실험레포트 (프랑크헤르츠 실험)

실험레포트 (프랑크헤르츠 실험)

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본문 프랑크-헤르츠 실험 1910년대 Rutherford가 α선 산란 실험을 통해, 무겁고 양전하를 띄고 있는 원자핵을 중심으로 전자가 돌고있는 원자의 구조를 알아내었다. 그러나 그 당시에 전자기학 이론에 따르면 '궤도를 돌고 있는 전자는 안정된 상태로 존재할 수가 없어서 불과 10 ^ -7 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. 1. 서론 1914년 프랑크와 헤르츠가 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수은의 에너지 상태가 양자화 되어 있는 것을 확인한 실험을 재현해보았다. 만약 전자가 기체 원자와의 충돌에서 그 운동에너지가 원자의 내부에너지로 흡수되지 않는다면(탄성충돌), 전자의 질량은 원자의 질량에 비해 너무나도 작아 전자의 운동에너지에는 거의 변화가 없다. 즉 전자의 운동방향만 바뀌게 되어 전류의 양에는 큰 변화가 없다. 전자의 질량 : m, 전자의 속력 : v, 원자의 질량 : M, 원자의 속력 : V 라 하자. 운동량 보존 공식에 의해 mv + 0 = mv + MV .㉠ 전자가 에너지를 잃지 않기 때문에 완전탄 프랑크-헤르츠의 실험장치 회로도이다. 필라멘트를 가열하면 K(음극)에서 방출된 열전자는 G2(제2 그리드)에 의해 가속되어 운동에너지(eV= 1 over 2 mv ^ 2 )가 증가하게 된다. 이 전자가 G2를 통과한 후 P(양극)와의 역전압 V0에 의해 약간 감속되어 P(양극)에 흡수된다. 이것은 전류계의 전류를 측정함으로써 알 수 있다. G2에 걸리는 가속전압을 증가 시키면 더 많은 전자가 P에 도달하여 P(양극)의 전류는 증가한다. 성충돌이므로, 반발계수 e는 1이다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 에너지, 실험, 헤르츠, 질량, 운동에너지, 양극