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  현대물리학실험 | 광전 효과(h/e Apparatus) TIP 빛의 방출에 대한 고전 파동 모델과 양자 모델의 관계를 이해한다. 플랑크의 양자 이론 18세기경 많은 물리학자들은 자연의 이치를 모두 깨달았다고 생각했다. 하지만 이들은 연구를 계속했고 모순적이게도 몇 몇 분야에 대해서는 설명을 할 수 없었다. 19세기경 플랑크는 방사능에 대한 논문을 썼는데 여기서 그는 진동자에 대한 기술을 하였는데 진동자는 불연속적인 에너지로 이루어 져 있다는 내용이었다. 플랑크는 방사선의 흡수와 방출은 두개의 에너지 레벨을 건너 뛰면서 그 차이의 에너지가 방출, 흡수되는것이라 기술하였다. 이 양은 아래와 같다. E = hυ 이때 h는 플랑크 상수이다. 플랑크 상수의 발견은 그에게 노벨상을 안겨 주었다. 실험 방법 실험 1 1. 파트 A ① h/e Apparatus를 스펙트럼 .. Engineering/물리학 2023. 6. 17.

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  현대물리학실험 | 광전 효과 TIP 빛의 광자이론에 따르면 광전자의 최대 운동에너지는 입사 광선의 주파수에만 의존하며 빛의 세기에는 영향을 받지 않는다. 따라서 빛의 주파수가 높을수록 에너지가 크다. 반대로 고전적인 빛의 파동설은 광전자의 최대 운동에너지가 빛의 세기에 의존할 것이라 예측한다. 이 실험은 이런 두 주장에 관해 조사하는 것이다. 실험 요약 본 실험은 h/e기기를 이용하여 빛을 스팩트럼으로 분광시키고, 그 빛의 종류에 따른 Stopping Potential과 wavelength, Frequencyfy를 구하고자 하는 실험이다. 이미 생활깊게 자리잡은 레이저를 통한 안과 수술이나 광미디어 매체인 CD, DVD등의 Write등이 이 광전효과를 기반으로한 예라고 할 수 있다. 또한 광섬유를 통한 정보통신에서도 빛에 따른 주파.. Engineering/물리학 2023. 6. 11.

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  일반물리학실험 | 광전효과 광전효과 금속표면에 파장이 충분히 짧은 빛을 쪼이면 표면에서 전자가 튀어나오는 현상이다. 이 현상은 빛의 입자성을 설명해준다. 기본적으로 에너지는 아래와 같이 나타낼 수 있다. E=hf 전체에너지는 전자가 빛을 받아 금속 표면으로 나오기 직전까지의 에너지와 금속 표면으로 나온 전자의 운동에너지의 합으로 나타낼 수 있다. E = hf = Kmax + W0 실험 방법 실험 1. 플랑크 상수 측정 1) 장치의 전원을 켠다. 2) 양쪽 덮개를 덮고 온도가 충분히 올라갈 때까지 20분 정도 기다린다. 3) 전압 범위를 –2V～0V, 전류의 범위를 10-13으로 맞춘다. 4) 덮개를 열고 4㎜ 조리개와 365㎚ 필터를 끼운다. 5) 반대편 덮개를 열고 전류가 0이 될 때의 전압을 측정한다. 6) 필터를 다르게 하여.. Engineering/물리학 2023. 3. 30.

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  현대물리학실험 | 광전효과를 이용한 Planck 상수 측정 TIP 광전관에 여러 가지 파장의 빛을 조사하고 각각의 경우에 저지 전압을 측정함으로써 Planck 상수를 구한다. 광전 효과 1900년 플랑크는 복사에너지가 띄엄띄엄 떨어진 에너지값을 갖는 덩어리, 즉 광(양)자의 형식으로만 존재할 수 있다고 발표했다. 그로부터 5년 후인 1905년 아인슈타인(A. Einstein)이 상대성 이론에 관한 그의 첫 논문을 발표한 해에 광전이론, 즉 상대성 이론에 관한 그의 첫 논문을 발표한 해에 광전이론, 즉 금속표면에 파장이 짧은 빛을 조사하면 그 금속면으로부터 전자(광전자)가 튀어나오는 현상을 설명하기 위해서는 공간을 자유롭게 날아다니는 광자의 존재가 필요하다는 이론을 발표했다. 광전효과를 이해하기 위해서는 빛의 본성이 파동이라는 종래의 고정된 사고에서 벗어나 빛도 .. Engineering/물리학 2022. 8. 13.

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  신소재공학실험 | 태양전지 TIP 태양전지의 원리인 광전효과를 이해하고, pn접합에서 일어나는 과정을 분석해본다. 광원의 거리와 입사각에 따라 달라지는 I,V를 바탕으로 I-V커브, P-V커브를 그려 광전효과의 차이를 태양전지 매개변수로 분석한다. 태양전지 태양전지는 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 발생하는 전기변환 장치이다. 그래서 배터리와는 다르게 전기를 축적하는 기능은 없다. 빛에너지를 전기에너지로 바꿀 수 있기 때문에 원자력발전소나 화력발전소로부터 전기를 생산하는 방식보다 친환경적으로 전기를 생산할 수 있다. 태양전지는 원자 수준에서 태양광에너지를 직접 전기로 변환시키는 반도체 화합물 소자이다. 사용되는 재료는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘으로 만들어진다. 태양전지는 pn접합으로 이루어진 다이.. Engineering/신소재 공학 2021. 3. 10.

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  물리화학개론 | 양자역학 이전의 과학 TIP 1. 운동법칙 2. 설명할 수 없는 현상들 3. 원자 스펙트럼 4. 원자 구조 5. 광전 효과 (Photoelectron Effect) 6. 빛의 본성 7. 양자 이론(Quantum Theory) 8. 수소 원자에 대한 Bohr 이론 (1913년) 9. de Broglie 방정식 - 물질파(Matter Wave) 뉴튼의 운동법칙 (고전역학) 입자들의 거동에 대한 법칙 원자와 분자의 행동모델을 만드는 기본 요소 전자의 거동을 고전 운동방정식으로 다루려는 노력의 실패 어떤 문제들이 있었는가? 1687년 Newton의 운동법칙 물체에 대한 연구에 빛을 사용 → 빛의 본성에 대한 이해가 필요 흑체복사에 대한 연구 → 1900년대 초 양자 가설이 제안됨, Plank (1899) 아인쉬타인의 광양자론(190.. Chemistry/물리화학 2019. 12. 3.

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  물리화학개론 | 양자화학의 역사적 배경 Quantum(量子) Chemistry 양자역학에 입각해서 화학상의 여러 문제를 논하는 이론화학 물질을 구성하고 있는 분자 및 원자, 나아가서는 그것을 구성하고 있는 전자나 원자핵의 문제 이들 입자 사이의 상호작용이나 입자와 복사선과의 상호작용 등은 양자역학의 법칙에 따르므로 화학적인 여러 현상을 이해하는 데 있어 가장 필요한 기초적 분야 역사적 배경 1. 고대부터의 생각 원자 : 물질이 불연속적인 불가분의 알맹이 2. 19세기 후반의 과학 1) 입자의 영역 : 고전역학, 열역학, (기체분자 운동론) 2) 파동의 영역 : 광학, 전자기학 3) 알맹이는 성질을 가지며 빛은 파동의 성질을 가지고 서로 남남지간 3. 1887년이후 새로운분야인 양자학이 등장 4. 간략한 연표 [물리화학]양자화학의 역사적 배경 .. Chemistry/물리화학 2019. 11. 23.