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화학실험(A+보고서) - 계산화학실습2025.05.111. H2 구조 최적화 수소 분자의 구조 최적화 결과를 분석하였다. ab initio 방법을 이용하여 수소 동핵이원자 분자의 구조 최적화를 실시하였으며, 수소 분자의 에너지, 결합 에너지, 분자 오비탈 구조 등을 확인하였다. 수소 분자의 결합 길이와 결합 에너지는 이론값과 비교적 잘 일치하였다. 2. He2 구조 최적화 헬륨 분자(He2)의 구조 최적화 결과를 분석하였다. ab initio 방법을 이용하여 헬륨 동핵이원자 분자의 구조 최적화를 실시하였으며, 헬륨 분자의 에너지, 결합 에너지, 분자 오비탈 구조 등을 확인하였다. 모든...2025.05.11
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나노 반도체 입자의 분광학적 성질 실험보고서2025.01.101. 미셀과 역미셀 계면활성제가 일정 농도 이상에서 모인 집합체인 미셀은 소수성 부분이 핵을 형성하고 친수성 부분이 물과 닿는 표면을 형성한다. 반대로 계면활성제가 유기 용매에 녹는 경우에는 친수성 부분이 핵을 형성하고 소수성 부분이 유기 용매가 닿는 표면을 형성하는 역미셀이 생성된다. 역미셀은 나노입자들이 뭉쳐서 침전되는 것을 막고 첨가한 물의 양에 따라 역미셀의 크기를 조절함으로써 만들고자 하는 나노입자의 크기를 생성할 수 있게 해준다. 2. 띠구조(Band Structure) 고체 내에서 원자 수가 많기 때문에 궤도 함수의 수...2025.01.10
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양자 역학에서의 확률 밀도 함수와 슈뢰딩거 방정식2025.11.121. 확률 밀도 함수(PDF)의 정의와 역할 확률 밀도 함수는 연속적인 랜덤 변수의 확률 분포를 설명하는 수학적 함수로, 양자 역학에서 주어진 물리적 시스템에서 특정 결과를 얻을 가능성을 계산하는 기본 도구이다. PDF를 통해 특정 위치나 상태에서 입자를 찾을 확률을 계산할 수 있으며, 양자 역학에서 예측을 하는 데 핵심적인 역할을 한다. 2. 파동-입자 이중성과 파동 함수 양자 역학의 핵심 개념인 파동-입자 이중성은 입자가 상황에 따라 파동과 입자 같은 행동을 모두 나타낼 수 있음을 의미한다. 이러한 이중성은 PDF의 모양에 반영...2025.11.12
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A+ 물리화학실험1 <Exp 10. Analyzing Electronic Structure of Small Organic Molecules using PySCF> 레포트2025.01.201. Hartree-Fock 방법 Hartree-Fock 방법은 전자 파동함수를 기술하기 위해 이론적인 파동함수를 사용하여 시스템의 전자 에너지를 계산하는 것을 목표로 한다. Variational principle을 이용한 HF method는 전자 사이의 상호작용을 평균적인 전기장으로 취급하여 각 전자의 운동을 독립적으로 다룬다. 이 방법은 가장 간단하고 빠르지만, 전자 간의 상관관계를 정확히 반영하지 않기 때문에, 원자번호가 커질수록 오차가 커진다. 2. Basis set Basis set은 분자 궤도함수를 나타내기 위하여 사용되...2025.01.20
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나노 반도체입자의 분광학적 성질2025.11.121. 나노 반도체입자 나노 크기의 반도체 입자는 벌크 재료와 다른 독특한 물리적, 화학적 성질을 나타냅니다. 양자 구속 효과에 의해 입자 크기가 작아질수록 에너지 밴드갭이 증가하여 광학적 성질이 변합니다. 이러한 나노 반도체입자는 태양전지, LED, 의료 진단 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 2. 분광학적 성질 분광학은 물질이 빛과 상호작용하는 방식을 연구하는 학문입니다. 나노 반도체입자의 분광학적 성질은 자외선-가시광선 흡수 스펙트럼, 형광 발광, 라만 산란 등을 통해 분석됩니다. 이를 통해 입자의 크기, 구조, 전자...2025.11.12
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전산화학 입문: 인하대학교 물리화학실험2025.11.131. 전산화학(Computational Chemistry) 전산화학은 컴퓨터를 이용하여 화학 문제를 해결하는 학문 분야입니다. 분자의 구조, 성질, 반응성을 예측하고 분석하기 위해 수학적 모델과 알고리즘을 적용합니다. 양자역학 기반의 계산 방법과 분자동역학 시뮬레이션을 통해 실험적으로 측정하기 어려운 분자 수준의 현상을 이해할 수 있습니다. 2. 물리화학실험(Physical Chemistry Experiment) 물리화학실험은 화학의 물리적 원리를 실험을 통해 검증하고 이해하는 과정입니다. 인하대학교의 물리화학실험 과정에서는 전산화...2025.11.13
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전자구조 방법을 이용한 계산화학2025.11.131. 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane 입체이성질체의 에너지 계산 GaussView 프로그램을 사용하여 1,2-Dichloro-1,2-Difluoroethane의 RR형과 meso형 입체이성질체를 생성하고 RHF/6-31G(d) 방법으로 에너지를 계산했다. RR형의 전체 에너지는 -749683.844 kcal/mol, meso형은 -749685.451 kcal/mol로 약 1.607 kcal/mol의 차이가 있으며, 이는 C-C 단일결합 회전 시 Cl과 F 원자의 입체장애로 인한 것이다. RR형의 쌍극자 모멘...2025.11.13
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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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금속 이온의 불꽃 색상과 수소 원자의 에너지 준위2025.01.041. 금속 이온의 불꽃 색상 불꽃 실험에서 관찰되는 다양한 색상은 특정 금속 이온과 결합된 물질이 타면서 나타나는 현상입니다. 예를 들어, 초록색 불꽃은 바륨(Ba²⁺) 이온에 의해, 빨간색 불꽃은 스트론튬(Sr²⁺) 이온에 의해, 오렌지색 불꽃은 칼슘(Ca²⁺) 이온에 의해 생성됩니다. 이는 각 금속 이온이 가지는 고유의 에너지 수준과 전자의 에너지 상태 변화에 따른 빛의 방출로 설명할 수 있습니다. 2. 수소 원자의 에너지 준위 수소의 방출 스펙트럼이 선 스펙트럼인 것은 수소 원자 내 전자의 에너지 상태가 양자화되어 있음을 의미...2025.01.04
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수소 이야기2025.01.231. 수소의 발견과 성질 본 보고서에서는 수소와 관련된 다양한 실험을 통해 우주의 시작부터 현재까지 가장 기본이 되는 원소인 수소의 다양한 성질에 대해 탐구한다. 수소의 폭명성을 확인하고 전기분해를 통해 Avogadro 법칙을 실험적으로 학습한다. 2. 수소의 스펙트럼 수소 원자의 스펙트럼을 분광기를 통해 확인해보고 방출선이 갖는 양자화학적 유래와 의미를 파악한다. 수소의 선스펙트럼에서 라이먼 계열과 발머 계열의 차이를 설명한다. 3. 금속과 산의 반응 염산의 수소 이온과 금속이 반응하는 것을 관찰하고 그 반응 몰수비를 구해 당량을...2025.01.23
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