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집적회로의 미세화에 대한 무어의 법칙과 그 한계2025.05.051. 무어의 법칙 무어의 법칙은 인텔의 공동 창업자인 고든 무어가 1965년에 발표한 예측으로, 집적회로의 밀도가 매년 대략 2배씩 증가한다는 것을 예측한 것입니다. 이 예측은 현재까지도 크게 벗어나지 않고 지속되어 왔으며, 집적회로 기술의 발전으로 트랜지스터의 크기가 작아지고 적은 면적에 더 많은 트랜지스터를 배치할 수 있게 되었습니다. 이러한 집적회로의 미세화는 전자제품의 성능 향상과 크기 감소 등 다양한 혜택을 제공했습니다. 2. 나노기술 나노기술은 나노미터 단위의 기술을 이용하여 소자를 만드는 기술로, 더욱 미세한 소자를 만...2025.05.05
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일반물리학실험2 광전효과를 이용한 플랑크 상수 측정2025.01.241. 광전 효과 광전 효과는 고체 표면에 고진동수의 빛을 입사하면 고체 표면에서 광전자가 방출되는 현상을 말한다. 고전 이론에 따르면 빛의 세기가 클수록 더 큰 운동에너지를 갖는 광전자가 방출되어야 하지만, 양자 이론에 따르면 광전자의 에너지는 빛의 세기와 무관하고 빛의 진동수가 클수록 커진다. 실험 결과, 빛의 진동수가 커질수록 광전자의 운동에너지가 증가하고 광전자의 운동에너지는 빛의 세기와 무관하다는 사실이 입증되어 양자 이론에 부합한다. 2. 플랑크 상수 측정 실험에서는 Red, Green, Blue 세 개의 광원을 사용하여 ...2025.01.24
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레이저와 양자물리학2025.01.241. 레이저 빛의 특성 레이저 빛은 고순도 단색광, 고도로 결맞는 빛, 방향성이 매우 좋으며 매우 작은 곳에 모을 수 있는 특징이 있다. 이러한 특성은 레이저 빛이 백열등이나 네온사인 형광 불빛과 구분되는 점이다. 2. 레이저의 작동원리 레이저의 작동 원리는 흡수, 자발방출, 유도방출의 3가지 방식으로 설명할 수 있다. 레이저 작동을 위해서는 흡수되는 것보다 더 많은 광자를 방출해야 하는 '밀도반전' 상태가 필요하다. 3. 헬륨-네온 기체레이저 1961년 Ali Javan과 공동 연구자들이 개발한 헬륨-네온 기체레이저는 유리 방전관...2025.01.24
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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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[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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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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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 성질2025.01.121. Band theory 물질을 이루는 원자 내부의 전자는 가질 수 있을 수 있는 상태의 에너지가 정해져 있는데 양자역학에 따르면 이 에너지는 불연속적인 값을 갖게 된다. 전자가 있을 수 있는 에너지 위치를 에너지 띠라고 하고 전자가 있을 수 없는 위치를 띠 틈이라고 한다. 에너지 띠 중에서 전자가 채워져 있는 에너지 띠를 Valence band(원자가띠)라고 하고 전자가 존재하지 않는 에너지 띠를 Conduction band(전도띠)라고 한다. 띠 틈의 크기에 따라 물질의 종류를 나눌 수 있다. 2. 양자 사이즈 효과 (양자 갇...2025.01.12
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빅뱅이론 이야기와 지구의 역사2025.05.061. 빅뱅이론 빅뱅이론은 우주의 기원을 설명하는 이론으로, 약 138억 년 전 우주가 극도로 밀집되고 뜨거운 상태에서 팽창하기 시작했다는 것을 설명합니다. 양자요동으로 인한 밀도요동이 초기 우주 구조 형성의 원인이었으며, 이후 중력에 의해 별과 은하가 형성되었습니다. 발표자는 자신이 개발한 시계를 이용해 빅뱅 과정을 생중계하며 설명하였습니다. 2. 지구의 역사 발표자는 자신의 시계를 이용해 지구 탄생 시기인 46억 년 전으로 돌아가 지구 형성 과정을 설명하였습니다. 지구 탄생 이후 공룡이 등장한 2.3억 년 전까지의 지구 역사를 다...2025.05.06
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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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