자기력측정

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장치 및 사용방법
3. 실험 절차
4. 측정 결과
5. 고찰할 것

본문내용

1. 실험 목적
자기장 속에 있는 전류가 흐르는 도선에 작용하는 자기력을 측정하여 자기장 B를 측정한다.

2. 실험 장치 및 사용방법
(1) 기초 전류 천칭
(2) 전류 천칭 액세서리
(3) 도선 세트
(4) 직류 전원 장치
(5) 전자 저울

<중 략>

➀자기장 측정 방법(Measurement of magnetic field)
일반적으로 물리적 고유현상인 자기공명을 이용한 자장측정기는 홀 효과(Hall effect)나 Fluxgate를 이용한 것보다 시간에 따른 드리프트가 거의 없고, 재현성이 우수하기 때문에 정밀자장 측정용으로 많이 사용된다. 자기공명은 전자나 원자핵 등이 가지고 있는 자기모멘트에 자장을 가하여 에너지 분리를 만들고, 이 에너지 차이에 해당되는 전자파를 입사시켜 공명흡수를 일으키는 현상이다. 자장측정용으로 주로 사용되는 자기공명으로는 액체(순수한 물, 리튬 등)의 핵자기공명 현상을 전자기 유도방법으로 측정하는 것과, 저압의 알칼리금속 증기를 광펌핑(optical pumping)시켜 원자 자기공명현상을 빛의 세기로 측정하는 방법이 있다. 첫 번째 방법은 공명신호의 선폭은 우수하나 열적완화(thermal relaxation)에 의한 자기분극의 효율이 광펌핑 원자 자기공명보다 작고, 전자석으로 자장을 발생할 경우 40 mT 이하에서는 공명신호를 탐지하기가 어렵기 때문에 시료를 크게 하여 자기분극 양을 증가시키커나, 다전류 정밀솔레노이드 등을 이용하여 자장균일도를 향상시켜 사용한다. 두 번째 방법은 첫 번째 방법보다 자기분극 효율이 배 정도 크고, 공명신호의 탐지방법이 전자기유도 방법 대신 빛의 세기를 검출하므로 측정자장의 크기와 관계없이 같은 감도로 측정이 가능하다.

➁홀효과(Hall effect) 방법
금속이나 반도체의 양단에 전류를 흘리고 이에 수직되게 자장을 인가하면 전자나 정공 (hole)이 Lorentz force 를 받아서 전류와 자장에 수직한 방향의 양단이 전하를 띠게 되고, 내부에는 전장이 형성된다.

참고자료

· 없음