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입자 통계분포함수 (멕스웰볼츠만 분포, 보츠아이슈타인 분포, 페르미디락 분포)2025.01.021. 맥스웰-볼츠만 분포 맥스웰-볼츠만 분포는 모든 무리 계의 온도가 그 계를 구성하는 분자들이나 원자들의 운동에 의해 발생되는 것을 설명합니다. 이 입자들은 각각 다른 속도 범위를 가지고 있으며, 다른 입자들과 충돌하면서 일정하게 변합니다. 이러한 속도들의 맥스웰 분포는 모든 속도 범위에 대해 계의 온도에 대한 함수로 표현이 가능합니다. 기체의 평균/최빈/실효 속도, 온도에 따른 입자의 속력 분포, 온도와 화학반응과의 관계, 분자량에 따른 입자의 속력 분포 등을 설명합니다. 2. 보즈-아인슈타인 분포 보즈-아인슈타인 분포는 임의의...2025.01.02
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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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일반화학실험(1) 실험 10 원자의 방출스펙트럼 결과2025.05.091. 연속 스펙트럼과 선 스펙트럼 실험에서 관찰한 여러 광원들의 스펙트럼을 연속 스펙트럼과 선 스펙트럼으로 분류하였다. 연속 스펙트럼을 가진 광원은 햇빛과 백열등이며, 선 스펙트럼을 가진 광원은 형광등과 할로젠등이다. 2. 수소 원자 스펙트럼 수소 원자 스펙트럼에서 관찰된 스펙트럼 선들의 파장과 기준점으로부터의 거리를 측정하였다. 이를 통해 파장(nm)과 거리(cm) 간의 그래프를 그리고 직선식을 구하였다. 3. 헬륨 스펙트럼 수소 원자 스펙트럼에서 구한 직선식의 기울기와 절편 값을 이용하여 헬륨 스펙트럼에서 측정한 기준점으로부터의...2025.05.09
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오비탈 개념2025.05.121. 오비탈 오비탈은 원자나 분자에 귀속된 전자 또는 전자쌍의 상태를 양자역학을 이용해 나타낸 파동함수를 의미한다. 이 파동함수를 정확히 계산해 낼 수 있는 계는 수소꼴 원자(전자가 하나밖에 없는 원자) 정도로 상당히 적지만 다전자계에서도 전체 계를 1전자 함수들의 곱으로 근사하는 경우 그 때 사용하는 단일 전자의 파동함수 또한 오비탈이라고 부른다. 2. s-오비탈 s-오비탈은 부양자수가 0인 오비탈을 말한다. s-오비탈은 구형 대칭이며, 각상 마디는 갖지 않고 (n-1)개의 방사상 마디를 갖는다. 주기율표상에서는 수소, 헬륨, 알...2025.05.12
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갇힌 전자의 파동함수2025.01.221. 개요 인간은 물질을 이루는 원자의 구조와 운동에 대해서 오랫동안 고민해왔다. 그런데도 제대로 된 원자 내부의 구조는 지금까지 밝혀지지 않았다. 현재에는 과학기술의 발달로 일부 원자의 모습을 관찰할 수 있는 정도이지만, 원자 내부에 존재하는 전자의 배치, 운동 그리고 빛을 방출하고 흡수하는 과정을 시각적으로 볼 수는 없고 단지 원자의 에너지 상태 변화를 통해 추정할 뿐이다. 더 나아가 원자의 운동 및 배치에 관해 고전 물리학적인 방법으로는 설명할 수 없다. 하지만, 1926년 양자물리의 출현으로 이는 점차 설명되기 시작하였다. ...2025.01.22
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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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나노결정 태양전지의 제작 예비2025.05.091. 반도체 태양전지 반도체 태양전지는 태양열(가시광선)의 흡수, 즉 에너지에 의해 p형 반도체에서는 정공이 발생하고, n형 반도체에서는 전자가 발생하는 반응을 이용한다. p-n 접합에 의해 발생한 정공과 전자는 반도체를 통해서 서로 이동하며 전류를 운반할 수 있게 된다. 반도체 태양전지의 경우 사용되는 재료에 따라 반도체 단결정(single crystalline) 태양전지와 반도체 다결정(polycrystalline) 태양전지로 구분할 수 있다. 단결정 태양전지는 고체의 실리콘이 모두 균일한 방향으로 배열되어 있어 20% 이상의 ...2025.05.09
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원소의 배열과 X선 스펙트럼2025.01.241. 원소의 배열 각 양자상태의 파동함수는 각 상태에 대응되는 수소 원자가 갖는 양자상태의 파동함수와 같지 않음. 다전자 원자에서 주어진 전자의 퍼텐셜 에너지가 원자핵의 전하와 원자핵으로부터의 전자의 위치 뿐만 아니라 모든 전자의 전하와 위치들도 고려해서 정해지기 때문. 원자 내의 전자들에 양자상태를 부여할 때 Pauli 배타원리, 훈트의 규칙, 쌓음의 원리가 적용됨. 양자수 (n)이 같으면 하나의 껍질을 이룸. 2. X선 스펙트럼 고에너지 전자가 구리나 텅스텐과 같은 고체 표적물과 충돌하면서 에너지를 잃어 연속적인 X선 스펙트럼을...2025.01.24
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Synthesis and Spectra of Vanadium Complexes2025.01.291. 바나듐 착물의 합성 실험을 통해 다양한 산화 상태의 바나듐 착물을 합성하였다. 환원제를 사용하여 V5+를 V4+로 환원시키고, 리간드를 치환하여 (NH4)2[VO(tart)]·H2O와 VO(acac)2 착물을 얻었다. 합성 과정에서 산화-환원 반응의 원리를 이해할 수 있었다. 2. 바나듐 착물의 전자 스펙트럼 해석 합성한 바나듐 착물의 UV-vis 스펙트럼을 측정하고 Orgel 도표와 Tanabe-Sugano 도표를 활용하여 전자 전이와 리간드장 세기를 해석하였다. 바나듐의 산화 상태와 리간드의 종류에 따라 다양한 색상과 흡수...2025.01.29
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화실기_실험4 Quenching Study with Absorption2025.01.181. 분자의 흡수 및 형광 스펙트럼 분자는 광양자를 흡수하면 보다 높은 에너지 준위로 들뜨고, 안정한 상태에 있지 않은 것은 원상태로 되돌아가려고 한다. 이 때 들뜸 에너지를 방출하는데, 이는 열적에너지로나 화학적 변화나 광양자의 재방출에 의해서 일어날 수 있다. 분자의 흡수 및 형광 스펙트럼을 비교하면 서로 겹치지 않고 거울상 관계에 있으며, 형광 스펙트럼이 더 긴 쪽에서 나타난다. 2. 형광 양자 수득률(Fluorescence Yield, FY) 형광 양자 수득률(FY, ?f)는 흡수된 총 광자수에 대한 형광을 통해 방출된 광자...2025.01.18
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