반응형 일반물리학실험 | 프랑크-헤르츠 실험 실험 배경 현대물리학에서 원자의 에너지가 양자화 되어 있다는 것은 매우 중요한 개념이다. 19세기 말엽에 수소원자의 스펙트럼을 분석하여 수소원자의 에너지가 띄엄띄엄한 값을 갖는다는 실험사실로부터 현대물리학의 양자역학이 서서히 만들어졌다. 플랑크의 양자가설을 시작으로 하여, 보어의 원자모형이 수소원자의 스펙트럼이 잘 설명하였고, 아인슈타인의 광전효과에 대한 이론 등등 현대물리학이 탄생하였다. 그중에서 프랑크-헤르츠 실험은 원자의 에너지 준위가 양자화 되어 있다는 직접적인 실험결과를 보여주는 것이다. 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수은의 에너지 상태가 양자화 되었다는 실험은 물질의 에너지가 양자화 되었다는 확고한 증거가 된 것이다. 원자의 스펙트럼 관측에 의한 것이 아니고 전자와 충돌할 때 특정한 양의 에너.. Engineering/물리학 2023. 2. 21. 일반물리학실험 | 프랑크-헤르츠 실험 TIP 1. 1914년 프랑크(J. Franck)와 헤르츠(G. Hertz)가 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수은(Hg)의 에너지 상태가 양자화 되어 있는 것을 확인한 역사적인 실험을 재현한다. 2. 본 실험을 통하여 에너지 준위(energy Level)와 여기에너지(excitation energy), 탄성충돌(elastic collision) 등의 개념을 익히고 원자 에너지 상태가 양자화 되어 있음을 직접적으로 관찰한다. 실험 배경 1900년대에 들어와서 원자의 구조에 대한 연구가 활발하게 이루어 졌다. 원자 모델에 대한 여러가지 가설들이 제안되었고 바로 실험에 의하여 확인되었다. 1910년대 초반에 드디어 원자의 형상에 대한 실체를 잡을 수 있었다. 라더퍼드(Rutherford)에 의하여 실험적으로 .. Engineering/물리학 2023. 2. 2. 기초광학실험 | 프리즘 분광기 TIP 프리즘을 이용한 분광을 확인하고 스펙트럼을 이용하여 여러 가지 프리즘의 굴절률을 측정한다. 프리즘(Prism) 분광기는 전자기파를 파장에 따라 분산시켜 카메라를 사용하여 분산된 신호를 기록하는 장치이다. 빛을 분산시키는 주요 방법에는 프리즘이나 회절격자를 이용하는 방법이 있다. 빛을 분산하는 가장 단순한 방법은 프리즘을 이용하는 것인데, 프리즘은 빛의 분산이나 굴절 등을 일으키기 위해 유리나 수정으로 만들어진 기둥 모양의 광학 장치이다. 일반적으로 삼각 기둥 모양이다. 프리즘광학적 평면을 2개 이상 가진 투명체로서 적어도 한 쌍의 면은 평행이 아닌 것으로 소재로 보통은 광학적 유리를 쓰는데, 자외선 ·적외선에 대해서는 유리 대신 수정·암염(岩鹽) 등이 쓰인다.빛을 굴절시킬 수 있는 광학적 평면을 .. Engineering/그외 공학 2022. 3. 29. 현대물리학실험 | 분광기를 이용한 프리즘 별 굴절률 측정 TIP 분광계로 프리즘의 꼭지각과 최소 편각을 측정하고 파장에 따른 프리즘의 굴절률을 조사한다. 프리즘은 회절 요소로 사용할 수 있다. 프리즘의 굴절이 일어난 후 분광계 (빛의 굴절 각도)의 변화 빛의 파장에 따라 약간씩 다르다. 프리즘은 빛을 하나에 스펙트럼으로 반사한다. 그러나, 회절 격자는 여러 스펙트럼의 사용 가능한 빛을 나눈다. 따라서 프리즘을 사용하여 형성된 슬릿 이미지는 일반적으로 회절 격자를 사용하여 형성된 것보다 밝아진다. 스펙트럼 선 회절 격자에서 볼 수 있듯이 너무 어둡게 나타나는 프리즘을 이용한다. 하지만, 스펙트럼의 증가된 밝기의 선은 프리즘에 의해 상쇄된다. 그러나 밝은 라인은 좁은 슬릿을 사용한다. 부분적으로 보상하는 폭을 사용하려면 저해상도 프리즘 굴절 각도는 빛의 파장에 비.. Engineering/물리학 2020. 7. 17. 물리화학실험 | 가시광선 분광기를 이용한 약산의 해리상수 결정 TIP 1. 가시광선 분광기를 이용하여 약산성을 띠는 지시약의 해리상수를 측정한다. 2. 본 실험을 통해서 몰농도에 대한 기초, 해리상수 및 해리도에 대한 이론, 흡광도와 해리상수와의 관계 및 이론, 가시광선 분광기의 기본 원리 및 사용법을 익힐 수 있다. 지시약으로 쓰이는 티몰블루(thymol blue)는 수용액에서 약산으로 작용하여 부분적으로 해리하는데, 이때 이온화된 성분과 이온화되지 않는 성분은 가시광선 영역의 서로 다른 파장에서 최대 흡광도를 나타낸다. 이 지시약의 평형점을 나타내는 Ka나 pKa 값은 가시광선 영역에서 분광기를 이용하여 측정할 수 있다. 즉, 파장 400~700㎚ 사이에서 온도를 일정하게 하고 묽은 HCl, 묽은 NaOH, pH가 고정된 완충 용액에 일정 농도의 티몰블루를 용해.. Chemistry/물리화학 2020. 6. 2. 이전 1 다음 반응형