..PAGE:103입자도 파동성을 갖고 있는가?드 브로이의 물질파데이비슨과 거머의 실험톰슨의 전자회절 무늬 관찰아버지 톰슨과 아들 톰슨물질파를 이용한 전자 현미경형성평가 문항물리 I고등학교 1학년/2학기III. 파동과 입자 > 3.빛과 물질의 이중성 (3/3)1 2 3 4 5 6무단 전제 및 배포 금지교수용의 사용 이외의 다른 용도로의 사용을 금함.문의 poet69@hanmail.net..PAGE:2학습 목표물질파의 개념을 설명할 수 있다.물질도 파동성을 가지고 있음을 안다...PAGE:31. 물질파1923년 드 브로이는 파동이라고 생각했던 빛이 입자성을 나타낸다면, 반대로 전자와 같은 물질입자도 파동성을 나타낼 수 있을 것이라는 가설을 제안λmvh==ph빛과 물질의 이중성..PAGE:42. 데이비슨과 거머의 실험질량m, 전하량 e인 전자를 전위차 V로 가속시켰을 때 전자가 얻는 에너지가 모두 운동에너지로 된다면전자를 전위차 100V로 가속시킬 때 전자의 물질파의 파장 λ는 1.2×10-10m이며, 이것은 원자의 크기와 비슷하다. 결정격자는 원자가 규칙적으로 배열되어 있어서 자연적인 슬릿이 되며, 전자선을 결정체에 입사시키면 회절무늬를 관찰할 수 있다.빛과 물질의 이중성..PAGE:52. 데이비슨과 거머의 실험니켈에서 산란된 음극선의 에너지가 최대가 되는 각도를 검출하여 회절 공식으로부터 물질파의 파장을 확인.전자선에서 회절과 간섭 현상 관찰빛과 물질의 이중성..PAGE:63. 톰슨의 전자선 회절무늬1927년톰슨은 얇은금속박 뒤에 형광판을 두고 X선과 전자선을 입사시켜 회절무늬를 발견▲전자선의 회절무늬▲X선의 회절무늬빛과 물질의 이중성이러한 공로로 톰슨은 데이비슨, 거머와 함께 1937년 노벨물리학상을 수상.아버지 톰슨(J.J.Thomson)-1906년 전자의 발견(입자적 성질)아들 톰슨(G.P.Thomson)-전자의 파동적 성질..PAGE:7(참고)아버지 톰슨과 아들 톰슨이러한 공로로 톰슨은 데이비슨, 거머와 함께 1937년 노벨물리학상을 수상.아버지 톰슨(J.J.Thomson)-1906년 전자의 발견(입자적 성질)아들 톰슨(G.P.Thomson)-전자의 파동적 성질빛과 물질의 이중성..PAGE:83. 물질의 파동성야구공과 같은 보통의 입자에서는 플랑크 상수에 비해 질량이 매우 크므로 물질파의 파장은 매우 짧다. 그러므로 파장이 매우 짧은 물질파의 회절 현상을 관찰하는 것은 어렵다.입자인 전자가 회절 현상을 나타낸다는 것에서 전자에 파동적인 성질이 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 모든 입자는 빛이나 전자와 같이 이중성을 갖는다.빛과 물질의 이중성..PAGE:94. 물질파를 이용한 전자현미경파장이 500nm인 가시광선을 이용하는 광학 현미경은 아무리 잘 만들어도 파동의 회절 현상 때문에 500nm 이하의 작은 물체를 확대하여 볼 수 없다. 그러나 전자현미경은 가속전압을 조절하여 파장을 광선의 수천 분의 일 정도로 작게 하여 회절을 줄일 수 있어 약 100만 배까지 확대 가능하다.
..PAGE:102빛은 파동인가, 입자인가?생각해 보기광전효과와 빛의 파동설의 모순점광량자설광전자의 에너지와 광전효과빛의 이중성형성평가 문항물리 I고등학교 1학년/2학기III. 파동과 입자 > 3.빛과 물질의 이중성 (2/3)1 2 3 4 5 6무단 전제 및 배포 금지교수용의 사용 이외의 다른 용도로의 사용을 금함.문의 poet69@hanmail.net..PAGE:2학습 목표광전효과와 빛의 파동설의 모순점을 설명할 수 있다.빛을 입자로 보는 광량자설을 도입하여 광전효과를 설명할 수 있다...PAGE:3생각해 보기높은 담 너머로 공을 많이 던지는 평이 이기는 경기에서 어느 팀이 이길까?빛과 물질의 이중성..PAGE:41. 파동성과 모순점▶빛의 세기빛이 파동이라면, 진동수가 작은 빛이라고 강한(진폭이 큰) 빛을 쪼여주어 전자에게 에너지를 많이 주면 광전자가 곧 방출된다.☞한계진동수 이상일 때만▶광전자 방출 시간빛이 파동이라면, 진동수가 크더라도 세기가 약한 빛은 오랫동안 쪼여 주어야 그 에너지가 축적되어 광전자가 방출된다.☞시간 지연없이 즉시 방출▶광전자의 운동 에너지빛이 파동이라면, 세기가 센 빛일수록 방출된 광전자의 최대 운동에너지가 커야 한다.☞진동수에만 관계빛과 물질의 이중성..PAGE:5광전효과광전자 방출의결정적 요인광전자 방출의결정적 요인광전자 방출의결정적 요인구분고전적 예측실험 결과빛의 세기빛의 진동수빛의 세기시간 지연빛의 진동수즉시 방출빛과 물질의 이중성..PAGE:62. 광양자설광양자설빛의 파동적 성질로서는 광전효과를 설명할 수 없다는 것을 알게 된 아인슈타인인 1905년 플랑크의 양자 가설을 빛에 적용하여 빛도 입자적 성질을 가짐을 제안▶광자가 갖는 에너지진동수가 f인 하나의 광자가 갖는 에너지는E = hf빛이 전달하는 에너지가 연속적인 것이 아니라 광자의 정수배로 이루어진 불연속적인 것임을 뜻한다.빛과 물질의 이중성..PAGE:73. 광전자의 에너지와 광전효과금속 내의 전자들이 튀어나오려면 금속 내의 이온들이 당기는 힘을 거슬러서 일을 해주어야 한다.일함수Ek = hf - w빛과 물질의 이중성..PAGE:83. 광전자의 에너지와 광전효과굽은 레일에서 쇠구슬을 굴릴 때광자전자쇠구슬의 높이 : 광자의 에너지굽은 레일의 높이 : 일함수빛과 물질의 이중성..PAGE:94. 광전효과의 실험결과금속마다 일함수가 다르다빛과 물질의 이중성..PAGE:105. 빛의 이중성▶입자성진동수가 f인 빛은 hf의 에너지를 갖는 광양자로서 전자와 상호작용한다.(광전효과, 컴프턴 효과)▶파동성빛은 진행 중에 회절, 간섭, 편광 등의 현상을 보인다.▶이중성빛은 파동적인 성질과 입자적인 성질이 있으며 전자와 같이 작은 입자와 작용할 때나 빛의 진동수가 클 때 입자적인 성질이 잘 나타난다.빛과 물질의 이중성..PAGE:11(참고) 사진의 감광작용빛과 물질의 이중성1.사진 필름에 상을 만드는 과정은 파동성으로 설명하지만, 상이 기록되는 과정은 입자성으로 설명한다.2.사진 건판에 진동수가 f인 광자가 도달하면 감광제인 할로겐 화합물 알갱이에 흡수되어 검은 점으로 남는다.3.광자 hf의 에너지가 광화학적 과정을 일으켜 상이 기록된다.4.광자의 수가 증가됨에 따라 상이 또렷하게 나타난다...PAGE:12형성평가문항동일한 조건에서 세 개의 광원으로 광전효과를 실험하였다. 금속박의 한계 진동수는 4×1014Hz일 때 옳은 것은?