Prticle in a box A+ 물리화학실험 결과보고서

소개

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목차

1. Introduction
2. Result
3. Discussion

본문내용

-Introduction:
자유 알갱이의 위치가 애매한 점을 고려하여 입자를 x=0과 x=L의 두 기벽 사이에 갇혀있는 질량이 m인 알갱이, 즉 particle in a box로 생각하는 것이다. 입자는 무한대로 퍼텐셜에너지를 가질 수 없으므로 입자는 그 퍼텐셜에너지가 0인 상자 내부에 머물게 될 것이다. 이러한 퍼텐셜에너지는 1차원 용기 속에서 자유롭게 운동하는 기체 상 분자의 이상적인 모형이다.
모든 움직이는 입자는 식으로 설명되는 파동 성질을 가지고 있다. 이 식을 이용하면, 전자기 복사에 일치하는 최소의 에너지를 증명할 수 있다.

<중략>

-Discussion:
이번 실험은 J=0, 1, 2, 3인 염료(컨쥬게이션된 사슬 길이가 증가)를 사용하여 J가 증가할수록 최대 흡광도의 peak가 나타나는 파장이 증가하는 것을 확인해보는 실험이었다.
50ml 부피 플라스크에 약 1mg의 염료를 메탄올로 녹여 stock solution(모액)을 만든다. 최종 농도가 모액의 1/10이 되어야한다. 따라서 우리 조가 쓸 25ml 부피플라스크에 모액 2.5ml를 넣고 메탄올로 녹였다. 이를 석영 cell에 담아 UV-Vis spectrum을 측정하였다.
J=0부터 3까지 순서대로 노랑, 분홍, 파랑, 하늘색으로 관찰할 수 있었다. 최대 흡수파장은 순서대로 423nm, 557nm, 652nm, 759nm고 최대 흡광도는 순서대로 2.093, 0.509, 1.054, 0.631로 측정되었다.
J값이 커질수록 사슬의 길이가 길어지고 최대 흡수파장이 증가하여 더 작은 에너지를 갖게 되는 것이다.
하지만 우리 조는 이 경향성과 다르게 나타난 것을 볼 수 있다. 이는 석영 cell 안에 기포 없이 용액을 담아야 하는데 셀 안에 기포가 존재하여 흡광도에 영향을 끼쳤을 수 있다고 생각된다.
각각 계산한 몰농도를 통해 구한 몰 흡광계수는 순서대로 L/mol·cm, L/mol·cm, L/mol·cm, L/mol·cm 가 나왔다.

참고자료

· 없음