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광운대학교 고체물리 과제 1-32025.11.181. 결정 구조 및 격자 결정성 고체, 브라베 격자, 기저, 원시 병진 벡터, 원시 단위 세포, 관례적 단위 세포, 위그너-자이츠 셀, 직접 격자 및 역격자, 제1 브릴루앙 영역 등 결정 구조의 기본 개념들을 다룬다. 면 지수 변환, fcc 및 bcc 구조의 특성, 원시축과 관례적 축 간의 관계를 이해하는 것이 중요하다. 2. X선 회절 및 브래그 조건 X선 회절을 이용한 결정 구조 분석에서 브래그 법칙과 회절 조건을 적용한다. 파동 벡터와 역격자를 포함한 회절 조건, 최저 지수 평면의 반사각 계산, 브래그 반사각으로부터 입방 단위...2025.11.18
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X선 회절(XRD) 실험 예비보고서2025.11.161. X선 회절(X-ray Diffraction, XRD) 높은 에너지의 전자가 금속 양극에 충돌할 때 연속에너지 분포를 가진 X선이 생성된다. 양극 물질의 특성에 따라 특성 X선이 발생하며, 이는 K 외곽 전자가 이온화되고 높은 에너지 준위의 전자가 빈자리를 채우면서 에너지 감소로 인해 발생한다. L→K 전이는 Kα선, M→K 전이는 Kβ선을 생성한다. 단결정을 사용하여 X선을 분석하며, 브래그 산란을 통해 격자면에서의 구조적 간섭을 관찰한다. 2. 브래그 법칙(Bragg's Law) 파장 λ의 X선이 스치는 각 θ 아래에서 단결...2025.11.16
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자연대류 현상 관찰 및 분석2025.01.291. 자연대류 자연대류는 유체의 온도 차이로 인해 발생하는 유체 운동을 말한다. 온도가 높은 벽면에서 유체가 가벼워져 상승하고, 차가운 벽면에서 유체가 무거워져 하강하는 순환 운동이 발생한다. 이러한 자연대류 현상을 계산 영역 내에서 관찰하고 분석하였다. 2. 레일리 수 레일리 수는 유체 사이의 열 전달과 관련된 무차원 수로, 임계값보다 작으면 열이 전도 형태로 전달되고 임계값보다 크면 대류 형태로 전달된다. 본 실험에서는 레일리 수 16,219와 50,000에 대해 분석하였으며, 50,000에서는 불규칙한 난류 형태가 관찰되었다....2025.01.29
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가스하이드레이트와 석탄층 메탄가스의 비교2025.01.241. 가스하이드레이트 가스 하이드레이트는 0℃ 26기압에 10℃ 76기압 등의 해저의 저온과 고압의 상태에서 천연가스 부분이 물 분자와 자연스레 결합하여 형성된 고체 에너지자원이다. 이 자원은 3차원의 격자 구조를 가지고 있었으며, 격자안의 비어진 공간에서 메탄과 에탄 그리고 프로판과 이산화탄소 같은 작은 가스 분자들이 포집되어 있었다. 가스 하이드레이트는 고밀도 에너지로 평가되고 있으며, 전 세계 가스 하이드레이트의 추정 매장량이 거의 10조 톤 정도로 화석에너지 2배에 달하는 양이다. 가스 하이드레이트는 석유나 천연가스와 같은 ...2025.01.24
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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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X선 회절법과 DSC를 이용한 강유전체 BaTiO3 분석2025.11.181. 강유전체 BaTiO3의 구조 및 특성 BaTiO3는 대표적인 강유전성 물질로 Perovskite 구조를 가지며 상온에서 정방정 결정구조를 갖습니다. 외부 전기장 없이 자발분극을 가지는 특징이 있으며, 양이온 Ti4+가 음이온 O2- 중심보다 다른 위치에서 자발분극이 생깁니다. 120°C 이상의 온도에서는 열진동 에너지가 증가하여 쌍극자 배열이 방해받고 결정구조가 입방정으로 변하며 자발분극이 사라집니다. 2. X선 회절법(XRD)의 원리 및 응용 X선 회절 분석은 결정성 물질의 내부 미세구조를 파악하는 데 유용합니다. 파장이 짧...2025.11.18
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황산구리 5수화물의 열분해2025.01.031. 열분해 열분해는 물질에 외부 열이 가해질 때 약한 결합이 끊어지면서 새로운 물질이 만들어지는 반응입니다. 화합물이 흡열 반응으로 내부 에너지보다 무질서도가 증가하면 열분해가 잘 일어납니다. 많은 무기 화합물들은 결정 격자 내에 물분자를 포함하고 있으며, 이 물분자들은 격자 내에서 물리적으로 흡착되어 있거나 금속 이온에 직접 화학 결합을 하고 있습니다. 황산구리 5수화물(CuSO4·5H2O)의 열분해 반응은 세 단계를 거치며, 질량 변화와 열량 변화를 수반합니다. 2. 황산구리 5수화물 황산구리 5수화물(CuSO4·5H2O)은 ...2025.01.03
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현대물리학실험 <Atomic spectra> 결과보고서2025.01.161. 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼 실험을 통해 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼을 관측하고 분석하였다. 헬륨 스펙트럼을 이용하여 회절격자 간격을 계산하였고, 이를 바탕으로 수소와 헬륨 스펙트럼의 파장을 구하였다. 실험 결과 이론적으로 알려진 가시광선 영역의 파장 범위와 잘 일치하는 것을 확인하였다. 다만 1차와 2차 사이에 관찰된 반복적인 피크에 대해서는 입사광의 평행성 문제로 인한 굴절광일 가능성을 제시하였다. 1. 수소, 헬륨, 수은의 불연속 선스펙트럼 수소, 헬륨, 수은 등의 원소들은 불연속 선스펙트럼을 나타내...2025.01.16
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화학결과보고서-엔탈피측정2025.11.171. 중화반응의 엔탈피(△H1) NaOH 고체와 HCl 수용액의 중화반응에서 방출되는 열량을 측정했습니다. NaOH 1.0435g(0.026088mol)과 HCl 0.0271mol이 반응하여 온도가 5.8℃ 상승했고, 반응에서 방출된 열량은 2709J입니다. NaOH 1mol당 반응열은 -103.9KJ/mol로 계산되었습니다. 한계반응물은 NaOH이며, 이는 고체 NaOH가 HCl 수용액과 직접 반응하는 과정입니다. 2. NaOH 용해열(△H2) 고체 NaOH를 물에 용해시키는 과정에서 방출되는 열량을 측정했습니다. NaOH 0.9...2025.11.17
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열량계법에 의한 용해열 측정 실험2025.11.141. 용해열(Heat of Dissolution) 용질이 용매에 용해될 때 출입하는 열량으로, 물질 1몰이 과량의 용매에 완전히 용해할 때의 열 변화를 의미한다. 적분용해열과 미분용해열로 구분되며, 격자에너지와 수화에너지의 관계에 따라 발열반응 또는 흡열반응이 결정된다. 용해열은 용질-용매 간 상호작용과 입자 분리에 필요한 에너지의 합으로 계산되며, 음의 값을 가질수록 용해가 용이하다. 2. 열용량(Heat Capacity) 물질의 온도를 1°C 또는 1K 높이는데 필요한 열량으로, 물체의 온도 변화 용이성을 나타낸다. 단위 질량당...2025.11.14
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