2025.01.29
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CdSe 및 ZnCdS 양자점 합성 실험2025.11.171. 양자점(Quantum Dot, QD) 수 나노미터 크기의 초미세 반도체 입자로 양자물리 법칙이 적용된다. 전자가 전도대에서 원자가대로 전이되며 에너지 차이만큼 빛을 방출한다. 1982년 양자구속효과 발견, 1993년 콜로이드 합성법 개발, 1996년 코어-쉘 구조 개발되었다. 코어-쉘 구조는 중심체, 껍질, 리간드로 구성되어 발광 효율을 높이고 광퇴색을 방지하며 내구성을 증가시킨다. 2. 양자 구속 효과(Quantum Confinement Effect) 양자점의 핵심 물리 현상으로 크기에 따른 밴드갭 변화를 설명한다. 입자가 ...2025.11.17
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프랑크-헤르츠 실험2025.04.301. 프랑크-헤르츠 실험 이론 및 원리 프랑크-헤르츠 실험은 원자의 에너지 준위가 양자화 되어 있다는 직접적인 실험결과를 보여주는 것이다. 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수은의 에너지 상태가 양자화 되었다는 실험은 물질의 에너지가 양자화 되었다는 확고한 증거가 된 것이다. 원자의 스펙트럼 관측에 의한 것이 아니고 전자와 충돌할 때 특정한 양의 에너지를 주고받는 사실로 직접적인 증거가 되었다. 2. 프랑크-헤르츠 실험 장치 프랑크-헤르츠 실험장치는 진공관처럼 필라멘트, 음극, 그리드, 양극 등을 배치해 두고 전압을 걸어 둔 상태이다....2025.04.30
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20분 안에 배우는 장 이론의 기초2025.11.131. 장 이론(Field Theory) 장 이론은 물리학에서 공간의 모든 점에 물리량이 정의되는 개념입니다. 전자기장, 중력장, 양자장 등 다양한 형태의 장이 존재하며, 이들은 입자 간의 상호작용을 설명하는 기본 틀을 제공합니다. 장 이론은 현대 물리학의 핵심 이론으로, 입자물리학과 우주론 등 여러 분야에서 광범위하게 적용됩니다. 2. 전자기장(Electromagnetic Field) 전자기장은 전기장과 자기장으로 구성된 장으로, 맥스웰 방정식으로 기술됩니다. 전하와 전류가 전자기장을 생성하고, 이 장이 다시 전하에 힘을 가합니다....2025.11.13
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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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양자론과 원자의 전자 구조2025.11.131. 양자론(Quantum Theory) 양자론은 원자 및 분자 수준에서 물질과 에너지의 거동을 설명하는 물리학 이론입니다. 플랑크의 양자 가설, 보어 모형, 슈뢰딩거 방정식 등을 포함하며, 에너지 준위, 파동-입자 이중성, 불확정성 원리 등의 핵심 개념을 다룹니다. 이는 현대 화학의 기초를 이루며 원자 구조와 화학 결합을 이해하는 데 필수적입니다. 2. 원자의 전자 구조(Atomic Structure) 원자의 전자 구조는 원자핵 주위에 전자가 배치되는 방식을 설명합니다. 오비탈, 양자수, 전자 배치 규칙(파울리 배타 원리, 훈드 ...2025.11.13
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아주대)현대물리학실험 thermal radiation 예비 보고서2025.01.291. 빛의 이중성 빛의 이중성은 빛이 동시에 파동이자 입자의 성질을 가진다는 개념이다. 빛의 파동성은 Thomas Young이 발견한 간섭 실험을 통해 입증되었으며, 20세기에 광전효과와 콤프턴 효과를 통해 빛의 입자성도 관찰되었다. 따라서 빛은 입자와 파동의 성질을 모두 갖고 있음을 알 수 있다. 2. 복사(Radiation) 에너지가 전달되는 방법 중 하나로, 물체를 이루는 분자들이 열 진동을 하고 이때 발생되는 전자기파의 형태로 에너지를 방출하는 것을 복사(Radiation)라 한다. 복사는 물체의 온도와 표면의 성질에 따라 ...2025.01.29
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회절과 간섭 실험 보고서2025.01.021. 회절 현상 빛이 가느다란 틈을 통과할 때 회절 현상이 일어납니다. 틈이 넓을 때는 빛이 직진하지만, 틈이 좁아질수록 빛이 옆으로 퍼져나가게 됩니다. 이는 빛이 파동의 성질을 가지고 있기 때문에 나타나는 현상입니다. 회절은 파동이 장애물을 통과할 때 넓게 퍼지는 현상을 말합니다. 2. 간섭 현상 가까이 붙어있는 두 개의 가느다란 틈을 통과하는 빛은 회절되어 중첩되면서 보강간섭과 상쇄간섭이 일어나게 됩니다. 이로 인해 밝고 어두운 띠 모양의 간섭무늬가 중심을 대칭으로 나타나게 됩니다. 이는 수면파를 이용한 실험 결과와 일치하여 빛...2025.01.02
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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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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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