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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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현대물리학 29장 연습문제 솔루션2025.11.121. 원자핵 물리학 현대물리학의 원자핵 관련 문제들을 다루고 있습니다. 핵반응, 방사능 붕괴, 핵에너지 등 원자핵의 구조와 성질에 관한 기본 개념들을 포함하고 있으며, 이를 통해 원자핵 물리학의 기초 이론을 이해하고 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있습니다. 2. 에너지 계산 핵반응에서 방출되는 에너지, 질량-에너지 등가성(E=mc²), 결합에너지 등을 계산하는 문제들을 포함합니다. MeV 단위의 에너지 값들을 다루며, 핵반응 전후의 에너지 변화를 정량적으로 분석하는 방법을 학습할 수 있습니다. 3. 방사능 붕괴 알파붕괴, 베타붕괴 ...2025.11.12
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현대물리학 30장 연습문제 솔루션2025.11.121. 양자역학과 원자구조 현대물리학에서 다루는 양자역학의 기본 개념과 원자의 구조에 관한 내용으로, 전자의 에너지 준위, 파동함수, 슈뢰딩거 방정식 등 원자 내 입자의 거동을 설명하는 이론적 기초를 포함합니다. 이는 원자의 안정성과 화학적 성질을 이해하는 데 필수적인 개념입니다. 2. 핵물리학 원자핵의 구조, 방사능, 핵반응 등을 다루는 핵물리학 분야로, 양성자와 중성자로 이루어진 핵의 성질, 방사성 붕괴의 종류, 핵분열과 핵융합 반응 등을 포함합니다. 에너지 생성과 방사선의 성질 이해에 중요한 역할을 합니다. 3. 상대성이론 아인...2025.11.12
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인하대학교 현대물리학 종합 정리2025.11.131. 양자역학 현대물리학의 핵심 분야로, 원자 및 아원자 입자의 행동을 설명하는 이론체계입니다. 파동-입자 이중성, 불확정성 원리, 슈뢰딩거 방정식 등을 포함하며, 미시 세계의 물리 현상을 수학적으로 기술합니다. 양자역학은 현대 기술 발전의 기초가 되는 중요한 학문 분야입니다. 2. 상대성이론 아인슈타인이 제시한 이론으로 특수상대성이론과 일반상대성이론으로 나뉩니다. 시간과 공간의 상대성, 질량-에너지 등가성(E=mc²), 중력의 기하학적 해석 등을 다룹니다. 우주의 거시적 현상과 고속 운동 물체의 물리를 설명하는 기본 이론입니다. ...2025.11.13
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원자력 발전의 원리와 에너지 활용2025.11.111. 핵분열 에너지 질량수가 큰 원자핵이 핵분열을 일으켜 결합에너지의 일부를 방출하는 현상. 우라늄-235의 원자핵에 열중성자가 충돌하면 핵분열이 발생하여 분열생성물, 평균 2.5개의 중성자, 약 200MeV의 에너지를 방출한다. 현재 원자력발전에서 주로 이용되는 에너지원으로, 화학반응의 에너지(1~수eV/분자)에 비해 상대적으로 매우 큰 값을 가진다. 2. 핵력과 원자핵 구조 원자핵 내부에서 양자와 중성자를 결합시키는 힘으로, 만유인력이나 전기력이 아닌 새로운 힘인 핵력(nuclear force)이 작용한다. 이 핵력은 양자역학으...2025.11.11
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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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원자의 구조 결과 보고서2025.11.121. 원자의 구조 원자는 양성자와 중성자로 이루어진 핵과 그 주위를 공전하는 전자로 구성되어 있습니다. 핵은 원자의 중심에 위치하며 대부분의 질량을 차지합니다. 전자는 원자핵 주위의 궤도에서 특정한 에너지 준위를 가지며 존재합니다. 원자의 크기는 주로 전자 궤도의 범위에 의해 결정되며, 같은 원소라도 이온화 상태에 따라 크기가 달라질 수 있습니다. 2. 핵과 전자 원자핵은 양성자와 중성자로 구성되며, 양성자의 개수는 원소를 결정하는 원자번호입니다. 전자는 음의 전하를 가진 입자로 핵의 양의 전하와 정전기적 인력으로 결합되어 있습니다...2025.11.12
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베타입자의 스펙트럼 측정 실험 보고서2025.11.161. 베타붕괴와 베타스펙트럼 베타붕괴는 원자핵에서 중성자가 양성자와 전자로 변환되어 핵에서 떠나가는 과정입니다. 방출되는 전자들은 0에서 끝점에너지까지 연속적으로 분포하며, 평균에너지는 일반적으로 최대에너지의 1/3입니다. 베타스펙트럼의 특징은 연속적인 에너지 분포를 가지며, 가장 빈번한 에너지는 최대에너지의 1/3이고, 중성미자의 발생으로 인해 붕괴에너지의 비율이 결정됩니다. 2. 자석 분광계와 로렌츠 힘 자석 분광계는 로렌츠 힘을 이용하여 입자의 에너지를 측정합니다. 궤도 반지름이 r=50nm로 주어질 때, 자기장의 세기와 전류...2025.11.16
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알파입자의 에너지 손실 실험 예비보고서2025.11.161. 알파입자의 에너지 손실 메커니즘 알파입자는 물질을 통과하면서 원자핵과의 비탄성 충돌을 통해 에너지를 잃는다. 이 과정에서 알파입자는 원자 내 전자에 에너지를 전달하여 원자의 이온화를 일으킨다. 공기에서 충돌당 평균 에너지 손실은 33.7eV이며, 전자와의 충돌 확률은 기체 내 전자 밀도에 비례한다. 기체의 종류에 따라 분자 내 전자의 수가 다르므로 에너지 감소 패턴이 달라진다. 2. 실험 장비 및 측정 방법 아메리슘 방사선원에서 방출되는 알파입자의 신호를 MCA(Multi-Channel Analyzer)를 통해 측정한다. 실험...2025.11.16
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아인슈타인의 생애와 업적2025.04.251. 아인슈타인의 생애 아인슈타인은 독일 울름시에서 태어났으며, 유대인 가정에서 자랐습니다. 어린 시절 학업 성적이 좋지 않았지만, 수학에 재능이 있었습니다. 가족이 스위스로 망명하면서 스위스 국적을 얻었고, 취리히 연합공과대학을 졸업했습니다. 특허청 관리로 일하면서 상대성 이론 관련 논문을 발표하여 노벨 물리학상을 받았습니다. 나치 정권 하에서 유대인 출신이었기 때문에 미국으로 망명했고, 원자폭탄 개발에 간접적으로 관여했지만 이후 평화주의자로 활동했습니다. 2. 시간이라는 차원 아인슈타인은 기존의 절대적인 시간 개념을 거부하고, ...2025.04.25
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