'포항공대' 물리실험_ 네온과 가속 전자의 충돌을 이용한 네온 원자 내의 양자화된 에너지 관측

소개글

<포항공대 물리학과 물리실험 과목 레포트>
네온 원자를 전자와 충돌시켜 그 때 생기는 에너지 차이를 관측하고, 그 에너지 차이가 양자화 되어 있음을 보여 원자 속 전자가 양자화 된 궤도를 돌고 있다는 보어의 원자 모델의 타당성을 검증하는 실험입니다.
초록-도입-이론-실험방법-결과 및 분석-결론 순서이며, 실제 실험한 데이터와 직접 그린 그림, 그래프가 포함되어 있습니다.
워드로 작성되어 있어 본문 글, 그림, 수식, 그래프의 복사 붙여넣기가 쉽습니다!

아래와 같은 학생에게 도움이 될 것입니다.
1. 해당 과목을 수강하여 참고할 보고서가 필요한 물리학과 학생
2. 일반물리 실험 보고서 작성 요령이 어려운 공대 학생
3. 원자모델, 원자론 등 과학에 관심이 많은 고등학생

목차

1. 초록 (Abstract)
2. 도입 (Introduction)
3. 이론 (Theory)
4. 실험방법 (Experiment)
5. 결과 및 분석 (Result & Analysis)
6. 결론 (Conclusion)

본문내용

본 실험에서는 Bohr의 원자 모형의 핵심인 에너지 양자화를 입증한다. 전자를 가속시켜 네온 원자와 충돌시키는데, 전자가 네온 원자의 여기 에너지와 같은 값의 운동에너지를 갖는다면 모든 에너지를 네온 원자를 들뜬 상태로 만드는 데 쓰이고 이 때 측정되는 전류는 급격히 작아진다. 다시 가속된 전자는 여기 에너지의 두 배가 되었을 때 다시 에너지를 잃는다. 전류의 그래프에서 극 값 사이의 간격은 17 V로 일정하게 측정되었는데 이는 네온의 여기 에너지 18.7 V와 10. 8%의 오차를 갖는다.

INTRODUCTION
Rutherford의 α-입자 산란 실험 이후 전자는 원자핵 주변을 궤도를 그리며 돌고 있다는 태양계 원자 모형이 받아들여졌다. 이 모델은 전자가 핵 주위를 돌면서 복사에너지를 방출하여 에너지를 잃고 16 ps의 시간 만에 원자핵과 충돌할 것이라고 예상되었다. 하지만 원자는 안정하므로 다른 원자 모형이 필요하였다. 1913년 Bohr는 전자가 원자 내에서 허용된 궤도만 돌 수 있다는 Bohr 모형을 제시한다.

참고 자료

Physics experiment manual, Department of Physics, Pohang University of Science and Technology, pp 64~ 65.