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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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  일반물리학실험 | 프랑크-헤르츠 실험 TIP 1. 네온에 대한 프랑크-헤르츠 곡선을 기록하고 비탄성 충돌에 따른 자유전자의 불연속 에너지 방출을 측정한다. 2. 전자를 가속시켜 원자에 충돌시켰을 때 전자들의 에너지 변화를 관찰하여 본다. 실험 배경 l900년대에 들어와서 원자의 구조에 대한 연구가 활발하게 이루어 졌다. 원자모델에 대한 여러 가지 가설들이 제안되었고 바로 실험에 의하여 확인되었다. 1910년 초반에 드디어 원자의 형상에 대한 실체를 잡을 수 있었다. 라더퍼드에 의하여 실험적으로 규명된 원자의 모형은, 마치 태양계에서 태양을 중심으로 하여 여러 행성들이 돌고있는 것처럼, 무겁고 양전하를 띄고 있는 원자핵을 중심으로 하여 전자가 돌고 있다는 것이다. 그러나 그 당시에 이미 완전히 정립되어 의심할 여지가 없는 전자기학 이론에 따르.. Engineering/물리학 2023. 2. 20.

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  광학실험 | 마이켈슨 간섭계 TIP Michelson간섭계의 원리를 이해하고, 이를 이용하여 여러 가지 광원으로부터 나오는 빛으로 간섭무늬를 만들어 본다. 전자기파의 이론의 발달로 19세기 중엽에는 빛의 본성이 파동이라는 것이 거의 확실해졌다. 그러나 우리가 주위에서 볼 수 있는 파동들은 일반적으로 그것이 전파될 수 있는 매질을 필요로 한다. 그러나 빛이라는 파동을 실어 나르는매질이 무엇인지에 대한 규명이 되지 않았기에 19세기 후반의 물리학자들은 고민에 휩싸이게 되었다. 실체를 붙잡을 수 없는 이것을 에테르라고 일컫고 그 존재를 확인하기 위한 여러 종류의 실험이 이루어졌다. 그 중 대표적인 것이 마이켈슨과 몰리에 의한 상대운동을 하는 에테르에서의 빛의 속도변화 관측 실험이다. 하지만 많은 기대에도 불구하고 빛의 속도 변화는 관측되.. Engineering/물리학 2023. 1. 1.

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  현대물리학실험 | Cathode Ray Tube TIP 1. 자기장과 전기장이 전자의 운동에 미치는 영향을 관찰하고 전자의 질량과 전하량의 비율 e/m을 측정하는 것이다. 2. CRT, 함수발생기, 오실로스코프의 사용방법 숙지하는 것이다. 1. Lorentz force 전하량 Q 로 대전된 입자가 자기장 B안으로 속도 V 로 입사각 θ 로 들어갔을 때 이 입자가 받는 힘. F = QVBsinθ 2. Electric force 전기력 = F = QE (E = 전기장) 3. Helmholtz coil 아래 그림과 같이 원형 도선으로 같이 감은수 n 인 원형 코일 2 개를 만든 후, 코일 사이의 간격을 코일의 반경과 동일하게 구성하면, 두 코일 사이의 공간에서는 균일한 자기장이 생 성된다. 이를 헬름홀츠 코일(Helmholtz coil)이라고 한다. 실험 .. Engineering/물리학 2022. 12. 11.

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  일반화학실험 | 용해열과 과냉각 상태 TIP 1. 과냉각 상태와 과냉각 상태 전후의 온도 변화를 알아보고, 손난로의 원리르 이해한다. 2. 고체물질이 녹을 때 나타나는 용해열을 측정하는 원리를 이해하고 과포화 용액에 기계적인 충격을 가했을 때 나타나는 현상을 관찰한다. 과포화용액 일정한 온도에서 용해도 이상으로 녹아있는 상태의 액체를 과포화 용액(supersaturated solution) 또는 과냉각 용액(supercooled solution)이라고 한다. 이 상태는 매우 불안정하기 때문에 용질이 결정 또는 결정이 핵으로 될 수 있는 이 물질을 용액에 넣거나, 가볍게 저어주거나, 온도를 높이면 녹아 있던 물질이 고체 상태로 석출되고 포화용액이 된다. 과포화상태는 포화상태인 때와 달리 평형상태가 아니다. 과포화 상태를 만드는 방법으로는 온도.. Chemistry/일반화학 2021. 1. 12.

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  물리학실험 | 라만분광법을 통한 그래핀의 광학특성 평가 TIP 흑연으로부터 물리적 박리법을 통해 단층 그래핀을 합성한 후, 라만 분광법을 통해 그래핀 시료를 평가해본다. 라만 분광법(Raman spectroscopy) 인도의 물리학자 찬드라 세카르 라만(C. V. Raman) 경이 단색광의 빛을 쪼여준 액체 시료로부터 입사된 단색광과 다른 파장의 빛이 산란되는 현상을 1928년 최초로 관찰하여 보고한 이래로 분광학 기술로 개발되고 체계화되어 현재는 IR 분광법(Infrared spectroscopy)과 함께 진동 모드의 변화를 추적함으로써 분자의 구조와 특성을 밝히는 진동분광학(Vibrational Spectroscopy)이란 학문영역의 독자적인 한 영역을 구축하고 있습니다. 즉, 라만 효과를 이용, 특정 분자에 레이저를 쏘았을때 그 분자의 전자의 에너지준위.. Engineering/물리학 2020. 12. 22.

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  일반화학실험 | 형광봉 만들기 TIP 1. 시중에서 구입할 수 있는 형광봉의 화학물질들을 합성해 보고 발광 반응에 대해 알아본다. 2. 화학반응에서 빛을 방출하는 현상을 이용한 형광봉을 만들어 봄으로써 들뜬 분자의 화학적 특성을 이해하고, 화학반응에서 방출되는 에너지가 다양한 현태로 나타남을 파악한다. 이를 바탕으로 자연계에서 나타나는 화학발광 현상을 이해한다. 형광봉 (Chemilight) 1960년대 미국 아폴로 우주계획의 일환으로 우주선내의 보조 조명장치로 이용하기 위한 무 전원 발광장치 개발을 위해 반딧불이의 생체발광반응을 연구하여 개발하였습니다. 1971년 최초의 형광봉이 개발 되었으며, 상품으로는 1981년도에 민간에서도 출시가 되었습니다. 발광원리 형광봉의 발광 원리는 TCPO라 불리는 물질이 과산화 수소와 반응하여 2분.. Chemistry/일반화학 2020. 11. 15.

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  소재공학기초실험 | 냉각 곡선에 의한 상평형도 작성 TIP Pb-Sn 합금의 융점(Melting point)를 측정하여 합금의 냉각곡선과 그 합금계의 상평형도를 작성하는 것이다. 액체상태에 있는 순금속의 원자들은 약한 인력으로 상호 결합되어 있으며 또 불규칙하게 배열되어 있다. 원자들은 운동을 할 수 있고 액체금속은 용기의 형상에 따라 쉽게 흘러 들어갈 수 있으며 연결이나 응집은 할 수 없다. 순금속이 액상으로부터 고상으로 냉각될 때에 응고점이라 불리는 일정온도에서 상태의 변화가 일어나며, 이 과정을 응고(solidification)라 부른다. 냉각 과정 중에 여러 시간에 있어서의 금속의 온도를 기록해 보면 그림1에 보인 바와 같은 냉각곡선이 얻어진다. 이 그림은 응고점에 있어서의 금속의 온도는 응고가 진행되는 동안 일정하다는 것을 나타내고 있다. 외부로.. Engineering/신소재 공학 2019. 11. 19.