*재* 스토어

*재*

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

11개
전체 판매량

48개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균A
자료문의 응답률

-

전체자료 11개

[프랑크-헤르츠실험] 프랑크-헤르츠 실험

? 차례Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 본 론21. 실험목적22. 실험의 원리2① 보어의 원자 모형2② 프랑크 - 헤르츠 실험43. Ne에 대한 실험73-1. 실험 장치73-2. 실험 순서83-3. 실험 결과84. Hg에 대한 실험94-1. 실험 장치94-2. 실험 순서104-3. 실험 결과10Ⅲ. 결 론11검토 및 토의11프랑크-헤르츠 실험Ⅰ. 서 론1900년대에 들어와서 원자의 구조에 대한 연구가 활발하게 이루어 졌다. 원자 모형에 대한 여러 가지 가설들이 제안되었고 바로 실험에 의하여 확인되었다. 1910년대 초반에 드디어 원자의 형상에 대한 실체를 잡을 수 있었다. 러더퍼드에 의하여 실험적으로 규명된 원자의 모형은, 마치 태양계에서 태양을 중심으로 하여 여러 행성들이 돌고 있는 것처럼, 무겁고 양전하를 띄고 있는 원자핵을 중심으로 하여 전자가 돌고 있다는 것이다. 그러나, 그 당시에 이미 완전히 정립되어 의심할 여지가 없는 전자기학 이론에 따르면 궤도를 돌고 있다는 전자는 안정된 상태로 존재할 수가 없어서 불과초 이내에 핵에 포획되어 버린다는 문제점이 생겼다.1913년 보어(Bohr)가 원자의 결합 상태에 대한 양자화 가설을 내놓았다. 이 가설은 이러한 문제점을 피해 나갈 수 있었고, 더욱이 이전에 실험적으로 잘 알려졌던 원자의 방출?흡수 스펙트럼에 대해 완전하게 설명을 할 수 있었던 것이다. 핵 주위를 돌고 있는 전자가 가질 수 있는 에너지는 연속적이 아닌 띄엄띄엄한 값이라는 결과는 지금까지의 고전론적인 사고방식에 일대 전환을 가져오게 하였다. 원자의 세계는 고전역학으로 설명을 할 수 없어서, 전혀 새로운 체계의 접근 방식이 필요하게 되었고 양자역학이 만들어지게 된 것이다.보어의 원자 가설이 나온 1년후, 1914년 프랑크(Franck)와 헤르츠(Hertz)에 의하여 원자가 전자와 충돌할 때 특정한 양의 에너지만을 주고 받는다는 사실이 발견되었다. 이 특정한 에너지는 바로 그 원자가 가지고 있는 스펙트럼의 관측으로부터 얻어진 전자의 에너지 준위의 차이에 해당하는 무겁고 양으로 대전된 핵 주위를 돌고 있다고 가정했다. 우리는 (보어가 처음 한 것처럼) 문제를 단순화하기 위하여 전자의 궤도를 타원이기보다 원궤도이고 핵의 질량은 전자의 질량보다 너무 커서 거의 무한대로 취급해도 좋다고 가정한다. 전자는 -e의 전하와 질량 m을 가지고 +e의 전하를 가진 핵 주위를 반지름 a인 원궤도로 돌고 있다. 핵의 크기는 반지름 a에 비해 매우 작다.보어의 모형은 1915년에 발표된 그의 논문에 있는 다음의 '일반 가정들'에 가장 잘 요약되어 있다.(1) 원자에는 어떤 '정상 상태'들이 존재하는데, 이 상태에서는 회전하는 전자가 전자기파를 계속적으로 복사하지 않는다는 점에서 고정적인 안정 상태와 다르다. 정상 상태는 확정된 총에너지로 정의되는 상태이다.(2) 전자기 복사의 방출이나 흡수는 두 정상 상태 사이의 전이에 수반해서만 일어날 수 있다. 방출 또는 흡수 복사선의 진동수 v는 두 정상 상태(1과 2)의 에너지 차에 비례한다.E = E1-E2 = hv여기서 h는 플랑크 상수이다.(3) 정상 상태에서 계의 동역 학적 평형은 고전적인 물리법칙의 지배를 받으나 이들 고전적인 물리법칙들은 정상 상태 사이의 전이에서는 적용되지 않는다.(4) 전자와 핵으로 이루어진 계의 운동에너지의 평균값로 주어지는데는 회전 각진동수이다. 보어는 이 가정이 원궤도의 정상 상태에 있는 계의 운동량이의 정수배가 된다는 가정과 동등하다는 것을 지적했다. (이 결합된 상수는 너무 자주 나타나기 때문에 다른 기호로 표시되며 'h bar'로 발음한다.)② 프랑크 - 헤르츠 실험그림 1. 프랑크-헤르츠 실험의 개략도프랑크와 헤르츠가 사용한 것과 유사한 실험 장치가 그림 1에 그려져 있다. 전자들이 가열된 음극(필라멘트)에서 열전자의 형태로 방출되면 가변전원(0에서 45V)으로 세기가 조절되는 전기장에 의해 가속되어진 후 금속 그물로 된 그리드를 지나게 된다. 그리드를 통과한 후에 전자들은 그리드와 양극(모으개, collector) 사이에서 감속 전압(1.5V)의 영향을 장치의 회로도이다. 그림에서 네모로 표시된 관속은 수은증기를 희박하게 넣어 봉인한 것이다. 그 내부에는 진공관처럼 필라멘트, 음극(cathode : K로 표기), 그리드(grid : G로 표기), 양극(anode : A로 표기)등을 배치해 두고 전압을 걸어 둔 상태이다. 필라멘트를 가열하면 k(음극)에서 방출된 열전자는(제2그리드)를 통과한 후 A(양극)와의 역전압 U3에 의해 약간 감속되어 A에 흡수되는데 그 정도는 전류계의 전류를 측정함으로써 알 수 있다.에 걸리는 가속 전압 U2를 증가시키면 더 많은 전자가 A에 도달하여 플레이트 전류는 증가한다.만일 전자가 관속에 들어있는 기체 원자와의 충돌에서 그 운동에너지가 원자의 내부에너지로 흡수되지 않는다면 전자의 질량이 원자의 질량에 비해서 월등히 작은 관계로 전자의 운동에너지는 거의 변화가 없을 것이다. 운동에너지를 거의 잃지 않기 때문에 전자의 운동방향이 바뀔 뿐 전류의 양에는 크게 변화가 없을 것이다. 그러나 그 충돌에서 에너지를 잃어버린다면 (전자가 운동에너지를 잃어버리는 경우 그 잃어버린 에너지는 당연히 원자에 흡수되고 이러한 충돌을 비탄성충돌이라 한다.) 전류는 줄어들 것이다.관속에 들어 있는 원자는 바닥상태의 에너지로부터 띄엄띄엄한 에너지 준위를 갖고 있기 때문에 아무 값의 에너지나 흡수하여 여기되어지는 것이 아니고 에너지 준위의 차이에 해당하는 양만큼의 에너지를 가진 것을 만났을 때 그 에너지를 흡수하여 높은 에너지 상태로 올라간다. 이런 조건이 충족될 때 전자와 완전비탄성 충돌을 하게 되어 전자의 모든 운동에너지를 빼앗게 된다.의 전압을 서서히 올려주어주위에서의 운동에너지가 마침내 원자의 첫 번째 여기에너지로 되었을 때 그 지점에서 전자는 자기의 모든 에너지를 잃고 멈추게 될 것이다. 이런 조건이 되었을 때 전류계의 눈금은 급격하게 줄어들게 된다. 그 전압을 초과하여 더 증가시키면 완전 비탄성충돌이 일어나는 지점은로부터 앞쪽으로 당겨진 곳이 되어 그 속에서부터 전자는에 이르는 동안 다시 가속된다인 경우에는 전자가 충돌할 때 거의 연속적인 값의 에너지를 전달할 수 있기 때문에 양자화 효과를 관측할 수 없다. 그래서 보통 수은(Hg)이나 네온(Ne), 아르곤(Ar)등을 이용한다.또한 이 장치로 원소의 이온화 에너지를 구할 수도 있다. 이온화란 최외각 전자를 잃어버리고 원자가 양의 전하를 띠는 경우를 말하는데 이 실험장치에서 U2를 UF값보다 크게 하여서 k에 비하여 A의 전위를 음이 되도록 하면 A에는 어떠한 전자도 도달할 수 없고, 단지 이온화된 원자만이 양전하를 띠고 있기 때문에 A에 도달하게 된다. 이를 전류계의 눈금으로 관측할 수 있어서 이온화가 시작되는 전자의 가속 전압을 알 수 있고 이로부터 이온화 에너지를 구할 수 있다.3. Ne에 대한 실험3-1. 실험 장치? Ne-Franck-Hertz tube? Holder with socket and screen? Connecting cable? Oscilloscope? Screened cables, BNC/4㎜그림 4. Ne 측정의 실험장치3-2. 실험 순서1) 앞 페이지의 그림처럼 장치를 구성한다.2) Rotary potentiometer에 연결된 voltage를 80V에 맞춘다.3) 가열 전류를 인가하여 1분정도 cathod를 가열시킨다.4) Counter voltage를 7V 정도에 맞춘다.5) 가속전압를 약 70V로 조정한다.6) 천천히 제어전압을 증가시킨다. 이 과정 속에서 두 그리드 사이의 공간을 관찰한다.7) 가속전압를 0V에 맞춘다. 그리고 나서 collector current의 첫번째 최소값까지를 천천히 증가시킨다. (는 약 20V)8) Collector current가 거의 사라지도록 counter voltage를 조절한다.9) Oscilloscope 상에 나타난 curve 형태는 변하지 않는다. driving potential을 천천히 증가시킨다. 그리고 curve를 관찰한다.10) curve 형태가 계속 명확하지 않다면, negative voltage를 변화시킨다.3-3. 실험춘다.3) Negative field voltage를 1.5V에 맞춘다.4) 가속전압을 0V에 맞춘 후 조금씩 올리면서 전압 V와 전류 I를 읽어 그 래프를 그린다.5) Heater vol 손잡이와 역전압 손잡이를 적당히 조절하여 다시 반복한 다.※ 역전압을 증가시키면 플레이트 전류가 적어져서 그래프 감소현상이 잘 나타나지 않는다. 반면에, Heater 전류를 많이 주면 많은 열전자가 발생 되어 플레이트 전류가 커지지만 감소되는 전류를 잘 측정할 수 없다. 따 라서 이 두 가지의 조정이 실험에서 가장 중요하다.4-3. 실험 결과Ⅲ. 결 론검토 및 토의수은(Hg)의 경우에 살펴보면 네온(Ne)과 같은 곡선을 얻는 데는 실패했다. Hg-tube를 살짝 건드리면 graph의 모양이 나왔다가 이내 사라지곤 했다. 그래서 Ne과 같은 graph를 보존하지 못하고 위의 Hg결과와 같은 graph만을 얻을 수 있었다. 실험의 이론이나 실험 자체의 어려움은 없었으나 실험기자재를 연결하는 선들이 접촉이 불안이나 연결자체의 문제로 실험 data값이 자주 변화하여 믿을만한 결과 data를 얻는 데는 상당한 어려웠다. Data값을 우리의 결과에서처럼 한 개의 voltage에 한정하지 않고,를 변화시켜가며 측정해야 하지만 oscilloscope 상에 처음과 같은 graph 모양이 잘 나타나지 않아 여러 개의 data를 연속적으로 얻지 못하였다. 이 실험을 통해 에너지 준위와 여기에너지 원자들의 에너지의 양자화 그리고 여기 방법과 충돌 등의 개념을 익히는데 한층 도움이 되었다. 1914년 프랑크와 헤르츠가 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수은의 에너지 상태가 양자화 되어 있다는 것을 직접 우리가 눈으로 확인하고 실험하여 그때의 역사적 실험을 재현을 했다는 것에 의의를 두고 싶다. 프랑크와 헤르츠의 실험 결과는 보어의 양자화 된 원자 에너지 준위의 맥락에서 상당히 쉽게 설명할 수 있다. 수은 원자의 바닥 상태 위의 첫 번째 양자화된 상태(즉, 첫째 여기 상태)는 4.88eV의 여기 에너지다.

자연과학| 2004.12.27| 13페이지| 1,000원| 조회(1,773)

현대물리실험, 물리실험5, 프랑크, 헤르츠

미리보기

닫기
[물리학 특강] 하이젠베르그-입자, 인간, 자연에 대한 단상

입자, 인간, 자연에 대한 단상-W. 하이젠베르크이 책을 읽으면서 제일 느끼게 되는 것은 하이젠베르크는 어떠한 사람인가에 대해서 궁금해졌다. 하이젠베르크는 독일 태생으로 철학자이며, 물리학자이다. 뮌헨대학의 문헌학 교수의 아들로 태어나 아버지의 영향을 많이 받아 고전문학과 그리스 철학에 상당히 조예가 깊은 사람으로 알려져 있다.1920년 뮌헨 대학에 진학한 그는 대학자 좀머펠트를 만나 물리학에 일생을 걸게 된다. 이 대학에서 그가 만난 친구인 볼프강 파울리 역시 이후 대물리학자로 성장하였고, 이들의 우정은 일생 동안 계속되었다. 1925년 하이젠베르크는 현대 물리학의 결정적인 전환점을 제공한 행렬역학을 만들에 된다. 행렬역학이라 불리는 이유는 입자를 기술하는 데 행렬수학을 사용하기 때문이다. 그는 전자 궤도와 같이 추상적인 개념을 폐기하고 스펙트럼에 나타나는 진동수처럼 측정가능한 양을 방정식에 포한시키자고 주장했다.1926년 슈뢰딩거(Erwin Schrodinger)는 하이젠베르크와 전혀 다른 방식으로 파동에 대한 파동역학을 만들었다. 이들 두 사람의 독립적인 노력으로 양자역학은 비로소 그 모습을 세상에 드러냈다. 1927년 하이젠베르크는 전자의 운동량은 에너지와 마찬가지로 불확정한 것이며, 운동량과 위치의 곱은 일정한 상수()보다 작을 수 없다고 주장했다. 이것이 유명한 불확정성 원리이다. 이 원리는 결정론적 인과율, 대상에 대한 객관적인 관찰 가능성 등에 대한 근본적인 인식의 전환을 가져왔다. 1923년 31살의 나이로 노벨물리학상을 받은 하이젠베르크는 나치 치하에서도 독일을 떠나지 않고 남아 독일 우라늄 연구를 주도했다. 그러나 그는 그 연구가 과학실험의 영역에 벗어나 군사 무기로 개발되기를 바라지는 않았다.하이젠베르크는 물리학자의 대중적 인물로서 2차 세계대전 이후 원자력을 평화적으로 이용할 것을 적극 추진했고, 1957년 서독이 육군이 핵무기를 배치하려는 움직임에 반대하는 독일 과학자들을 이끌었다. 그는 1954년 제네바에서 유럽 공동원자핵연구소 이른바 CERN을 조직한 이들 가운데 한 사람으로 남아있다.앞에서 말한 것과 같이 하이젠베르크는 1920년 후반에 그의 모든 업적이 다 나왔으며, 우리가 알고 있는 모든 것이라고 해도 무방하다. 젊은 나이 즉 우리 나이 또래일때 그는 벌써 엄청난 물리학의 산물을 만들어낸 것이다.우선 이 책의 대략적인 내용을 보면「과학에서의 전통」,「양자역학사에 있어서의 개념의 변천」,「괴팅겐에서 양자역학의 태동」,「우주복사와 물리학의 근본 문제들」,「소립자란 무엇인가?」,「현재의 과학 발달에 있어서의 소립자 물리학의 역할」,「알버트 아인슈타인과의 만남과 대화」,「물리학에 있어서 완결이론에 대한 정확성의 기준」,「예술가의 내부세계로의 여행에 대한 단상」 으로 나뉘어져있다.「과학에서의 전통」에서는 고대 그리스로부터 시작된 물리라는 과학이 어떤 전통과 철학적 의미를 가지고 있는가에 대한 글로 나타나 있다. 문헌학 교수인 아버지의 영향으로 글의 표현이 상당히 어렵고 철학적인 의미로 되어 있다. 시간의 흐름에 따라 유명한 과학자의 물리에 관련된 내용과 함께 과학의 탐구방법과 의미를 기술하고 있다.「양자역학사에 있어서의 개념의 변천」에서는 ‘이 물체는 무엇으로 구성되어 있는가?’ 라는 의미와 함께 눈으로 보이지 않는 입자들의 기하학적인 특징과 역학적인 특징에 대한 물음에 대한 것으로 나타나 있다. 이러한 물음 자체와 궁금증과 이를 찾는 방법을 다시 고대 그리스의 철학적 방법으로 돌아가자는 얘기를 하고 있다.「괴팅겐에서 양자역학의 태동」에서는 19세기 말부터 20세기 초에 이르는 소위 양자역학에 대한 물음과 이를 해결해 나가는 간단한 자신의 자취를 나타내고 있다. 그리고 물리학에서의 옛 개념의 포기가 새로운 개념의 선택보다 어렵다는 것을 보여준다.「우주복사와 물리학의 근본 문제들」에서는 광자가 전자와 양전자의 쌍을 생성하고 이 입자들이 다시 물질을 가로지를 때 광자를 만들어내는 소나기의 안개상자 그림은 의심할 나위 없이 양전자의 존재와 아울러 디랙 이론의 정당성을 증명해 주었다.「소립자란 무엇인가?」에서는 소립자에 대한 정의와 함께 이러한 소립자에 대한 찾고자하는 것은 플라톤의 철학에 있다는 것이며, 그릇된 철학의 개입으로 인한 입자물리학의 나아가야 할 길에 대한 일말의 아쉬움과 함께 양자이론은 플라톤의 견해의 대칭물질을 말해줄 정도로 흡사하다는 것을 말해준다.「현재의 과학 발달에 있어서의 소립자 물리학의 역할」에서는 입자 물리학은 실제로 자연의 근본적인 구조에 대해서 우리들에게 가르쳐주며, 이 구조는 50년 전 우리가 예상했던 것보다 훨씬 추상적이다. 그러나 우리는 이해할 수 있으며, 이 분야에서 우리 시대가 기울이는 위대한 노력은 사물의 가장 심오한 중심으로 침투해 보려는 인간 노력의 표현으로 생각할 수 있다. 이 심오한 곳이 물질적인 것이 아니라는 것을, 즉 물질적인 모습보다는 오히려 관념을 다루어야 하는 곳임을 애석하게 여기지 않는다는 것을 보여준다.「알버트 아인슈타인과의 만남과 대화」에서는 보어의 이론에 대한 자신의 생각을 아인슈타인에게 물어보며 자신의 문제점인 관찰이라는 개념 자체에 대한 문제를 인식시켜준다. 모든 이론에는 사실상 관찰할 수 없는 양들이 있다는 것을 알아야 하며 관찰할 수 있는 양만을 가지고는 일관성 있게 지속시켜 나갈 수 없다는 것을 나타내고 있다.

자연과학| 2004.11.03| 3페이지| 1,000원| 조회(361)

물리, 인간, 입자, 하이젠베르그

미리보기

닫기
[컴퓨터] 파워포인트 발표(영화)

..PAGE:1나는 말한다..PAGE:2index1. 텍사스 살인마에 대해서2. 텍사스 살인마의 줄거리3. 내가 이 영화를 좋아하는 이유The Texas Chain Saw Massacre..PAGE:3감독 : 토브 후퍼주연 : 말리냐 번즈현대 자본주의로 인해 몰락한 가족의 분노를 표출한 내용으로 ‘식인주의’ ‘카니발리즘’이란 평을 받은 작품이 작품은 1974년에 완성됐지만 국내에는 20여년이 지나서야 소개되었음공포영화계의 거장 토브 후퍼의 데뷔작으로 ‘공포영화의 고전’으로 손꼽히는 작품1. 텍사스 살인마에 대해서The Texas Chain Saw Massacre..PAGE:4깨끗하고 아늑해 보이는 하얀 집에 사는 그들은 할아버지,아버지, 그리고 두 아들이 이렇게 살고 있다.두 아들은 아버지가 시키는 대로 사람들을 잡아다가 도살하며, 할아버지는 너무 늙어서 움직이지도 못하는 반시체지만 사람의 피를 맛있게 빨아먹는다.그들의 희생자가 된 다섯명의 젊은이들 중 넷은 잡히자 마자 숨돌릴 틈도 없이 둔중한 슬레지해머나 전기톱으로 그 자리에서 즉사해 버렸지만, 몇시간동안이나 필사적으로 도망다닌 샐리는 그들에게 생 포되어 할아버지에게 피를 빨리고, 그들이 인육으로 만든 스튜와 베베큐로 저녁식사하는 식탁에 합석해야 한다.전혀 예상하지 못할 행동들, 장난 치고 웃고 떠들고.. 아버지는 다큰 아들을 어린애처럼 혼내며…2. 텍사스 살인마의 줄거리The Texas Chain Saw Massacre..PAGE:5호러 영화를 좋아하는 친구의 소개로 처음 이 영화를 알게 됨

자연과학| 2003.11.18| 5페이지| 1,000원| 조회(817)

파워포인트, 파워포인트 발표, 영화발표, 텍사스 살인마(영화)

미리보기

닫기
[물리학 실험] 운동량보존

실험2 [운동량의 보존]제 과학관 호(교양물리실험실)개설 학과 :담당교수 :학번 :성명 :공동실험자 :실험 일시 : 200 년 월 일1. 실험 목적 : 운동량의 개념을 이해시키고 에어트랙 위에서 두 개의 글라이더가 충돌할 때 운동량이 보존됨을 실험을 통하여 증명한다.2. 실험기구 : 에어 트랙 시스템, 포토게이트 타이머(Smart timer ME-8930)이론 : 물체가 충돌할 때, 즉 기관차나 쇼핑 카트 또는 사람들의 발이 땅과 충돌할 때 결과들은 복잡한 양상으로 나타난다. 그러나 충돌하는 물체에 외부의 힘이 작용하지 않는 한, 아무리 혼란스러운 충돌일지라도 하나의 원리 즉 운동량의 보존법칙이 작용하며 충돌의 역학을 이해하는데 훌륭한 도구로서 제공된다. 두 물체의 충돌시, 운동량의 보존은 수학적으로 쉽게 나타낼 수 있다.Pi = m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f = Pf여기서 m1과 m2는 두 물체의 질량이고, v1i와 v2i는 물체의 충돌전 속도, v1f와 v2f는 물체의 충돌후 속도, Pi와 Pf는 충돌 전후의 운동량이다.이 실험에서는 에어트랙 위 두 개의 글라이더가 충돌할 때 운동량이 보존됨을 증명하고자 한다.3. 실험과정① 에어트랙과 포토게이트를 그림 2.1과 같이 설치하고 탄성 충돌을 위하여 글라이더에 고무 밴드가 설치된 범퍼를 장착한다. 이 때 에어트랙이 수평이 되었는지 주의하여 관찰 한다.② 1cm플래그를 설치한 두 개의 글라이더 질량 m1과 m2를 측정하여 표 2.1에 기록한다.③ 포토게이트 타이머를 collision(cm/s) 모드에 맞추고 start 버튼을 누른다.그림 2.1 운동량의 보존 실험④ 두 포토게이트 사이에 글라이드2를 위치시키고, 글라이드1을 글라이드2쪽으로 민다. 이 때 아래의 네 개의 속도를 측정하여 표 2.1에 기록한다.v1i = 충돌전 글라이드1이 포토게이트를 지나는 속도v2i = 충돌전 글라이드2이 포토게이트를 지나는 속도v1f = 충돌후 글라이드1이 포토게이트를 지나는 속도v2f = 충돌후 글라이드2이 포토게이트를 지나는 속도⑤ ②에서④의 실험과정을 5회 반복한다.⑥ 글라이더2의 질량을 변화시켜 ②에서 ⑤의 과정을 반복한다.⑦ 글라이드2의 충돌전 속도와 질량을 변화시키면서 ②에서 ⑤의 과정을 반복한다.주의 : 두 글라이더의 플래그가 포토게이트를 두 번 통과하지 않으면 Smart Timer는 완전히 시간을 측정하지 못하게 된다. 이 때는 시간 측정을 멈추기 위하여 번 버튼을 누르면 통과한 속도가 보여지고 통과하지 않은 것은 0으로 나타난다. 2번 포토게이트를 지나는 동안의 속도를 나타내기 위해서는 번이나 번 버튼을 사용하고 번 버튼을 사용하여 collision(cm/s) 모드로 대기시켜 놓는다.4. 데이터와 계산⑧ 충돌전후의 운동량 Pi와 Pf를 계산하여 표 2.1에 기록한다Pi = m1v1i + m2v2iPf = m1v1f + m2v2f .표 2.1 Data와 계산포토게이트 사이의 거리 = 40 cmm1m2v1iv2iv1fv2fPiPf오차율(%)212.6254.174.6010.15115859.9615106.36-4.7515943.16.833.49163.069932.628.39850486.211.359.518326.1217521.33-4.3914961.7945.813117.4213551.183.30674875.110.452.915966.2615652.93-1.96245212.6294.174015.248.515732.417465.3711.2059896.114.25120430.8618018.02-11.809871.4144515179.6416210.96.79370592.512.750.719665.517610.89-10.4478114.98.652.624427.7417298.02-29.187212.6254.139.320.922.129.413665.8712169-10.953336.918.816.427.312622.0210423.57-17.417641.321.618.329.114268.9411284.89-20.912934.915.715.526.511409.1110028.95-12.09736.122.41626.113366.710033.61-24.9358212.6294.158.422.8263119121.3214644.7-23.411750.525.322.528.918177.0313282.99-26.924338.614.917.627.112588.4511711.87-6.9633725.715.311.316.79963.557313.85-26.593938.716.817.226.513168.511450.37-13.0473오차율 ={ { P}_{f }- { P}_{i } } over { { P}_{i } }× 100%5. 결과 및 고찰① 결과 : 오차가 발생하긴 했지만 운동량이 대략적으로 보존됨을 알 수 있었다.② 평균 오차율 : 위의 오차율에 대한 식에 따라 계산하면 -10.8051이 나온다. 이는 저항이나 마찰 등이 없다면 운동량이 보존되지만, 실제로 현실에서는 완벽하게 마찰이나 저항을 없앨 수가 없기 때문에 운동량의 손실을 가져와서 처음의 총 운동량이 나중의 총 운동량보다 크게 나오기 때문에 음의 값이 나온다.③ 오차 발생원인 :ⓐ 에어트랙에 있는 활차에서 사용한 고무밴드의 각 탄성률이 일정하지 않다는 것이다. 물론 완전 탄성이라고 가정을 하고 있지만, 이 하나의 원인하나로도 상당한 오차가 발생한다.ⓑ 에어트랙의 수평도에 관한 것이다. 에어트랙이 완전한 수평을 이루었다고 할 수 없다. 왜냐하면 활차를 에어트랙 위에 올려 놓고 가만히 놓아두면, 활차가 정지한 상태가 아니고 한쪽으로 계속 움직이기 때문에 위의 실험을 제대로 할 수가 없다.ⓒ 활차와 에어트랙 사이의 저항 때문에 오차가 생겨난다.ⓓ 실험을 할때 하나의 활차에 힘을 주어서 다른 활차와 충돌을 이루게 해야하는데, 여기에서 힘을 줄 때 상당한 오차가 생긴다. 물론 사람의 힘이 기계처럼 일정하게 줄수가 없기 때문에 일정한 속력이 나오지 않았고, 그것을 막기 위해서 일정하게 활차가 좌우로 충돌을 해서 외력이 거의 없는 상태로 만들어 주었지만, 그것 역시 오차를 약간 줄일 뿐이지, 완전히 배제하지 못한다는 것이 가장 큰 문제이다.

자연과학| 2003.11.18| 5페이지| 1,000원| 조회(845)

물리실험, 운동량, 운동량보존, 물리학실험 1

미리보기

닫기
[자연과학] 유전자복제

유전자 복제와 인류의 미래 -유전자복제가 인류에게 갖는 의미궁극적으로 세포의 미래는 그 세포가 성장하는 배의 어디에 위치하는가에 달려 있는데 그 위치는 세포내 유전자의 전략을 결정한다. 이 사실은 실험발생학에 의하여 극적으로 확인되고 있다. 배 발생의 초기 단계에서 배의 공간적인 구조를 건드리면 세포군 전체의 운명이 바뀔수 있다. 만일 이형(newt)의 배가 성장하는 초기 단계에 막 나오기 시작한 미래에 꼬리가 될 부분을 잘라서 다리가 될 위치 에 이식시키면 그것은 꼬리가 아닌 다리로 자라게 된다. 분명 이것은 유전 정보 에 의해 정해진 규칙들 내에서 취하는 유연한 전략의 극단적인 예다.좀더 후기 의 분화 단계에서는 미래의 성인 기관의 원형을 형성하는 조직, 즉 기관원기 (organ-bud)혹은 형태형성의 장(morphogenetic field)은 그 고유의 권한으로 자 율적이고 자기 규제적인 홀론들처럼 행동한다. 만일 이 단계에서 장의 조직을 두 동강 내면 그 반쪽은 반푼어치 기관으로 성장하는 것이 아니라 온전한 기관 을 이루게 된다. 만일 성장중인 안배(eye-cup)를 조각내더라도 각각의 조각은 작지만 정상적인 눈으로 형성된다. 이 발달된 단계에 이형의 배의 행동과 아 주 초기의 여전히 속이 빈 공 같은 세포의 모습을 한 포배기의 배의 행동 사이에 는 중요한 유사점이 있다.개구리의 포배를 두 동강 내면 그 반쪽은 반푼 개구 리가 아닌 작고 온전한 개구리로 성장할 것이다. 그리고 인간의 포배가 우연히 쪼개지면 그 결과는 쌍둥이나 네 쌍둥이 까지 될 수 있다. 그러므로 발생 위계 질서의 더 낮은 단계에서 잠재적인 기관의 부분이 되는 홀론처럼 아주 초기의 단계에서 잠재적으로 완전한 유기체의 부분으로 행동하는 홀론도 자기규제적인 특성을 나타낸다. 양쪽 모두에서 (그리고 매재적인 단계를 거치면서도) 홀론은 각자의 유전정보에 정해져 있는 규칙을 따르지만 환경의 우연성에 의해 인도되어 여러 가지 다양한 발생 경로를 따를 수 있는 충분한 자유를 보유하고 있다 .성장중인 배가 지니고 있는 이러한 홀론의 자기 규제적인 성질은 발생 과정에서 어떠한 돌발적인 사태가 발생하더라도 최종 생성물은 정상적인 것이 될 수 있도록 보장한다. 그러나 형태발생에서 상징적 사고에 이르기까지 이러한 모든 구현 에 있어서 생명은 거기에 질서와 안정을 부여하고 있지만 또한 유연성도 허락되어 있는 게임의 규칙에 의해서 지배된다. 이런 정교한 메카니즘을 가진 시스템 을 과연 생체내가 아닌 인공계에서 구현할 수 있는 지에 대해 생각해 보아야 한 다.[홀론은 부분으로서 위계구조상의 더 높은 중앙에 종속되어 있지만 그와 동시에 준자율적인 전체(quasi-autonomous whole)로 작용하는 야누스(janus)이다. ....호모 사피엔스는 동물의 왕국에서 볼 때 자기와 같은 구성원에 대한 살상을 막는 본능적인 방어능력이 결여된 특이한 존재이다. 정글의 법칙에서 찾아볼 수 있는 유일한 합법적 살상동기는 포식 충동이다. 그것도 포식자와 먹이가 다른 종에 속해 있는 때로 한정된다..... 같은종을 살해하거나 치명상을 입히는데 대한 억제력은 본능적인 금기로서 영장류를 제외한 거개의 동물에게는 식욕이나 성 욕, 혹은 공포심과 같은 충동만큼이나 강력하다.... 쥐나 개미에게도 그러한 현상 을 볼수 있지만 거기에 대해서는 의견이 분분하므로 제쳐놓자. 영원히 반복되는 종내전쟁(intra-specific warfare)은 인간 조건의 중심적 특징이다....]과학과 기술의 성장곡선과 윤리적 행동의 성장곡선, 달리 말하자면 주변환경을 다루는데 발휘되는 인간의 지적 능력이나 가족이나 국가, 나아가 같은 종끼리의 관계를 조화롭게 유지하는데 있어서의 무능력 사이에 존재하는 엄청난 불균형을 가진 존재가 인간인 것이다. 다시 말해 지구라는 거대한 유기체의 한 부분인 인 간은 다른 종에 비해 극히 위험한 존재이다.해부학자들이 종양의 성장이라고도 말하는 사람과의 두뇌의 신피질의 폭발적인 확장이 인간의 세 개의 뇌-파충류의 뇌, 하등포유류의 뇌, 후기 포유류의 뇌(신피질)의 조화의 심각한 균열을 가져왔 다. 급속도로 발달되어 온 사고 모자는 인간에게 이성적 능력을 가져다 주었지 만 정서에 묶인 낡은 구조와 적절하게 통합 또는 조정되지 못하고 유례없는 속 도로 낡은 구조를 뒤덮어 버린 것이다. 신피질과 중뇌의 낡은 구조를 이어 주는 신경 경로는 명백히 부적합하다. 이와 같이 뇌의 폭발적 성장은 오래 된 뇌와 새 로운 뇌, 정서와 지성, 신념과 이성을 각축하게 만들어 정신적으로 불균형한 종 을 탄생시킨 것이다. 한편으로는 아슬아슬하게 끊어질 듯한 가는 줄로 지탱하는 이성적, 논리적 사고의 파리한 투시와 다른 한편으로는 격정적인 분노에 결박된 비합리적인 신념이 과거와 현재의 역사가 행해 온 대학살에 반영되어 있다.그런데 이런 생리학적으로 심각한 상황에 처해 있는 인간이 자신의 복제물을 창조한다는 것은 어쩌면 인간과(species)의 종말을 앞당길 수도 있는 심각한 문제이다. 지금은 체세포 복제단계에 머무르고 있지만, 앞으로 성인의 머리카락이나 피부조각을 떼내어 클론을 만드는 단계에까지 나간다면 그 때 우리는 자신의 클론을 어떻게 관리해야 하나에 골머리 앓을 것이다. 순수 인간과 클론으로 이루어지는 사회에서 당신은 과연 제대로 자신의 클론을 통제할 수 있을까? 회사일과 가정일을 동시에 하기 위해 클론을 만들어 놓곤 그놈들을 자신의 통제에 따르게 할려는 노력을 코믹하게 보여주는 플렉시스라는 영화도 있지만 그게 결코 쉽지는 않다.만약 당신이 인간이 유기체를 완벽하게 통제할 수 있다고 믿는 사람이라면 '쥬라기공원'을 보라. 비선형계의 이론을 적용하여 사람이 유기체 시스템을 통제할수 있다는 미신을 여지없이 깨뜨리고 있다. 이런 어려운 말이 아니라도 그 예는 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있다. 산에 산불이 나서 모든 식물들이 홀라당 타버렸을 경우, 인간이 식목을 한 경우와, 가만히 나둔 경우에 30년정도 세월이 흐른 후에 보면 사람이 손이 가지 않은 경우에 생태계의 형성이 더 빠름을 볼 수 있다. 인간이 식목을 한 경우 보통 생태계의 불균형을 가져와서 정상적인 생태계를 이루는데 걸리는 시간이 길어지거나 아예 정상적인 생태계를 이루지 못하는 경우를 볼 수 있다. 그러나 어쩌랴. 유전자복제에 목숨건 수많은 과학자들과 이를 지원하는 국제자본이 있는한 우리는 유전자변형된 밀가루와 옥수수와 쌀을 먹을 수밖에 없고, 머지않은 장래에는 클론을 하인으로 부리면서 살게 될 것이다*복제기술 특허화의 의미 및 향후 전망*복제양 돌리 기술은 PCT절차로 세계 100여개 국가에 특허출원중이어서 영국, 미국에서 특허되는 것을 시작으로 각국 특허청 의 심사 결과가 계속 발표될 것으로 예상된다. 국내에 출원중인 복제양 돌리출원의 심사 청구시 '98년 3월 1일부터 시행된 "생명공학분야 특허심사기준"중 "동물 분야의 기준에 따라 심사될 것이다. 특허청에서는 각 계의 전문가들의 자문을 받아 1998년 3월 동물복제기술 및 형질전환기술 발전에 대비하여 인간을 특허 대상에서 제외하고 윤리성 기준을 강화한「생명공학 특허심사기준」을 제정한 바 있다.

자연과학| 2003.11.18| 6페이지| 1,000원| 조회(279)

유전, 복제, 유전자, 유전자복제

미리보기

닫기