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[공학]프랑크-헤르츠 실험

저작시기 2006.01 |등록일 2006.12.14 한글파일한글 (hwp) | 10페이지 | 가격 800원

소개글

프랑크-헤르츠 실험 보고서 입니다. 여러자료 조사해서 정말 풍부한 자료입니다. 값어치 있는 자료입니다.

목차

1.실험목적
2.장치 및 기구
3.이론
4.실험방법
5.실험결과
6.결론
7.토의
8.참고문헌

본문내용

실험 이론
1900년대에 들어와서 원자의 구조에 대한 연구가 활발하게 이루어 졌다. 원자 모델에 대한 여러가지 가설들이 제안되었고 바로 실험에 의하여 확인되었다. 1910년대 초반 러더퍼드(Rutherford)에 의하여 실험적으로 입증된 원자의 모형은, 마치 태양계에서 태양을 중심으로 하여 여러 행성들이 돌고 있는 것처럼, 무겁고 양전하를 띄고 있는 원자핵을 중심으로 하여 전자가 돌고 있으며 전자궤도반경은 수 Å 정도이고 원자핵의 크기는 10-5m 이하라는 것이다. 그러나 그 당시에 이미 완전히 정립되어 의심할 여지가 없는 고전전자기학 이론에 따르면 궤도를 돌고 있다는 전자는 안정된 상태로 존재할 수가 없어서 불과 천만분의 일초 이내에 핵에 포획되어 버려야 한다는 문제점이 제기 되었다.
1913년 보어(N.Bohr)가 원자의 결합 상태에 대한 양자화 가설(quantization hypothesis)을 내놓아 이러한 문제점을 피해나갔고, 더욱이 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 고전적인 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 1년 후, 1914년 프랑크(Franck)와 헤르츠(Hertz)에 의하여 원자가 전자와 충돌할 때 특정한 양의 에너지만을 주고받는 다는 사실이 발견되었다. 이 특정한 에너지는 바로 그 원자가 가지고 있는 스펙트럼의 관측으로부터 얻어진 전자의 에너지 준위의 차이에 해당하는 것이 되어, 물질의 양자화에 대한 보다 직접적이고 확고한 증거가 되었다.

▶ 프랑크 - 헤르츠 실험


그림 1 프랑크-헤르츠 실험장치 회로도

그림1은 프랑크-헤르츠의 실험장치의 회로도이다. 그림에서 네모로 표시된 관속은 수은증기를 희박하게 넣어 봉인한 것이다. 그 내부에는 진공관처럼 필라멘트, 음극(cathode : K로

참고 자료

이공학도를 위한 물리학 실험
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