현대물리실험 플랑크

목차

1. 실험 목적
2. 데이터 분석 방법
3. 실험 분석
4. 오차원인
5. 질문
6. 토의 및 토론
7. 참고문헌

본문내용

-오차 원인
일단 암실에서 실험을 진행했으나 사람들이 계속 움직여서 photodiode 막의 열린 부분에 수은등 빛이 아닌 백열등 빛 혹은 태양 빛이 들어갔을 것이다. 또 다른 이유는 결맞음이 아닐까 생각해보았다. 결맞음은 파동이 간섭현상을 보이게 하는 성질이다. 두 개 이상의 파동이 합쳐질 때 두 파동의 위상에 따라 간섭이 일어난다. 이상적으로 grating이 손상되지 않았을 때 각각의 광자의 파동은 고유의 주파수와 파장 굴절률이 있는데 grating이 손상되어 파동이 간섭현상을 일으켜 주파수와 파장이 변할 수 있을 것이라고 생각했다.

<중 략>

-질문
1. 광전효과란 무엇인가? 실생활에서 이용되는 예를 찾아보시오.
광전효과란 위에서 말했듯 빛이 어떠한 물질에 입사할 때 전자가 방출되는 현상을 말한다. 높은 에너지의 전자는 높은 진동수의 빛에 의해 방출되며 높은 선속은 방출되는 전자의 수를 증가시키는 역할을 하게 된다. 광전효과는 광센서로 많이 이용된다. 광 다이오드와 광트랜지스터가 있다. 광 다이오드는 p-n접합부에 빛을 비추면 광전효과에 의해 전류가 흐르는 성질을 이용한 것이다. 광트랜지스터는 p-n 접합 다이오드에 p형이나 n형 반도체를 더 붙여 만든 것으로, p-n-p형과 n-p-n형이 있다. 광전 효과에 의해 빛을 쪼이면 전류가 흐름 빛을 쪼였을 때 전류가 증폭되어 발생하기 때문에 광다이오드에 비해 빛에 더 민감하다. 화재 탐지기와 자동문, 도난경보기, 리모컨 수신부 등의 실생활에 사용된다. 또한 광합성에도 광전효과가 사용되는데, 광합성은 중심색소의 전자를 빛으로 활성화시켜 튀어나오게한다. 이때의 전자가 전자 전달계에 들어감으로써 물질의 합성이 가능하다.
2. 백색광으로부터 무지개 스펙트럼을 만들어 내는 “grating”이란 구조와 작동원리는 무엇인가?
백색광은 모든 광선의 집합으로 모든 광선은 각각 다른 파장과 진동수를 가지고 있다. 따라서 파장이 다르다는 것은 굴절률 또한 다르다는 것이고 굴절률을 통해 각 광선을 나눌 수 있다. grating은 회절을 이용한 분광 소자 중 하나이다.

참고자료

· 숭실대학교 현대물리실험 매뉴얼Concepts of Modern Physics 6th edition, Arthur Beiser,
· 위키백과 ‘결맞음’ https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B2%B0%EB%A7%9E%EC%9D%8C’
· 두산백과 ‘광전효과’
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1065070&cid=40942&categoryId=32227
· 네이버 지식백과 ‘포토 다이오드’
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1158490&cid=40942&categoryId=32372