분광기의 설계와 선스펙트럼 분석

소개글

분광기의 설계와 선스펙트럼의 설계를 다룬 일반화학실험보고서입니다.

목차

1. 서론
2. 이론적 배경
3. 실험준비물
4. 실험과정
5. 결과 및 분석
<분광기 설계방법>
6.참고문헌

본문내용

1. 서론
분석화학에서 사람들은 주어진 시료의 성질을 측정하기 위해서 여러 가지 방법을 사용한다. 산화환원 등 다양한 화학반응을 통해서 시료의 성질을 알 수 있으나, 화학 반응만으로는 아직 그것이 무엇인지 확정짓기에는 이르다. 그러한 의미에서 분광학은 주어진 시료가 어떠한 물질인지 확정 짓는데 매우 유용하다. 분광기를 통해서 나타난 스펙트럼은 각각의 원소의 특징이 될 수 있기 때문이다. 이것은 에너지를 얻은 전자가 바닥상태로 돌아가면서 에너지를 방출하는 것을 이용하며, 우리는 이러한 에너지를 측정하여 그 물질이 어떠한 물질인지 쉽게 파악할 수 있다. 이번 실험에서는 직접 분광기를 제작해 보고 그것을 이용해 미지의 시료 5가지를 관찰함으로써 스펙트럼을 얻은 후 분석하여 보자.

2. 이론적 배경
1) 분광기란?
분광기는 물질이 방출, 혹은 흡수하는 빛의 스펙트럼을 측정하는 장치이다. 분광기는 빛이 들어오는 슬릿-분산장치-빛이 나가는 슬릿으로 구성되어 있다. 입구를 통해 들어온 빛은 분산장치를 거쳐서 분산이 된 후 관측할 수 있도록 다시 슬릿을 통해 나가게 된다.
2) 회절 격자의 원리
회절격자에 수직하게 빛을 입사시키면, 줄 부분이 빛에 대해 파인부분보다 상대적으로 불투명해지기 때문에 불 사이 파인 부분이 슬릿의 역할을 하여 각 부분에서 빛이 회절된다. 이것이 각각 간섭현상을 일으키고 이 때 인접한 회절광선과의 경로차는 이므로 일 때 보강간섭이 생긴다.
3) 원자의 선 스펙트럼
원자의 선 스펙트럼은 19세기 Bunsen과 Kirchhoff에 의해서 발견 되었다. 그들은 높은 에너지를 가하기 위해서 버너를 이용해서 여러 가지 종류의 염들을 가열 하였으며, 가열된 물질들은 식으면서 빛으로 여분의 에너지를 내 놓는 다는 것을 발견하였다. 그 후, 금속뿐 아니라 모든 원소들이 흡수, 방출 스펙트럼을 가지는 것이 확인되었다. 그중에 가장 잘 연구 되어진 것이 수소의 스펙트럼이다. 1885년 발머는 수소의 선 스펙트럼을 잘 표현할 수 있는 수식을 발견하였다.
v = 3.29 * 1015 s-1 * (1/4 - 1/n2)
(v= 스펙트럼에서 선의 파장, n= 자연수)

참고 자료

Principle of Modern Chemistry, Oxtoby, 5th edition
University Chemistry, Siska