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빛의 진행 물리학 실험 종합 분석2025.11.181. 스넬의 법칙과 빛의 굴절 빛이 다른 매질로 이동할 때 속도와 방향이 변하는 현상을 설명하는 스넬의 법칙을 실험적으로 검증했다. 프리즘을 이용하여 입사각 15도에서 75도까지 변화시키며 굴절각을 측정하고, 스넬의 법칙 공식(n1sinθ1=n2sinθ2)을 적용하여 프리즘의 굴절률을 계산했다. 실험 결과 굴절률 평균 1.375513, 표준편차 0.08로 매우 작게 나와 이론식이 잘 부합함을 확인했다. 2. 렌즈의 초점거리 측정과 얇은 렌즈 공식 볼록렌즈와 오목렌즈를 이용하여 얇은 렌즈 공식(1/f=1/p+1/i)을 검증했다. 물체...2025.11.18
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빛의 파장과 조촉매에 따른 광촉매 반응2025.11.151. 광촉매(Photocatalyst) 광촉매는 빛을 에너지원으로 촉매 반응을 촉진시켜 세균 및 오염물질을 분해하는 반도체 물질이다. 산화티탄(TiO2)이 대표적인 광촉매로 빛을 받아도 자신은 변화하지 않아 반영구적으로 사용 가능하며, 염소나 오존보다 산화력이 높아 살균력이 뛰어나고 모든 유기물을 이산화탄소와 물로 분해할 수 있다. 광촉매 반응을 유도하려면 Band Gap 이상의 빛 에너지를 조사해야 하며, TiO2의 경우 Band Gap이 3.2eV로 387nm 이하의 자외선이 필요하다. 2. 조촉매(Cocatalyst)와 반응 ...2025.11.15
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시간분해 열적 렌즈 열용량법 실험2025.11.181. 레이저(LASER) 원리 LASER는 자극방출에 의한 빛의 증폭(light amplification by stimulated emission of radiation)을 의미한다. 들뜬 상태의 원자나 분자가 광자를 방출하기 위해 동일한 진동수의 복사선에 의해 자극되어야 한다. LASER의 필수조건은 메타스테이블 들뜬 상태의 존재와 인구역전(population inversion) 현상이다. Four-level laser는 4개의 준위를 이용하여 인구역전을 일으키며, LASER 빛은 단색광이고 직진성이 우수하여 먼 거리에서도 세기가...2025.11.18
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옥살레이트-철 착화합물 합성과 광화학 반응2025.05.011. 전이금속 화합물 전이금속은 d오비탈이나 f오비탈이 모두 채워지지 않아 주로 리간드와 배위결합을 이루어 착화합물을 형성한다. 전이금속 화합물은 종류에 따라 다양한 색을 띠는데, 이는 d오비탈이나 f오비탈의 에너지 준위 차이로 인해 전자가 낮은 에너지 오비탈에서 높은 에너지 오비탈로 전이할 때 가시광선을 흡수하는 정도가 달라지기 때문이다. 2. 배위결합 배위결합은 중성 분자 혹은 이온이 비공유 전자쌍을 제공하여 형성되는 공유결합이다. 리간드는 금속 이온에 비공유 전자쌍을 제공하여 배위결합을 형성한다. 리간드는 한자리 리간드와 여러...2025.05.01
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일반물리실험2 - 수면파 실험 예비리포트2025.01.111. 빛의 회절 빛이 장애물 근처에서 회절이 일어나는 현상을 이해한다. 특히 빛의 파장과 비슷하거나 작은 크기의 틈을 통과할 때 빛이 구형으로 퍼지는 것을 설명할 수 있다. 회절 현상은 빛의 파동성을 나타내는 것이다. 2. 빛의 간섭 가까이 붙어 있는 두 개의 가느다란 틈을 통과하면 회절이 일어나고, 두 틈에서 발생한 파가 서로 간섭하여 보강 간섭과 상쇄 간섭이 일어나는 것을 설명할 수 있다. 이에 따라 스크린에 밝은 부분과 어두운 부분이 나타나는 것을 이해한다. 3. 회절 현상과 상식적 경험의 차이 우리의 상식적인 경험과 회절 현...2025.01.11
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화학혁명과 원자론의 등장, 광학의 발전, 전자기학의 성립, 열 기관의 발전과 열역학의 성립, 19세기 기술의 발전2025.04.271. 화학혁명과 원자론의 등장 화학이란 자연과학의 한 분야로 물질의 성질과 조성, 구조와 그 변화를 다루는 학문이다. 고대부터 원자론을 주장하는 학자들이 있었으며, 이집트와 중국에서는 연금술과 연단술이 발전하였다. 18세기에는 플로지스톤설과 산소이론이 등장하며 화학 혁명이 일어났고, 19세기에는 돌턴의 원자설과 멘델레예프의 주기율표가 등장하였다. 20세기에는 화학 분야에서 비약적인 발전이 있었다. 2. 광학의 발전 빛에 대한 논쟁은 고대부터 존재했으며, 아리스토텔레스, 스넬, 데카르트, 뉴턴 등 많은 학자들이 빛의 본질과 속도, 굴...2025.04.27
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평형상수와 용해도곱 결정2025.05.011. 화학평형 화학 반응계에서 정반응 속도와 역반응 속도가 같아져 겉으로 보기에 아무런 변화가 없는 것처럼 보이는 상태를 평형에 도달하였다고 한다. 평형상수는 가역적인 화학 반응이 특정한 온도에서 화학평형의 상태에 있을 때, 반응물과 생성물의 농도비를 나타낸 상수이다. 르샤틀리에의 원리에 따르면, 평형에 있는 화학 반응계가 반응에 참여하는 성분의 농도 변화 혹은 압력 혹은 온도의 변화에 의한 방해를 받으면, 그 화학 반응계는 그 방해 효과를 해소하려는 방향으로 평형의 위치를 이동시킨다. 2. 용해도 평형 용해도 평형은 평형 상태에서...2025.05.01
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염료감응형 태양전지(DSSC) 구조 및 원리2025.11.121. 염료감응형 태양전지(DSSC)의 구조 염료감응형 태양전지는 아래부터 유리, FTO 투명전극, TiO₂ 나노입자(15~20nm), 염료, Pt 촉매로 구성된다. TiO₂는 작은 입자 크기로 인해 표면적이 증가하여 효율이 높아진다. Pt 촉매는 전자를 전해질로 전달하는 화학반응을 촉진하기 위해 사용된다. 이러한 구조는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 데 최적화되어 있다. 2. 염료감응형 태양전지의 구동 원리 빛이 염료에 입사되면 HOMO에서 LUMO로 전자가 여기된다. 여기된 전자는 100ps의 빠른 속도로 TiO₂의 전도대로...2025.11.12
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활성탄을 이용한 염료 흡착속도 결정2025.11.141. 흡광도와 Lambert-Beer 법칙 흡광도는 용액에 의해 흡수되는 빛의 양을 나타내며, Lambert-Beer 법칙은 흡광도가 시료 용액의 두께와 농도에 비례한다는 법칙입니다. 흡광도 A = εbc 식으로 표현되며, 여기서 ε는 몰흡광계수, b는 시료 용액의 두께, c는 시료의 농도입니다. 이 법칙을 통해 흡광도 값으로부터 시료의 농도를 구할 수 있으며, UV-vis 분광 광도계를 사용하여 측정합니다. 2. 유사 1차 반응 속도식 유사 1차 반응은 한 반응물이 다른 반응물보다 높은 농도로 존재하여 1차 반응처럼 보이는 반응입...2025.11.14
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광섬유의 의류 활용사례를 통한 신소재로써 광섬유의 전망2025.05.081. 광섬유의 역사 광섬유는 빛의 전달 시 여러 번 반사해도 내부반사로 에너지 손실이 없으므로 먼 곳까지 빛을 보낼 수 있다. 19세기 J.틴들이 자유낙하하는 물줄기 속에서 빛이 빠져나가지 않고 진행할 수 있다는 것을 보였는데, 이것이 광섬유에 대한 원리가 공식적으로 발표된 최초이다. 그후 20세기 초반(1930년대)에 이르러 유리로 된 광섬유가 나타났지만, 그 당시의 광섬유는 손실이 무려 1,000dB/km에 달하였으므로, 장거리용으로 사용하기는 불가능했다. 다만 짧은 길이의 광섬유 다발로 만들어, 그것의 한쪽 끝에 맺힌 영상을 ...2025.05.08
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