[물리학實驗 보고서 보고서] 프랑크헤르츠이론(理論)보고서
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작성일 19-10-01 00:34
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[물리학實驗 보고서 보고서] 프랑크헤르츠이론(理論)보고서
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실험결과/물리
제 목 : 프랑크 헤르츠 experiment(실험)
experiment(실험) 목적
1914년 프랑크와 헤르츠가 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수은의 에너지 상태가 양자화 되어 있는 것을 확인한 experiment(실험)을 재연 하는 것으로서 이 experiment(실험)을 통하여 에너지준위와 여기에너지, 탄성충돌등의 槪念을 익히고 원자의 양자화, 즉 에너지준위 불연속성을 확인해보자.
이 론
1900년대에 들어와서 원자의 구조에 대한 연구가 활발하게 이루어 졌으며, 원자 모델에 대한 여러가지 가설들이 제안되었고 바로 experiment(실험)에 의하여 확인되었다. 그러나 그 당시에 이미 완전히 정립되어 의심할 여지가 없는 electromagnetics theory 에 따르면 궤도를 돌고 있다는 전자는 안정된 상태로 존재할 수가 없어서 불과 10-7초 이내에 핵에 포획되어 버린다는 문제점(問題點)이 생겼다.
① 보어의 원자 모형
보어는 전자가 무겁고 양으로 대전된 핵 주위를 돌고 있다고 가정했다. 원자의 세계는 고전역학으로 설명(說明)을 할 수 없어서, 전혀 새로운 체계의 접근 방식이 필요하게 되었고 양자역학이 만들어졌다. 핵 주위를 돌고 있는 전자가 가질 수 있는 에너지는 연속적이 아닌 띄엄띄엄한 값이라는 결과는 지금까지의 사고방식에 일대 전환을 가져오게 하였다. 보어가 처음 한 것처럼 문제를 단순화하기 위하여 전자의 궤도를 타원이기보다 원궤도이고 핵의 질량은 전자의 질량보다 너무 커서 거의 무한대로 취급해도 좋다고 가정하자. 전자는 -e의 전하와 질량 m을 가지고 +e의 전하를 가진 핵 주위를 반지름 a인 원궤도로 돌고 있다아 핵의 크기는 …(省略)
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다.
1913년 보어(Bohr)가 원자의 결합 상태에 대한 양자화 가설을 내놓아 이러한 문제점(問題點)을 피해나갔고, 이전에 experiment(실험)적으로 잘 알려졌던 원자의 방출, 흡수 스펙트럼에 대해 완전하게 설명(說明)을 할 수 있었던 것이다. 1910년대 초반에 러더퍼드(Rutherford)에 의하여 규명된 원자의 모형은, 태양계에서 태양을 중심으로 하여 여러 행성들이 돌고 있는 것처럼, 무겁고 양전하를 띄고 있는 원자핵을 중심으로 하여 전자가 돌고 있다는 것이다.
