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  현대물리학실험 | 러더퍼드 산란 실험 TIP 원자핵의 존재를 발견한 실험으로 원자의 러더퍼드 모델에 대하여 알아본다. 실험 배경 1910년 러더퍼드의 실험에 의해 새로운 원자 모형이 탄생. 원자의 중심에 원자의 질량의 대부분을 차지하는 원자핵이 있고 그 주변에 전자가 돌고 있는 모형을 고안하다. 모형에 의해 알파 입자의 운동에너지는 충돌 전과 충돌 전이 똑같다. 핵에 의해 주어진 충격 ∫F dt의 결과로 알파입자의 운동량은 초기값 p1에서 마지막 p2로 △p만큼 변한다 즉, 수식 △p = p2- p1 = ∫F dt 과 같다. 가정에 의해 핵은 알파입자가 지나가는 동안 움직이지 않으므로 알파입자의 운동에너지는 충돌 전 후에 변하지 않는다. 그러므로 충돌 전 후에는 운동량의 크기도 변하지 않고 일정하다. p1= p2 = mv 여기서 v는 핵으로.. Engineering/물리학 2023. 2. 12.

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  핵화학 | 핵분열 1938년 독일의 Otto Hahn과 Fritz Strassman은 우라늄에다 느린 중성자를 충돌시킨 결과 원자들은 핵분열 반응에서 방사되는 α와 β입자보다도 더 무거운 조각들로 쪼개어진다는 사실을 발견하였다. 우라늄 또는 다른 무거운 원자핵이 중성자의 충격을 받은 뒤 작은 조각으로 갈라지는 과정을 핵분열(nuclei fission)이라고 한다. 전형적인 핵분열 과정의 예를 들면 다음과 같다. 백금, 금, 수은, 납 등의 무거운 몇몇 동위원소들은 충분히 큰 에너지를 띤 중성자의 충격을 받으면 핵분열을 할 수 있다. 그러나 실제적으로는 낮은 에너지를 가진 중성자 충격에도 핵분열을 할 수 있는 23592U과 23994Pu 동위원소에 관심이 집중되었으며 이 두 가지 원소는 원자폭탄을 만드는데 사용되었다. 23.. Chemistry/생활 속 화학 2021. 2. 27.

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  핵화학 | 원자핵 원자핵(nuclei)은 원소의 원자번호와 같은 수의 양성자와 질량수에서 원자번호를 뺀 값과 같은 수의 중성자를 포함하고 있다. 핵종(nuclide)은 편의상 어떤 특정한 원자번호와 질량수를 가진 핵의 종류를 말한다. 예를 들면 는 하나의 핵종이다. 그리고 핵자(nucleon)는 양성자와 중성자를 합쳐서 부르는 말이다. 원자핵은 원형 또는 계란과 비슷한 모양이고, 핵 반지름은 보통 10-12cm보다 약간 작으므로 원자의 반지름보다 약 10,000배 정도 작다. 핵력(nuclear force)이란 핵자 사이의 인력으로 양성자들 사이, 중성자들 사이 혹은 양성자와 중성자 사이에 작용한다. 양 전하를 띤 양성자와 전하를 띠지 않은 중성자를 강하게 결합시킬 수 있는 핵력은 전자와 양성자 사이의 Coulomb 힘보.. Chemistry/생활 속 화학 2021. 1. 9.

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  물리화학실험 | Fluoresence spectrum and rate of electron transfer reaction by quenching TIP 1. Fluoresence Spectrophotometer의 조작법 이해한다. 2. 전자적으로 들뜬 상태의 분자들을 이해한다. 들뜬 상태 양자역학적 상태 중 에너지가 가장 안정된 상태인 바닥상태를 제외하고 이 보다 에너지가 높은 상태를 모두 가리킨다. 주위에서 일어난 어떤 현상에 의해 원자가 에너지를 흡수했을 때 일어나며, 짧은 시간동안 유지되다가 곧 바닥상태로 다시 돌아가면서 그 에너지에 해당하는 크기의 전자기파를 방출한다. Born-Oppenheimer 근사 이 근사에서는 원자핵은 그 질량이 전자에 비해서 매우크기 때문에 전자보다 매우 둔하게 운동하며, 그리하여 전자들이 운동하는 동안에 핵들은 거의 정지된 상태에 있다고 가정한다. 진동구조 전자 전이가 일어나면 분자 안의 새 영역에서 급격하게 .. Chemistry/물리화학 2020. 12. 23.

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  분석화학실험 | NMR을 통한 미지 시료 분석 TIP 분자식이 C8H10O인 미지시료를 예로 들어 NMR 분석하여 본다. NMR의 기본 원리 상당히 긴 파장을 가지고 있고 진동수와 에너지는 상대적으로 매우 낮은 편인 라디오파 영역의 파(RF파)가 분자와 만나면 1H나 13C를 비롯한 몇 가지 원자핵의 스핀 상태를 변화시킨다. 자기장 속에서 양성자는 핵이 외부자기장과 같은 방향으로 놓여 있는 낮은 에너지 상태와 핵이 외부자기장과 반대 방향으로 놓여 있는 높은 에너지 상태로 존재한다. 두 에너지 상태의 차이에 해당하는 어떤 형태의 에너지(매우 작으며 전자기 스펙트럼 중 낮은 진동수의 라디오파에 해당)가 외부에서 주어지면 에너지가 흡수되면서 핵의 스핀이 한 방향에서 다른 방향으로 뒤집어지는 (spin flip)이 일어난다. 이때 핵이 RF를 받아 스핀이 .. Chemistry/분석화학 2020. 8. 2.

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  일반화학실험 | 13개 시험관의 비밀 TIP 1. 13가지 미지의 시료를 여러 가지 방법을 자체적으로 계획하여 어떤 물질인지 구별해 낸다. 13개의 시험관에 들어있는 물질의 종류는 이미 알려져 있으며, 어떤 것인지 구별할 수 없는 상태에서 알아내어야한다. 여기서 쓰일 수 있는 방법으로는 냄새나 색깔 등을 이용하여 구별해 내는 물리적인 방법과 각 시료의 화학적인 특성(침전, 반응성 등)이 있다. 2. 미지의 물질을 구별하는 데에는 정량적인 방법과 정성적인 방법이 있는데, 정량적인 방법은 어떤 물질이 얼마만큼 미지의 시료에 들어 있는가를 알아내는 것이고, 정성적인 방법은 들어 있는 물질의 양과는 무관하게 어떤 물질이 들어있는가를 알아내는 것이다. 본 실험에서는 정량적인 측면보다는 정성적인 측면에 더 비중을 둔다. 최근에 원자번호 116인 원소가.. Chemistry/일반화학 2020. 7. 9.