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[일반물리학실험]프랑크-헤르츠 실험

"[일반물리학실험]프랑크-헤르츠 실험"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2023.01.31 최종저작일 2023.01
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[일반물리학실험]프랑크-헤르츠 실험
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    소개

    "[일반물리학실험]프랑크-헤르츠 실험"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. 실험 목적
    2. 실험 이론 및 원리
    3. 실험 기구 및 장치
    4. 실험 방법
    5. 실험 결과
    6. 토의 사항
    7. 참고 문헌

    본문내용

    1. 실험 이론 및 원리
    1.1. 실험 배경
    1900년대에 들어와서 원자의 구조에 대한 연구가 활발하게 이루어 졌다. 원자 모델에 대한 여러가지 가설들이 제안되었고 바로 실험에 의하여 확인되었다. 1910년대 초반에 드디어 원자의 형상에 대한 실체를 잡을 수 있었다. 라더퍼드(Rutherford)에 의하여 실험적으로 규명된 원자의 모형은, 마치 태양계에서 태양을 중심으로 하여 여러 행성들이 돌고 있는 것처럼, 무겁고 양전하를 띄고 있는 원자핵을 중심으로 하여 전자가 돌고 있다는 것이다. 그러나 그 당시에 이미 완전히 정립되어 의심할 여지가 없는 전자기학 이론에 따르면 궤도를 돌고 있다는 전자는 안정된 상태로 존재할 수가 없어서 불과 초 이내에 핵에 포획되어 버린다는 문제점이 생겼다.
    1913년 보어(Bohr)가 원자의 결합 상태에 대한 양자화 가설을 내놓아 이러한 문제점을 피해나갔고, 더우기 이전에 실험적으로 잘 알려졌던 원자의 방출, 흡수 스펙트럼에 대해 완전하게 설명을 할 수 있었던 것이다. 핵 주위를 돌고 있는 전자가 가질 수 있는 에너지는 연속적이 아닌 띄엄띄엄한 값이라는 결과는 지금까지의 고전론적인 사고방식에 일대 전환을 가져오게 하였다. 원자의 세계는 고전역학으로 설명을 할 수 없어서, 전혀 새로운 체계의 접근 방식이 필요하게 되었고 양자역학이 만들어 지게 된 것이다. 보어의 원자 가설이 나온 1년후, 1914년 프랑크(Franck)와 헤르츠(Hertz)에 의하여 원자가 전자와 충돌할 때 특정한 양의 에너지만을 주고 받는 다는 사실이 발견되었다. 이 특정한 에너지는 바로 그 원자가 가지고 있는 스펙트럼의 관측으로 부터 얻어진 전자의 에너지 준위의 차이에 해당하는 것이 되어, 물질의 양자화에 대한 보다 직접적이고 확고한 증거가 되었다.

    참고자료

    · 일반 물리학 실험, (주)북스힐
    · 김현창(金顯昌) 외 6인,현대물리(現代物理), 광림사 (光林社), 1994, 188~190쪽.
    · Arthur Beiser, 현대물리학, 교보문고, 1998, 176~169 쪽.
  • 자료후기

    Ai 리뷰
    본 실험은 보어의 원자 모형을 직접적으로 검증하는 역사적인 실험으로, 원자의 에너지 준위가 양자화 되어 있음을 보여주는 중요한 실험입니다.
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