[일반화학실험 A+ 1등 자료] 실험 10. 원자의 방출 스펙트럼 실험 예비 보고서

소개

"[일반화학실험 A+ 1등 자료] 실험 10. 원자의 방출 스펙트럼 실험 예비 보고서"에 대한 레포트입니다.

4.5 만점 1등 장학생의 실험 예비 보고서입니다.
각 이론과 실험 전 예비보고서의 문제에 대한 답안이 자세하게 적혀있습니다.
깔끔하게 자료가 정리 되어 있으며 실험 목표와 실험 방법, 실험 기구와 시약에 대해서도 세밀하게 조사하여 작성하였습니다.

목차

Ⅰ. 실험목표

Ⅱ. 이론
(1) 에너지 준위 (energy level)
(2) 전자전이 (electronic transition)
(3) 에너지의 방출과 흡수
(4) 바닥상태(ground state) / 들뜬상태(excited state)
(5) 전자기 스펙트럼
(6) 선 스펙트럼(line spectrum) / 연속 스펙트럼(continuous spectrum)
(7) 빛의 굴절(refraction)과 회절(diffraction) / 분산(dispersion)
(8) 분광기(spectroscope)
(9) 투과 회절발(transmission diffraction grating)
(10) 검정 곡선(calibration curve)
(11) 프리즘과 회절발
(12) 방출 분광법 / 흡수 분광법
(13) 실험 기구 설명
(14) 시약 설명

Ⅲ. 실험 전 예비 보고서
1. 가시광선 스펙트럼의 파장 범위는 얼마인가? 백색광 스펙트럼의 색을 높은 진동수에서 낮은 진동수의 순으로 나열하라.
2. 빛을 파장에 따라 분산(dispersion)시키기 위하여 프리즘이나 회절발(diffraction grating)을 사용할 수 있다. 이들은 어떻게 하여 빛을 분산시킬 수 있는가?
3. 방출 분광법(emission spectroscopy)과 흡수 분광법(absorption spectroscopy)은 어떻게 다른가?

Ⅳ. 기구 및 시약

Ⅴ. 실험 방법

본문내용

실험목표
1. 투과 회절발 필름을 사용하여 제작한 분광기를 통해 여러 가지 조명등이나 기체 방전관으로 부터 방출되는 빛을 파장별로 분리하며, 이를 관찰하고 비교한다.
2. 이미 파장을 알고 있는 스펙트럼선들을 이용해서 검정 곡선(calibration curve)을 제작하고, 이를 통하여 다른 광원에서 방출되는 빛의 파장을 결정한다.

이론
(1) 에너지 준위 (energy level)
에너지 준위는 고체 물질과 분자 혹은 원자 등과 같이 양자역학계에서 생성된 전자들이 존재할 수 있는 양자화 된 것이 가지는 에너지 값이다. 즉, 원자 주변에서 진동하고 있는 전자가 에너지를 흡수 또는 방출을 하면서 가질 수 있는 에너지 수준을 의미한다. 전자가 가질 수 있는 에너지는 양자화 되어 있으며, 그 자신도 양자화 되어 있기 때문에 이때 발생하는 에너지도 양자화 되어 있는 연속적이지 않은 값으로 해석되기 때문에 이처럼 에너지 준위가 나타나는 것이다. 빛의 파장(에너지)을 흡수하는 경우에는 흡수 스펙트럼이 나타나며, 방출하는 경우에는 방출 스펙트럼이 나타난다.

<중 략>

2. 빛을 파장에 따라 분산(dispersion)시키기 위하여 프리즘이나 회절발(diffraction grating)을 사용할 수 있다. 이들은 어떻게 하여 빛을 분산시킬 수 있는가?
빛은 유리와 공기처럼 서로 다른 매질을 통과하는 경우에 두 매질의 경계면에서 굴절한다.
전자기 복사선이 프리즘을 통하여 지나갈 때 프리즘 재질의 굴절률이 공기에서 굴절률과 다르기 때문에 이 둘의 경계면에서 빛이 굴절하고 분산된다. 빛의 굴절률은 파장에 따라 다르며, 짧은 파장은 긴 파장보다 프리즘에서 더 굴절된다. 또한, 프리즘은 자외선과 가시광선 영역에서 잘 작동하며 적외선 영역에서도 쓸 수 있다. 그러나 비선형 분산으로 인하여 프리즘은 보다 짧은 파장에서 보다 효과적으로 활용될 수 있다.

참고자료

· 없음