플랑크 상수의 측정

소개

h/e실험기구와 수은등광원을 이용하여 여러 가지 색깔의 전압을 측정하여 진동수와 그래프를 그린 후, 관계식을 이용하여 양자 이론의 기본상수인 플랑크상수(h)를 구해 이론값과 비교해 본다.

목차

□실험목적
□데이터 분석방법
□실험결과 및 통계, 오차
□원인설명
□토의 및 토론
□참고문헌

본문내용

□실험목적
h/e실험기구와 수은등광원을 이용하여 여러 가지 색깔의 전압을 측정하여 진동수와 그래프를 그린 후, 관계식을 이용하여 양자 이론의 기본상수인 플랑크상수(h)를 구해 이론값과 비교해 본다.

□데이터 분석방법
-플랑크 양자이론
플랑크는 자신이 개발한 발광법칙을 발표하였다. 이 법칙에 의하면 진동자 혹은 이와 유사한 물리체계는 불연속적인 에너지 값 혹은 준위만을 가질 수 있고 이들 준위사이의 존재하는 에너지준위는 있을수 없다. 더 나아가 플랑크는 빛의 방출이나 흡수는 두에너지 준위사이의 천이 혹은 뛰어 넘기와 연관되어 잇다고 주장하였다. 양자이론에 따르면 한 진동자가 잃거나 얻는 에너지는 그 크기가 아래의 방정식에 의하여 주어지는 양자화 된 빛에너지로써 방출 혹은 흡수된다.

E=hv

여기서 E는 빛에너지이고 v는 빛의 진동수, 그리고 h는 자연의 원초적인 상수이다. 상수 h는 플랑크상수라고 불린다.
플랑크상수는 빛의 에너지와 진동수의 관계를 성정하여 주는 것 이상의 의미가 있음이 알려지고 나아가 핵물리의 양자역학적인 이해의 바탕이 된다.

-광전효과
광전효과는 빛이 물질에 입사할 때 전자가 방출되는 현상을 말한다. 광전자의 운동에너지는 빛의 파장, 즉 진동수에 관련되어 있고 빛의 선속에 무관하며 광전류, 즉 광전자의 수는 양자모델의 예측과 같이 선속에 달려 있다는 것이 여러 물리학자에 의하여 관찰되었다. 아인슈타인은 플랑크의 이론을 적용하여 광전효과를 양자모델에 바탕을 두고 아래의 잘 알려진 방정식을 이용하여 설명하여 노벨상을 수상하였다.

참고자료

· (1) 핵심용어를 이용한 인터넷 search engine (예 : “플랑크상수”, “광전효과” 등)
· (2) http://www.i-science.hs.kr/cyber/Phy_Home/물리탐구/물리탐구/물리실험/심화실험/4현대물리 / 광전효과.hwp
· (3) http://physica.gsnu.ac.kr/physedu/modexp/Pelect1/main.htm&ID=126
· (4) origin 프로그램
· (5) http://physics.ssu.ac.kr/content/view/27/43/플랑크 상수의 측정