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불꽃 실험을 통한 금속 이온의 특성 확인2025.01.021. 보어의 원자 모형 보어의 원자 모형에 따르면 원자 내에는 전자가 안정적으로 회전할 수 있는 궤도가 있으며, 전자가 궤도 간 이동할 때 에너지를 흡수 또는 방출한다. 이러한 에너지 변화로 인해 원자 스펙트럼이 나타나게 된다. 2. 불꽃 반응 불꽃 반응은 물질이 불꽃 속에서 고유한 색을 나타내는 현상으로, 이는 원자가 들뜬 상태에서 바닥 상태로 돌아올 때 방출되는 에너지가 가시광선 영역의 빛이 되기 때문이다. 각 원소의 불꽃 반응색은 고유하므로 이를 이용해 물질을 식별할 수 있다. 3. 불꽃 실험 결과 분석 이번 실험에서는 10가...2025.01.02
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갇힌 전자의 파동함수2025.01.221. 개요 인간은 물질을 이루는 원자의 구조와 운동에 대해서 오랫동안 고민해왔다. 그런데도 제대로 된 원자 내부의 구조는 지금까지 밝혀지지 않았다. 현재에는 과학기술의 발달로 일부 원자의 모습을 관찰할 수 있는 정도이지만, 원자 내부에 존재하는 전자의 배치, 운동 그리고 빛을 방출하고 흡수하는 과정을 시각적으로 볼 수는 없고 단지 원자의 에너지 상태 변화를 통해 추정할 뿐이다. 더 나아가 원자의 운동 및 배치에 관해 고전 물리학적인 방법으로는 설명할 수 없다. 하지만, 1926년 양자물리의 출현으로 이는 점차 설명되기 시작하였다. ...2025.01.22
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아보가드로수의 결정 예비보고서2025.11.131. 아보가드로수 계면활성제인 스테아르산이 물 표면에서 단분자층을 형성하는 성질을 이용하여 탄소 1몰에 들어있는 원자 수를 측정하고, 탄소 1개의 크기를 예상하여 문헌으로 알려진 아보가드로수(NA)와 비교하는 실험이다. 이를 통해 물질의 미시적 구조를 이해하고 몰(mole) 개념을 실험적으로 검증할 수 있다. 2. 원자번호와 전자 배치 원자번호는 원자핵의 양성자 수로 결정되며, 전기적으로 중성인 원자의 경우 양성자 수와 전자 수가 동일하다. 물(H₂O)의 예에서 수소는 양성자 1개와 전자 1개, 산소는 양성자 8개와 전자 8개를 가...2025.11.13
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인하대학교 양자물리학2 총정리2025.11.131. 양자물리학 양자물리학은 원자 및 아원자 입자의 거동을 설명하는 물리학의 한 분야입니다. 미시적 세계에서 입자와 파동의 이중성, 불확정성 원리, 양자 상태의 중첩 등 고전물리학과는 다른 독특한 현상들을 다룹니다. 양자역학의 기본 원리와 수학적 형식화를 통해 원자 구조, 분자 결합, 고체 물리 등을 이해할 수 있습니다. 2. 파동함수와 슈뢰딩거 방정식 파동함수는 양자계의 상태를 완전히 기술하는 수학적 함수로, 입자의 위치에서 발견될 확률을 나타냅니다. 슈뢰딩거 방정식은 시간에 따른 파동함수의 변화를 기술하는 기본 방정식으로, 양자...2025.11.13
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방출 및 흡수 스펙트럼 실험2025.11.121. 원자 구조의 발전 원자 개념은 고대 그리스 철학자 데모크리토스부터 시작되었으며, 1808년 돌턴의 원자론, 1897년 톰슨의 전자 발견, 1910년 러더퍼드의 핵 모형, 1913년 보어의 양자화된 궤도 모형으로 발전했다. 현대 원자 모형은 양자역학에 기반하여 전자의 파동함수와 오비탈 개념으로 원자 구조를 설명한다. 2. 보어의 원자 모형과 에너지 양자화 보어는 전자가 핵 주위의 특정한 궤도에서만 움직이며 각 궤도마다 특정한 에너지를 가진다고 주장했다. 전자의 에너지는 E = -2.18×10⁻¹⁸/n² (수소)로 표현되며, 높은...2025.11.12
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수소 원자 스펙트럼 관찰 실험2025.11.121. 수소 원자 스펙트럼 수소 원자의 전자가 에너지 준위 간 전이할 때 방출하는 빛의 파장을 관찰하는 현상. 발머 계열, 라이만 계열 등 다양한 스펙트럼 선이 나타나며, 각 선의 파장은 리드베리 공식으로 계산 가능. 양자역학의 기본 원리를 실증적으로 보여주는 중요한 실험. 2. 에너지 준위 전이 전자가 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 여기되었다가 다시 낮은 준위로 돌아올 때 에너지 차이만큼의 빛을 방출. 이 과정에서 방출되는 광자의 에너지는 E=hν 관계식을 따르며, 스펙트럼 선의 파장으로 에너지를 계산할 수 있음. 3. ...2025.11.12
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수소 원자 스펙트럼 및 아베 분광기2025.11.161. 선스펙트럼 선스펙트럼은 원자에 포함된 전자가 가질 수 있는 에너지가 불연속적이기 때문에 생성된다. 에너지 준위가 불연속적이라는 것은 전자가 돌 수 있는 궤도가 정해져 있음을 의미한다. 전자는 원자핵에서 가까운 것부터 n=1,2,3…인 전자궤도를 돌고 있으며, 전자 전이가 일어나면서 흡수나 방출되는 빛에 의해 선 스펙트럼이 나타난다. 2. 에너지 준위와 전자 전이 수소의 전자가 n=1인 전자껍질에 있을 때 에너지가 가장 낮은 상태를 바닥 상태라고 한다. 바닥상태에서 에너지를 흡수하면 에너지 준위가 높은 궤도로 전이하는데, 이를 ...2025.11.16
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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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화학2 세특 주제 3가지(실제 기체 방정식, 분자 구조를 통한 원자 반지름 측정 실험, 리튬 전지 이론)2025.01.211. 실제 기체 방정식 이상 기체 방정식을 공부한 후 실제 기체의 거동을 설명하는 반데르발스 상태 방정식에 대해 조사하였다. 반데르발스 상태 방정식은 분자 간 인력과 분자의 크기를 고려한 방정식으로, 이상 기체와 달리 실제 기체의 압력 변화를 더 정확하게 설명할 수 있다. 이 과정에서 필자는 인력 고려 시 압력 변화의 원리를 이해하는 데 어려움을 겪었지만, 확률적 접근을 통해 해결할 수 있었다. 이를 통해 단순한 상황을 정교하게 다듬는 과정이 자연 현상 이해에 필수적임을 깨달았다. 2. 분자 구조를 통한 원자 반지름 측정 실험 원자...2025.01.21
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수소 원자 스펙트럼 관찰(결과보고서)2025.05.141. 수소 원자 선 스펙트럼 수소 원자의 이론적인 선 스펙트럼 가시광선 영역은 대략 400nm~700nm이므로 4개의 선 스펙트럼이 관측될 것이다. 계산된 파장은 656.3 nm, 486.2 nm, 434.1 nm, 410.2 nm였으며, 이에 해당하는 색은 빨간색, 청록색, 보라색, 보라색으로 예상할 수 있었다. 실험 결과 이를 정확하게 관찰할 수 있었다. 2. 나트륨(Na) 원자 선 스펙트럼 나트륨 원자의 선 스펙트럼을 관찰할 때 500 line 회절 격자판을 사용하였다. 계산된 파장은 619.3 nm, 589.4 nm, 573...2025.05.14
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