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[수업자료] 과학 입자의 명명법2025.01.111. 경입자(lepton) 스핀이 1/2이면서 강한 상호작용을 느끼지 않는 기본입자. -1의 전하를 가진 3종(전자, 뮤온, 타우)과 전하가 없는 3종(전자 뉴트리노, 뮤온 뉴트리노, 타우 뉴트리노)를 포함해서 6종 (뉴트리노=중성미자)이 있다. 2. 쿼크(quark) 스핀이 1/2이면서 강한 상호작용을 느끼는 입자. up, down, charm(참), strange(스트레인지), top, bottom의 6종, +2/3의 전하를 가지는 업, 참, 톱 -1/3의 전하를 가지는 다운, 스트레인지, 보텀이 있으며, 고립된 상태의 쿼크는 ...2025.01.11
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양자물리학의 이해2025.05.011. 양자 물리학 양자 물리학은 원자와 아원자 수준에서 물질과 에너지의 행동을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 이것은 양자 수준에서 물질의 이상하고 종종 반직관적인 행동을 이해하는 데 도움을 주는 기본 이론이며 트랜지스터, 레이저, MRI 기계와 같은 많은 현대 기술에 기초를 제공합니다. 양자 물리학의 핵심은 양자 수준의 입자가 여러 상태로 동시에 존재할 수 있다는 개념에 기초하고 있습니다. 추가적으로, 입자들은 또한 얽힐 수 있는데, 이것은 그들의 상태가 그들 사이의 거리에 관계없이, 한 입자의 상태가 다른 입자의 상태에 의존하...2025.05.01
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(현대물리학 실험 A+) 전자회절실험 예비보고서2025.05.151. 전자 회절 이번 실험에서는 전자 회절을 관찰하고 브래그 공식을 이용해 전자의 파장을 구해봅니다. 이를 통해 전자 즉 입자의 파동성을 알아낼 수 있습니다. 아인슈타인의 광전효과 실험과 드 브로이의 입자-파동 이중성 이론을 바탕으로, 데이비슨-거머 실험을 재현하여 전자의 파동성을 확인하는 것이 이번 실험의 목적입니다. 2. 브래그 공식 브래그 공식을 이용하여 전자의 파장을 계산할 수 있습니다. 이를 통해 전자가 입자뿐만 아니라 파동의 성질도 가지고 있음을 확인할 수 있습니다. 3. 데이비슨-거머 실험 데이비슨-거머 실험은 전자의 ...2025.05.15
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핵물리학2025.01.291. 원자핵의 발견 20세기 초에는 원자에 전자가 있다는 사실 외에 원자의 구조에 대해 알고 있는 사람은 거의 없었다. 1897년 J. J. Thomson이 전자를 발견할 당시에는 전자의 질량이 얼마인지도 몰랐으며 어떤 원자에 음으로 대전된 전자가 몇 개나 포함되어 있는지조차 말할 수 없었다. 원자는 전기적으로 중성이므로 원자에 양전하가 있으리라고 추측했지만, 양전하가 어떤 형태인지는 아무도 몰랐다. 한 가지 널리 알려져 있던 모형은 양전하와 음전하가 구 안에 고루 섞여 있는 형태였다. 이후 약간의 시간이 흘러 1911년 Ernes...2025.01.29
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연금술사들이 금을 만들어내지 못했던 이유와 현대 과학기술을 활용한 금 생산 가능성2025.04.271. 연금술의 역사와 발전 연금술은 근대 과학이 발전하기 전 과학과 철학을 융합한 학술로, 아리스토텔레스의 4원소설을 기반으로 발전했다. 중세 연금술사들은 납 등의 금속을 이용해 금을 만들고자 노력했지만 실패했다. 그러나 20세기 들어 핵물리학이 발전하면서 연금술에 대한 관심이 다시 높아졌다. 2. 연금술사들이 금을 만들지 못했던 이유 금은 양성자 79개, 전자 79개로 이루어진 무거운 원자로, 납에서 양성자를 분리하거나 양성자와 중성자의 충돌로 금의 원자핵 조합을 완성해야 한다. 하지만 이를 위해서는 5000도 이상의 가열과 매우...2025.04.27
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나노 반도체입자의 분광학적 성질2025.01.121. Band theory 물질을 이루는 원자 내부의 전자는 가질 수 있을 수 있는 상태의 에너지가 정해져 있는데 양자역학에 따르면 이 에너지는 불연속적인 값을 갖게 된다. 전자가 있을 수 있는 에너지 위치를 에너지 띠라고 하고 전자가 있을 수 없는 위치를 띠 틈이라고 한다. 에너지 띠 중에서 전자가 채워져 있는 에너지 띠를 Valence band(원자가띠)라고 하고 전자가 존재하지 않는 에너지 띠를 Conduction band(전도띠)라고 한다. 띠 틈의 크기에 따라 물질의 종류를 나눌 수 있다. 2. 양자 사이즈 효과 (양자 갇...2025.01.12
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(현대물리학 실험 A+) 전자회절실험 결과보고서2025.05.151. 전자회절 이번 전자회절 실험에서는 가속된 전자가 흑연판을 통과할 때 발생하는 회절무늬를 관찰하고, 브래그 공식과 드브로이 파장을 이용하여 전자의 파장을 구하고 이를 비교하였다. 이를 통해 입자도 파동의 특성을 가진다는 것을 알 수 있었다. 2. 드브로이 파장 드브로이는 입자도 빛과 같이 파동의 성질을 지닐 것임을 제안하였고, 파장과 운동량을 연결시키는 드브로이 파장 공식을 만들었다. 이번 실험에서는 드브로이 파장 공식을 이용하여 전자의 파장을 계산하였다. 3. 브래그 산란 법칙 이번 실험에서 전자빔을 흑연판에 투과시켜 회절무늬...2025.05.15
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[유전학] transfection method와 T7E12025.05.031. Transfection 방법 Transfection은 세포 내로 외부의 DNA나 RNA가 인위적으로 전달되는 과정을 의미한다. 핵산이 세포 내부로 들어가려면 세포막을 통과해야 하는데 이 방법에는 화학적, 생물학적, 물리학적 방법들이 이용된다. 대표적인 물리학적 방법으로는 Electroporation과 biolistics(유전자 총)이 있으며, 화학적 방법으로는 cationic lipid transfection이 있다. 각각의 방법들은 장단점이 있어 실험 목적과 이용하는 세포에 따라 선택하게 된다. 2. 새로운 Transfect...2025.05.03
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빅뱅을 통한 우주탄생 과정2025.01.261. 플랑크 시대 빅뱅 후 첫 시대인 플랑크 시대는 빅뱅 후 약 10^{-43}초까지를 가리킨다. 이 시기에는 상당한 규모의 에너지 요동이 있었을 것으로 추측되며, 에너지와 물질이 등가이므로 에너지 요동이 중력장을 빠르게 변화시켜 무작위로 시공간을 휘어지게 만들었을 것이다. 하지만 현재의 물리학 이해로는 이 시기에 대해 정확히 알 수 없다. 2. GUT 시대 GUT 시대는 10^{29}K보다 높은 온도에서 약력, 강력, 전자기력을 하나의 힘인 GUT 힘으로 통합하는 시기이다. GUT 힘이 전기약력과 강력으로 나뉘어지면서 이 시대가 ...2025.01.26
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20세기를 바꾼 새로운 과학기술의 등장2025.04.281. 상대성이론 물리학은 고전물리학과 현대물리학으로 나누어 볼 수 있다. 고전물리학은 뉴턴역학과 맥스웰의 전자기학으로 대표할 수 있다. 현대물리학은 아인슈타인의 상대성이론과 보어, 하이젠베르크, 플랑크, 슈뢰딩거, 디락을 위시한 양자론이 있다. 아인슈타인은 상대성 이론에서 빠른속도로 움직이는 세계에서도 빛의 속도는 항상 같은 값이라는 사실을 실마리로 물리학을 이해하였다. 2. 양자론 양자물리학은 물리량의 불연속성이 지배하는 작은 세계를 다루기 위해 성립된 물리학이다. 플랑크는 물체가 흡수하거나 발산하는 에너지는 연속적인 양으로 설명...2025.04.28
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