분광기에 의한 스펙트럼 측정 예비보고서

소개글

기초물리실험 분광기에 의한 스펙트럼 측정 예비보고서 입니다.
본 과목에서 A+ 등급을 받았고, 과목 이수 후 모범 실험 참고자료로 게재되었습니다.
200명의 실험수강생들 중 총점 1위의 성적을 거두었습니다. 많은 도움 되시길 바랍니다.

목차

1. 실험목적
2. 이 론
3. 실험장치
4. 실험방법

본문내용

1. 실험목적
회절격자 분광기를 이용하여 여러 가지 기체방저관의 선스펙트럼을 관찰하고 각각의 스펙트럼선의 파장을 알아보자.

2. 이 론
에너지가 높은 궤도에 있는 여기전자가 낮은 궤도로 전이할 때, 두 궤도의 에너지 차에 해당하는 전자기파를 방출한다. 이 경우에 수소원자의 전자에너지 준위()와 전자가 손실한 에너지()의 관계는 아래의 식과 같이 표현된다.





여기서 는 전자의 질량, e는 전자의 전하량, 는 유전율상수, h는 플랑크 상수, n은 에너지 준위의 수(=1,2,3,)이다. 는 전자가 손실한 에너지의 값이므로 마이너스 값을 가진다. 빛의 속도(c)와 를 알면 방출된 광자의 파장 과 주파수 f를 아래와 같이 구할 수 있다.




4. 실험방법
1)회절격자의 선 간격 측정
슬릿으로부터 5cm 정도 떨어진 위치에 나트륨 광원을 놓고 그림 3과 같이 실험장치를 설치한다. 분광광도 계의 높이를 조절하여 나트륨 광원의 중심과 높이를 맞추고 광원의 직선상에 있는 눈(또는 광센서)에 선명 한 상이 보이도록 시준기와 망원경의 위치를 조절한다.
망원경을 회전시켜 슬릿의 상이 생기는 편향각을 측정하여 표에 기록한다.
편향각과 슬릿의 간격을 이용하여 파장을 계산한다.
나트륨 선의 평균 파장, 589.3nm를 이용하여 위의 실험에서 구한 파장과 비교해 보자. 나트륨의 황색 선 은 파장이 589.0nm와 589.6nm로 알려져 있다. 이들 선의 파장이 매우 유사하여 분광기로 볼 때 하나의 선처럼 보인다. 이 선은 평균 파장이 589.3nm라고 가정한다.
2) 스펙트럼 분석
슬릿으로부터 1cm 정도 떨어진 위치에 백열광원을 놓고 그림 3과 같이 실험장치를 설치한다. 분광광도계 의 높이를 조절하여 광원의 중심과 높이를 맞추고 광원의 직선상에 있는 눈에 선명한 상이 보이도록 시준

참고 자료

없음