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결정의 구조 (Crystal Structure)2025.05.011. 결정형 고체 (Crystalline solid) 결정형 고체는 구성 원소들의 독특한 배열로 만들어진 명백한 기하학적 구조를 가진 고체를 말한다. 결정은 단위세포가 3차원으로 반복되어 만들어지는 격자로 구성된다. 결정의 구조 및 대칭성, 외부 형태는 단위세포의 결정계에 의해 결정된다. 2. 단위세포 (Unit Cell) 단위세포란, 결정을 구성하는 격자에서 최소의 반복 단위가 되는 평행 육면체이다. 결정은 원자 혹은 분자가 주기성을 가지고 규칙적으로 배열된 것이다. 단위세포의 크기 및 형태는 3개의 독립적인 벡터 a, b, c로...2025.05.01
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분자의 모양과 결정 구조 분석2025.11.121. 분자의 모양 분자의 기하학적 구조와 형태를 분석하는 분야로, 원자들 간의 결합각도와 공간적 배치를 연구합니다. 분자의 모양은 화학적 성질과 반응성을 결정하는 중요한 요소이며, VSEPR 이론 등을 통해 예측할 수 있습니다. 2. 결정 구조 고체 물질의 원자나 분자가 규칙적으로 배열된 3차원 구조를 의미합니다. 결정 구조는 X선 회절, 전자 현미경 등의 기법으로 분석되며, 물질의 물리적 성질과 밀접한 관련이 있습니다. 3. 분자 구조 분석 분자의 원자 배치, 결합 길이, 결합각 등을 측정하고 분석하는 과정입니다. 분광학, 회절 ...2025.11.12
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자기와 전자2025.05.131. 스핀 자기 쌍극자모멘트 모든 자성 물질은 그 안에 들어있는 전자 때문에 자성을 띤다. 보통 도선을 통하여 전자를 보내면 전류가 흐르고 이때 도선 부근에 자기장이 만들어진다. 이때 흐르는 전자는 스핀 각운동량이라고 부르는 고유한 각운동량을 갖는다. 스핀 각운동량(S)과 스핀 자기 쌍극자모멘트(μs)는 μs = -(e/m)S의 관계를 갖는다. 스핀 S 자체를 정확히 측정할 수는 없지만, 특정 축에 대한 성분 Sz는 Sz = ms(h/2π)의 식으로 나타낼 수 있다. 여기서 ms는 스핀 자기양자수로 ±1/2의 값을 가진다. 전자의 ...2025.05.13
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10원 동전과 정사각형 동박의 구리 원자 수 계산2025.01.221. 10원 동전의 구리 원자 수 계산 10원 동전의 무게가 1.22 g이고 두께가 0.1 mm라는 정보를 활용하여 구리의 몰수와 아보가드로 수를 이용해 10원 동전에 포함된 구리 원자의 수를 계산했습니다. 그 결과, 10원 동전에는 약 1.16x10^22개의 구리 원자가 존재하는 것으로 나타났습니다. 2. 정사각형 동박의 구리 원자 수 계산 한 변의 길이가 1.0 mm인 정사각형 동박의 부피와 구리의 밀도를 이용하여 동박의 질량을 계산했습니다. 이를 바탕으로 구리의 몰수와 아보가드로 수를 적용하여 정사각형 동박에 존재하는 구리 원...2025.01.22
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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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빅뱅에서 문명까지 - 빅뱅우주설 특강 소감문2025.05.051. 빅뱅우주설 특강에서는 빅뱅우주설에 대해 설명하였다. 빅뱅 이전에 대한 의문과 빅뱅 이후 우주의 생성과 발전 과정에 대해 다루었다. 또한 과학적 진리가 시간이 지남에 따라 변화할 수 있다는 점을 강조하였다. 2. 빛과 어둠 강의에서는 빛과 어둠의 개념을 새롭게 정의하였다. 기존에 어둠은 빛이 없는 상태라고 생각했지만, 강의에서는 빛이 없는 상태가 어둠이 아니라 빛 자체가 어둠이 없는 상태라고 설명하였다. 3. 점, 선, 면 강의에서는 점, 선, 면의 개념에 대해 설명하였다. 점은 부분이 없는 것이며, 점이 모여서 선이 되고 선이...2025.05.05
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양자역학 시험대비 공부노트2025.11.131. 양자역학 기초 양자역학은 원자 및 아원자 입자의 행동을 설명하는 물리학의 기본 이론입니다. 파동-입자 이중성, 불확정성 원리, 양자화된 에너지 준위 등의 핵심 개념을 포함하며, 슈뢰딩거 방정식을 통해 입자의 파동함수와 확률분포를 기술합니다. 양자역학은 현대 물리학, 화학, 재료과학의 기초를 이루고 있습니다. 2. 슈뢰딩거 방정식 슈뢰딩거 방정식은 양자역학의 핵심 방정식으로, 입자의 파동함수가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 기술합니다. 시간에 무관한 슈뢰딩거 방정식은 정상상태의 에너지 고유값과 고유함수를 구하는 데 사용되며, 원...2025.11.13
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전자스핀공명 실험: g factor 측정 및 분석2025.11.141. 전자스핀공명(ESR) 전자스핀공명은 강한 자기장에 노출된 원자의 전자 스핀 상태를 분석하는 기법입니다. 자기장으로 인해 나누어진 에너지 준위 사이의 에너지 차이에 해당하는 전자기파를 조사하면 전자가 스핀 상태를 전이합니다. 측정된 주파수와 자기장의 세기 관계를 분석하여 물질의 구조 정보를 파악할 수 있습니다. 2. 제이만 효과(Zeeman Effect) 제이만 효과는 원자에 자기장을 가할 때 원자의 에너지 스펙트럼이 나누어지는 현상입니다. 이는 전자가 스핀 각운동량을 가지고 있음을 보여주는 증거입니다. 자기장의 세기에 따라 에...2025.11.14
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STM 예비보고서2025.05.051. 양자역학 양자역학은 원자, 전자, 분자 등 미시적인 계의 현상을 다루는 분야로, 물리량들이 불연속적이고 양자화되어 있다. 터널링 효과는 양자역학의 대표적인 현상으로, 입자가 확률적으로 포텐셜 장벽을 통과할 수 있다. 투과 계수는 터널링 확률을 나타내며, WKB 근사법을 이용하여 계산할 수 있다. 2. 주사 터널링 현미경(STM) STM은 단일 원자로 구성된 탐침을 물질 표면에 가깝게 접근시켜 전자의 이동을 감지하는 현미경이다. 탐침과 시료 사이에 바이어스 전압을 걸어주면 전자가 터널링하여 전류가 흐르게 되며, 이를 이용하여 n...2025.05.05
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아보가드로수의 결정 결과 보고서 A+2025.04.291. 아보가드로수 측정 학생들이 실험을 통해 아보가드로수를 측정하였다. 피펫 보정, 스테아르산 단층막 면적 및 두께 측정, 탄소 원자 크기 및 부피 계산 등의 과정을 거쳐 아보가드로수를 계산하였다. 실험 결과와 실제 아보가드로수 간 약 45.6%의 오차가 발생하였는데, 이는 방울 크기 측정, 단층막 면적 측정, 용액 제조 과정, 탄소 원자 구조 가정 등에서 발생한 오차들이 누적된 것으로 분석되었다. 이를 해결하기 위해 자동화된 측정 기기 사용, 단층막 면적 정밀 측정, 온도 조절, 탄소 원자 구조 고려 등의 방안이 제시되었다. 1....2025.04.29
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