프랑크헤르츠

소개글

고체물리 실험레포트입니다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험준비물
4.실험방법
5.실험결과
6. 고찰

본문내용

1.실험목적
가열된 음극에서 방출된 전자를 수은 기체에 충돌시켜서 수은의 에너지 상태가 양자화 되어있는 것을 확인한다.
본 실험을 통하여 에너지 준위와 여기에너지, 탄성충돌 등의 개념을 익히고 원자 에너지 상태가 양자화 되어있음을 직접적으로 관찰한다.
2.실험이론
1) 용어정리
에너지 준위 : 각 전자 궤도는 원자핵과 그 주위를 회전하는 전자 등으로 구성되어 있지만 제각기 보유하는 에너지의 크기로 정해지는데, 이 때 그 에너지의 높고 낮음을 나타내는 값.
여기에너지 : 바닥상태에서 들뜬상태로, 또는 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 들뜨게 만드는 에너지를 말한다. 이 실험의 결과를 토대로 계산할 수 있다.
탄성 충돌과 완전 비탄성 충돌과 비탄성 충돌
2)프랑크 헤르츠 실험
1910년대 Rutherford가 α선 산란 실험을 통해, 무겁고 양전하를 띄고 있는 원자핵을 중심으로 전자가 돌고 있는 원자의 구조를 알아내었다. 그러나 그 당시에 전자기학 이론에 따르면 ‘궤도를 돌고 있는 전자는 안정된 상태로 존재할 수가 없어서 불과 초 이내에 핵에 포획되어 버린다’는 문제점이 있었다. 1913년 Bohr가 원자의 결합 상태에 대한 양자화 가설을 내놓아 이러한 문제점을 해결하였다. ‘핵 주위를 돌고 있는 전자가 가질 수 있는 에너지는 연속적인 에너지가 아닌 띄엄띄엄한 에너지 값’이라는 결과는 고전역학으로는 설명할 수 없는 새로운 체계의 양자역학이 만들어졌다. 1914년 프랑크와 헤르츠에 의하여 원자가 전자와 충돌할 때 특정한 양의 에너지(전자의 에너지 준위의 차이)를 주고받는 사실이 발견되었다. 즉, 이 실험은 Bohr의 이론을 증명한 것이다.

참고 자료

없음