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프랑크-헤르츠 실험 결과보고서2025.11.111. 프랑크-헤르츠 실험 프랑크-헤르츠 실험은 에너지가 원자 상호작용에서 양자화된다는 것을 보여주는 실험이다. 독일 물리학자 James Franck와 Gustav Hertz는 전자가 수은 원자와 충돌할 때 가스가 이산적이고 양자화된 에너지에서만 전자 에너지를 흡수한다는 것을 발견했다. 이 실험은 전압을 천천히 올리면서 전류가 갑자기 올라가는 지점을 찾아 측정함으로써 수은의 여기 에너지를 알아보는 실험이다. 2. 원자 에너지 준위 원자에 불연속적이고 양자화된 에너지 준위가 존재한다는 것을 보어 모델로 설명할 수 있다. 튜브 안의 기체...2025.11.11
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수소 원자의 스펙트럼 관찰 및 Balmer 계열 분석2025.05.121. 수소 원자의 스펙트럼 이 실험에서는 수소 원자의 스펙트럼을 관찰하고, Balmer 계열의 파장을 측정하여 Rydberg 상수를 계산하는 것이 목적입니다. 수소 원자의 스펙트럼은 가시광선 영역에서 H_alpha, H_beta, H_gamma 등의 선이 관찰되며, 이 선들은 자외선 영역까지 확장되는 Balmer 계열을 따릅니다. 실험에서는 Balmer lamp를 이용하여 수소 원자를 여기시키고, Rowland 격자를 통해 스펙트럼을 관찰하여 각 선의 파장을 측정합니다. 이를 통해 Rydberg 상수를 계산할 수 있습니다. 1. 수...2025.05.12
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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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아주대)현대물리학실험 atomic spectra 예비 보고서2025.01.291. 회절격자 분광 광도계 회절격자 분광 광도계를 이용하여 수소, 헬륨, 수은 램프에서 나오는 빛이 형성하는 불연속적인 선 스펙트럼을 관찰하고, 운자 스펙트럼 띠무늬 사이의 간격과 상대 광도를 측정한다. 헬륨의 스펙트럼을 통해 얻은 회절격자의 선 간격을 대입하여 다른 원자 스펙트럼의 상대광도 대 파장 그래프를 얻는다. 각각의 스펙트럼의 파장과 일반적으로 인정된 값을 비교하여 수소의 경우 각각의 선에 대응하는 전자 궤도 전이를 확인한다. 2. 스펙트럼 스펙트럼은 빛을 프리즘과 같은 도구로 분해해서 살펴보는 것을 말한다. 종류로는 연속...2025.01.29
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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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수소 원자 스펙트럼 관찰(예비보고서)2025.05.141. 수소 원자 스펙트럼 실험을 통해 수소 원자 스펙트럼을 관찰하고 이론적 이해를 바탕으로 실험값과 비교해보는 내용입니다. 수소 원자의 선 스펙트럼은 전자가 높은 에너지 상태에서 낮은 에너지 상태로 전이할 때 발생하는 특정 진동수의 전자기 복사선을 관찰할 수 있습니다. 이러한 현상은 보어의 양자화 이론으로 설명할 수 있습니다. 실험에서는 스펙트로고니오미터, 회절 요소, 망원경 등의 장비를 사용하여 수소 원자 스펙트럼을 관찰하고 측정하는 방법이 설명되어 있습니다. 2. 회절 격자 회절 격자는 평면 유리나 오목한 금속 판에 다수의 평행...2025.05.14
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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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일반화학실험(1) 실험 10 원자의 방출스펙트럼 예비2025.05.091. 스펙트럼 스펙트럼이란 빛을 파장 범위에 따라 분류한 것을 의미한다. 스펙트럼은 크게 선 스펙트럼(line spectrum)과 연속 스펙트럼(continuous spectrum)으로 구분된다. 선 스펙트럼이란 하나의 원자에서 방출되어 양자화 된 에너지 값을 가지는 스펙트럼을 의미한다. 연속 스펙트럼이란 여러 원자들로부터 방출되고, 원자간 충돌에 의해 연속적인 에너지 준위를 띠는 스펙트럼을 의미한다. 2. 분광법 분광법이란 빛의 흡수, 산란, 방출과 같은 다양한 상호 작용을 측정하여 시료의 성질을 파악하는 방법을 의미한다. 방출 ...2025.05.09
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UV-Vis 분광도법 실험2025.11.151. 분광광도법의 원리 분광광도법은 분자 내의 에너지와 광 에너지 간의 상호작용을 이용하여 분자의 전자 구조적 성질을 파악하는 방법입니다. 화학물질이 방사에너지를 흡수하는 정도를 특정 파장에서 측정하며, 흡수하는 정도가 방사선의 파장과 함께 어떻게 변화하는지를 측정합니다. 이를 통해 모르는 분석물질의 정성적 확인과 정량적 측정이 가능합니다. 2. 스펙트럼의 유형 스펙트럼은 원자흡수 스펙트럼, 가시스펙트럼(380~770nm), 방출스펙트럼, X선스펙트럼, 띠스펙트럼, 섬광스펙트럼, 흡수스펙트럼 등 여러 유형이 있습니다. 각 스펙트럼은...2025.11.15
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[현대물리학실험]수소 스펙트럼2025.04.261. 수소 스펙트럼 이 실험은 회절격자 분광기를 이용하여 수소 기체방전관의 선스펙트럼을 관찰하고 스펙트럼선의 파장을 알아보는 것이었습니다. 실험 결과 분석에 따르면, 첫 번째 피크의 오차가 가장 크고 두 번째 피크, 세 번째 피크 순으로 오차가 작아졌습니다. 이는 주변의 약한 빛에 의한 영향과 회전판을 수동으로 돌리면서 발생한 오차 때문인 것으로 보입니다. 실험 과정에서 완벽한 암실 환경을 만들지 못한 것과 수동 측정으로 인한 오차가 실험 결과에 큰 영향을 미친 것으로 분석됩니다. 1. 수소 스펙트럼 수소 스펙트럼은 수소 원자의 전...2025.04.26
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