29장 전기가 만드는 자기장

소개

29장 전기가 만드는 자기장
예비보고서목차
1.실험목적
2.실험원리
3.실험기구 및 재료
4.실험방법 및 구상
결과보고서목차
1.측정값
2.실험결과
3.질문 및 토의
4.결론 및 검토


2009년도 일반물리학 실험 보고서입니다.
성적은 A+이구요.
모두 잘 써주세요.
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목차

1. 측정값
2. 실험 결과
3. 질문 및 토의
4. 결론 및 검토

본문내용

4 광펌핑 방법
광펌핑(optical pumping)을 이용한 자장측정의 원리는 빛을 이용하여 원자, 양성자 및 전자들을 원하는 에너지 준위로 모은 다음, 그 에너지 차이에 해당하는 전자기파를 인가하여 자기공명(magnetic resonance)을 만들어 공명주파수를 측정하고, 그에 비례하는 자장을 구하는 방법이다. 광펌핑 방법은 1950년 Alfred Kastler가 제안하였고, 이것으로 1966년 노벨상을 받았다. 그림 8은 광펌핑을 이용하여 자장을 측정하는 원리를 나타낸다. 광펌핑을 이용한 자장측정 방법은 알칼리금속의 증기를 넣은 용기(cell)에 자장을 가하면 Zeeman 효과에 의해 분극되어 에너지 준위가 갈라진다. 여기에 어느 특정의 빛을 가하면 에너지 준위가 다른 준위로 올라간다. 그 상태에서 고주파 자장을 가하면 공명주파수에서 에너지를 방출하여 원래의 에너지 준위로 돌아가고, 외부자장의 크기에 비례하는 주파수의 전자파가 방출된다. 즉 자기에너지가 빛 에너지를 흡수하여 다른 준위로 되고, 다시 공명자장 주파수로 에너지를 방출하여 원래의 상태가 된다. 알칼리 금속 증기 용기를 통과한 빛의 세기는 그림 6과 같은 데, a의 상태는 A에서 B준위로 펌핑하기 위해 원자 자체가 빛을 흡수하므로 아주 미소한 빛만이 통과하고, b 는 A에서 B로 펌핑이 완료되어 원자 자체는 더 이상 많은 빛을 흡수하지 못하므로 대부분의 빛은 통과된다. c 는 펌핑을 제거한 상태이므로 a 와 같이 빛을 거의 통과시키지 못한다.


4. 결론 및 검토
이번 실험은 실험 당시에는 측정값도 일정한 경향을 보이며 나타나고 실험 자체도 간단한 실험이라 결과 보고서를 쓰는 것도 어렵지 않을 줄 알았다. 그런데 막상 결과 보고서를 써보니 이론값과 측정값의 오차가 거의 두 배 이상 나타났다. 실험 전체적으로 오차는 매우 크게 나타났으나 그래프가 나타내는 모양은 기울기만 다를 뿐 같은 형태를 띄고 있다. 이 부분에서 우리가 한 실험이 완전히 잘못 된 것은 아니란 것을 예상 할 수 있다.

참고자료

· http://photometry.kriss.re.kr/wiki/index.php
· 네이버 백과사전
· 일반물리학(범한서적)