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물질의 변화와 화학반응식2025.11.151. 물리적 변화와 화학적 변화 물리적 변화는 물질의 고유한 성질은 변하지 않고 모양, 형태의 외형적인 부분만 변하는 현상으로, 원자 배열, 원자의 종류와 개수, 분자의 종류와 개수, 물질의 성질과 총 질량은 변화하지 않습니다. 모양 변화, 용해, 확산, 상태 변화, 물질의 혼합 등이 대표적입니다. 화학적 변화는 물질이 처음과 전혀 다른 성질의 새로운 물질로 변하는 현상으로, 원자의 배열, 분자의 종류와 개수, 물질의 성질은 변하지만 원자 종류와 개수, 물질의 총 질량은 변하지 않습니다. 2. 화학반응식 화학반응식은 화학 반응을 원...2025.11.15
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분광기를 이용한 빛의 파장 측정 실험2025.11.141. 분광학 및 스펙트럼 분광학은 파장에 따라 달라지는 빛과 물질의 상호작용을 연구하는 학문이다. 스펙트럼은 물체의 고유성질을 나타내며 빛을 파장별로 보여주기 때문에 분광학에서 매우 중요한 역할을 한다. 스펙트럼은 프리즘이나 회절격자를 통해 만들어지며, 물질의 특성을 파악하는 데 필수적인 도구이다. 2. 회절격자와 빛의 파장 측정 회절격자는 빛을 파장별로 분산시키는 광학 소자로, 투과 회절격자를 이용하여 빛의 스펙트럼을 관찰할 수 있다. 회절격자 공식을 이용하면 각도를 측정하여 빛의 파장을 정확하게 구할 수 있다. 회절각도를 측정하...2025.11.14
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[A+ 실험보고서]기초화학실험-원자스펙트럼2025.01.171. 원자 스펙트럼 실험을 통해 몇 가지 원소들의 스펙트럼을 관찰해서 원소마다 갖는 고유의 스펙트럼을 확인하고, 스펙트럼에 나타난 파장의 에너지와 원자 속 전자의 위치를 추론해 보았다. 수은과 수소 원소의 선 스펙트럼을 관찰하고 분석하여 격자 간격과 전자 에너지 준위를 계산하였다. 실험 결과는 이론값과 잘 일치하였으며, 오차 요인으로는 실험 장비의 정렬 문제, 외부 광원의 간섭, 반복 측정 횟수 부족 등이 있었다. 향후 광전 효과 실험 등을 통해 빛의 입자성을 확인해볼 수 있을 것이다. 1. 원자 스펙트럼 원자 스펙트럼은 원자 내부...2025.01.17
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원자 스펙트럼 실험을 통한 뤼드베리 상수 도출2025.11.111. 원자 스펙트럼 원자 스펙트럼은 원자가 방출하는 빛의 파장을 분석하는 현상입니다. 본 실험에서는 수은과 수소의 선 스펙트럼을 회절 격자를 이용하여 관찰했습니다. 수은 선 스펙트럼의 알려진 파장값을 기준으로 회절격자 간격을 결정한 후, 이를 통해 수소의 선 스펙트럼 파장을 측정했습니다. 수소에서 관찰되는 선 스펙트럼은 전자가 주양자수 n=2 상태로 전이될 때 나타나는 현상으로, 원자의 에너지 준위 변화를 직접 관찰할 수 있습니다. 2. 회절 격자와 빛의 파장 측정 회절 격자는 빛의 회절과 간섭 현상을 이용하여 파장을 측정하는 광학...2025.11.11
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[일반물리학실험]프랑크-헤르츠 실험2025.04.281. 프랑크-헤르츠 실험 프랑크-헤르츠 실험은 1914년 프랑크(J. Franck)와 헤르츠(G. Hertz)가 수은 기체에 전자를 충돌시켜 수은(Hg)의 에너지 상태가 양자화 되어 있음을 확인한 역사적인 실험을 재현한 것이다. 이 실험을 통해 에너지 준위(energy Level)와 여기에너지(excitation energy), 탄성충돌(elastic collision) 등의 개념을 익히고 원자 에너지 상태가 양자화 되어 있음을 직접적으로 관찰할 수 있다. 또한 Ne기체와 전자의 충돌을 통하여 Ne원자의 에너지 상태가 양자화되어 있...2025.04.28
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물질의 변화와 화학 반응식에 대한 정리2025.11.131. 물리적 변화와 화학적 변화 물리 변화는 화학 반응 시 물질의 고유한 성질이 변하지 않고 모양, 형태 등 외형적 부분만 변화하며 분자의 배열만 변한다. 모양 변화, 용해, 확산, 상태 변화, 물질의 혼합이 대표 예이다. 화학 변화는 물질이 처음과 전혀 다른 성질의 새로운 물질로 변하는 현상으로, 원자의 배열과 분자의 종류, 개수, 물질의 성질이 변한다. 두 변화 모두 원자의 종류와 개수, 총 질량은 변하지 않는다. 2. 화학 반응식 화학식은 물질을 이루는 입자를 원소 기호로 나타낸 것이고, 화학 반응식은 화학 반응을 원소 기호,...2025.11.13
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분광기 실험 예비보고서 [현대물리실험 A+]2025.04.251. 분광기 이 실험에서는 분광기에 장착된 회절 격자를 사용하여 원자 스펙트럼을 연구합니다. 수은 및 나트륨의 방출 스펙트럼 선을 관찰하고 그 관찰 지점에 측정한 각도를 통해 빛의 파장을 알아냅니다. 분광기는 collimator, 회절 격자 및 망원경으로 구성되며, 이를 통해 원자에 의한 빛의 방출과 흡수를 연구할 수 있습니다. 2. 회절 격자 회절 격자는 빛의 파장 정도의 크기를 가진 장애물로, 빛이 회절되어 밝고 어두운 회절 패턴이 관찰됩니다. 이 패턴의 밝은 부분 사이의 간격은 빛의 파장에 따라 달라지므로, 회절 격자를 통과할...2025.04.25
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I족 양이온의 정성분석 (일반화학실험)2025.01.161. 양이온의 정성분석 양이온은 이를 포함한 화합물의 용해도에 따라 Ⅰ~Ⅴ족(group)으로 분류되는데, 이번 실험에서는 Ⅰ족에 속하는 Ag+, Hg22+, Pb2+ 양이온의 정성분석을 한다. 선택적 침전법을 이용하여 이들 양이온을 분리하고 확인하는 과정을 설명하고 있다. 2. Ⅰ족 양이온의 정성분석 Ⅰ족 양이온의 분족 시약은 HCl이다. Ag+, Pb2+, Hg22+는 Cl-와 반응하여 chloride 침전을 형성하므로 다른 족에 속한 양이온과 분리할 수 있다. 이후 용해도 차이를 이용하여 PbCl2, AgCl, Hg2Cl2를 분...2025.01.16
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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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프랑크헤르츠 실험: 에너지 양자화 측정2025.11.161. 에너지 양자화 프랑크헤르츠 실험은 원자의 에너지 준위가 양자화되어 있음을 증명하는 실험입니다. 전자가 원자와 충돌할 때 원자의 에너지 준위 차이에 해당하는 에너지만 흡수하여 여기 상태로 올라갑니다. 가속전압을 증가시키면서 전류 변화를 측정하면 특정 전압에서 급격한 전류 감소가 나타나는데, 이는 전자가 원자의 첫 번째 여기에너지와 같은 에너지를 가질 때 완전비탄성충돌이 일어나기 때문입니다. 2. 탄성충돌과 비탄성충돌 프랑크헤르츠 실험에서 전자와 원자의 충돌은 두 가지 유형으로 나뉩니다. 탄성충돌은 전자가 운동에너지를 거의 잃지 ...2025.11.16
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