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물리학 슈뢰딩거2024.09.121. 양자역학의 기원과 발전 1.1. 물질의 구성 - 원자론의 탄생 고대부터 인간은 이 세상을 이루는 기본 단위가 무엇인지를 알고자 하는 호기심을 가져왔다. 기원전 5세기 그리스 철학자 데모크리토스는 물질을 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 알갱이인 "아토모스(atomos)"라는 개념을 제시했다. 그는 모든 물질은 이러한 "아토모스"의 집합체라고 주장했다. 즉, 데모크리토스는 모든 물질이 작고 분할할 수 없는 입자들로 구성되어 있다는 원자론을 제창한 것이다. 그러나 당시에는 이러한 원자론을 실험적으로 증명할 수 있는 기술이 없었기 ...2024.09.12
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플랑크헤르츠실험 이론2024.09.031. 서론 1.1. 역사적 배경 원자에 대한 이해는 현대 물리학 발전의 핵심이 되었다. 1800년대 중반부터 물리학자들은 원자의 구조와 행동을 설명하고자 노력했다. 1897년 J.J. 톰슨은 음극선 실험을 통해 전자를 발견했으며, 이는 원자의 구조에 대한 새로운 이해의 계기가 되었다. 이후 1911년 에른스트 러더퍼드는 α-입자 산란 실험을 통해 원자핵 모형을 제안했다. 러더퍼드 모형에 따르면 원자는 양전하를 띤 작은 핵과 그 주위를 돌고 있는 전자로 구성되어 있다. 그러나 러더퍼드 모형에는 몇 가지 문제점이 있었다. 하나는 ...2024.09.03
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em측정실험2024.10.021. e/m 측정 실험 1.1. 실험목적 Helmholtz coil을 이용하여 생성시킨 자기장 하에서 전자의 운동을 관측하여 자기장이 운동하는 하전입자에 미치는 힘을 이해하고, 자연계의 중요한 상수값의 하나인 전자의 전하량과 질량의 비를 측정하는 것이 이번 실험의 목적이다. 전자가 균일한 자기장 B 하에서 운동할 때 받게 되는 로렌츠 힘에 의해 전자는 원운동을 하게 된다. 이를 이용하여 전자의 질량과 전하량의 비인 e/m 값을 실험적으로 측정할 수 있다. 따라서 이번 실험을 통해 전자가 자기장 속에서 받는 힘의 특성을 이해...2024.10.02
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루미놀 보고서2024.09.151. 화학발광 1.1. 에너지 준위 원자핵을 중심으로 전자가 일정한 궤도를 그리며 존재하고 있는데 그 궤도를 에너지 준위라고 한다. 전자는 외부에서 에너지를 받으면 높은 에너지 준위로 이동했다가 낮은 준위로 내려오면서 에너지를 방출하게 된다. 이 때의 에너지 방출은 열 혹은 빛과 같은 전자기파의 형태로 이루어진다. 전자가 에너지를 받아 높은 에너지 준위로 이동하는 것을 "들뜬 상태"라 하며, 이 들뜬 상태에 있던 전자가 다시 낮은 에너지 준위로 떨어질 때 그 에너지 차이만큼의 빛 에너지를 방출하는 것을 "화학발광"이라 한다. 높...2024.09.15
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슈뢰딩거의 고양이2024.09.211. 양자역학의 개념과 발전 1.1. 고대부터의 물질 탐구와 원자론 고대로부터 인류는 자신을 둘러싸고 있는 물질의 구성에 대해 끊임없이 궁금증을 가져왔다. 고대 그리스 철학자들은 물질의 근원이 무엇인지에 대해 다양한 견해를 제시했다. 대표적으로 데모크리토스는 물질을 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 알갱이인 "아톰"이 존재한다고 주장했다. 그는 아톰이 다양한 모양과 크기를 가지며, 이러한 아톰들이 모여 모든 물질을 구성한다고 보았다. 이러한 데모크리토스의 원자론은 후대로 이어져 현대 물리학의 기초를 마련하게 된다. 한편 엠페도클레...2024.09.21
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원자모형의 변천2024.09.191. 원자 모형의 변천과정 1.1. 고대의 원자 사상 고대의 원자 사상은 물질의 근원에 대한 오랜 탐구에서 시작되었다. 기원전 5세기의 그리스 철학자 데모크리토스는 모든 물질이 나누어지지 않는 매우 작은 입자로 구성되어 있다고 믿었으며, 이러한 입자를 "atomos(아토모스)"라고 불렀다. 아토모스는 그리스어로 "더 이상 나누어질 수 없는" 이라는 뜻을 가지고 있다. 데모크리토스는 이러한 아토모스가 다양한 크기와 모양을 가지고 있으며, 이들이 서로 다른 방식으로 결합하여 다양한 물질을 만든다고 생각했다. 한편, 그리스의 철학자...2024.09.19
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전기전자2024.09.191. 전기와 전하 1.1. 전자의 특성 전자는 음의 전하를 띠고 있는 입자이다. 원자의 내부에는 원자핵이 있는데 그 주위에 존재한다. 톰슨의 음극선 실험에서 발견되었는데, 진공방전에서 형광 빛이 생기는 것을 관찰하였다. 미국의 밀리컨의 실험으로 전자의 질량을 측정하는데 성공하였고, 1.60*10^-19이라는 것을 알아내었다. 톰슨의 공식에 대입하면 질량 또한 알아 낼 수 있으며, 닐스보어, 헨리 모즐리의 x선 실험을 하며 자세히 밝혀졌다. 원자는 물리적 성질 화학적 성질 둘 다 가지고 있다. 물리적 성질로는 전자 또한 파동의 이중...2024.09.19
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자석의 자기장2024.11.131. 자석과 자기력 1.1. 자석의 정의와 종류 1.1.1. 자석의 정의 자석이란 자력을 가지고 있어 쇳조각 등을 끌어당기거나 전류에 작용을 미치는 성질을 가진 물체를 말한다. 자석은 외부자기장에 의한 자성에 따라 일시자석과 영구자석으로 구분된다. 일시자석은 외부자기장을 제거하면 자성이 없어지지만, 영구자석은 일단 자성을 가지면 외부자기장을 제거해도 장기간 자성을 유지한다. 자석의 자성은 자석을 구성하는 원자의 전자들이 가지고 있는 자기적 성질에 기인한다. 원자 내부에서 전자들은 핵을 중심으로 회전하면서 자전하는데, 이러한 전자...2024.11.13
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루미놀법 원리2024.10.151. 루미놀의 발광 반응 1.1. 스핀 다중도(Spin multiplicity) 원자 내에 존재하는 전자는 다양한 상태를 지니고 있으며, 이는 양자수라는 개념으로 나타난다. 그리고 양자수 개념 중 하나로 스핀 양자수가 존재한다. 다른 세 가지 양자수는 전자의 에너지 준위 껍질에 관한 개념인 주양자수, 오비탈의 모양(s,p 등)에 대한 개념인 방위양자수(부양자수), 오비탈의 방향에 대한 개념인 자기 양자수이다. 이런 네 개의 양자수에 의해 표현되는 전자의 상태는 고유하다는 내용을 담은 것이 파울리의 배타 원리이다. 그렇다면 이제...2024.10.15
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방사선2024.10.111. 물질의 구조 1.1. 원자의 구조 원자의 구조는 다음과 같다. 원자는 원자핵과 전자로 구성되어 있다. 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다. 원자번호는 원자핵 속 양성자의 수와 같으며, 질량수는 양성자와 중성자의 총 수이다. 러드퍼드가 알파선 산란실험을 통해 원자핵의 존재를 발견하였고, 1930년에 채드윅이 중성자를 발견하였다. 이에 따라 원자의 구조가 원자핵과 궤도 전자로 구성되어 있다는 것이 밝혀졌다. 원자는 전자가 모여 있는 궤도를 가지고 있다. 전자는 원자핵 주변을 돌며 에너지 준위를 형성하고 있다. 전자는...2024.10.11
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