프랑크 헤르츠 실험 예비, 결과 레포트

소개글

프랑크 헤르츠 실험 예비, 결과 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험장치 및 기구

3. 이론

4. 실험방법

5. 결과

6. 토의

본문내용

를 낮추어 전류계가 50㎂를 가리키게 한 후 다시 측정한다. (측정 4에 기록)
④ 실험이 모두 끝나면 손잡이들을 완전히 왼쪽으로 돌린 후 전원을 끄고 플러그를 뽑는다.
<결과 보고서>
5.결과
(1) 측정치 측정 1
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
2
1
22
10
42
28
62
47
4
3
24
18
44
34
64
52
6
7
26
25
46
40
66
58
8
10
28
28
48
43
68
62
10
13
30
30
50
46
70
68
12
15
32
32
52
50
14
18
34
34
54
48
16
19
36
35
56
35
18
20
38
22
58
35
20
18
40
19
60
40
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
2
2
22
7
42
13
62
20
4
3
24
9
44
16
64
22
6
4
26
11
46
17
66
24
8
6
28
12
48
18
68
25
10
7
30
13
50
19
70
27
12
8
32
14
52
20
14
9
34
15
54
20
16
10
36
16
56
17
18
10
38
13
58
17
20
10
40
11
60
19
측정 2 - 히터전압을 올렸을때
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
2
1
22
8
42
6
62
12
4
1
24
4
44
9
64
16
6
1
26
4
46
15
66
21
8
2
28
11
48
19
68
26
10
5
30
16
50
23
70
30
12
10
32
19
52
27
14
12
34
22
54
26
16
14
36
23
56
18
18
15
38
15
58
12
20
14
40
8
60
10
측정 3 - 역전압을 올렸을 때
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
전압(V)
전류(㎂)
2
2
22
27
42
62
4
7
24
36
44
72
6
11
26
42
46
82
8
17
28
48
48
89
10
20
30
53
50
94
12
24
32
56
52
99
14
26
34
60
54
90
16
30
36
62
56
82
18
33
38
44
58
89
20
31
40
50
60
100
측정 4 - 역전압을 내렸을 때
☆ 그래프
<측정 1>
<측정 2>
<측정 3>
<측정 4>
측정해 본 4개의 값의 경우 전류의 크기는 조금씩 달랐지만, 높낮이의 변화에는 일정한 규칙이 있다는 것을 알게 되었다. 최고점이 나오는 부분의 간격이 대체적으로 18V간격이었다.
6. 토의
질문
1. 이 실험이 어떻게 보어의 원자모형을 뒷받침 하는지 설명하라.
보어의 원자모형은 전자의 궤도를 설명한 이론이다. 여기서 전자의 궤도는 일 정하게 증가 되게 된다. 이 실험에서 보면 결과 값 들이 일정한 간격으로 변화한 다는 것을 알 수가 있다. 따라서 보어의 원자 모형을 증명할 수 있게 된다.
2. 실험 결과를 통해서 네온의 여기 에너지를 구하여라.
위 실험에서 보면 전압의 변화에 따른 전류의 크기 변화가 대체로 일정한 간격 으로 나타남을 볼 수가 있었다. 여기서 네온의 여기 에너지를 구할 수가 있게 되 는데 그 값은 18v이다.
3. 전압을 올리면 F-H관에서 원형의 빛띠가 생기는 것을 볼 수 있다. 가속 전압이 몇 V일때 빛이 발생하는가? 이를 통해 빛이 발생하는 이유를 설명하라. 또 실험결과를 통해 이 빛의 파장을 추정해 보자. 계산을 통해 얻은 결과가 실제 관찰결과에 일치하는가? 만약 일치하지 않는다면 이유는 무엇인가. 네온의 성질(스펙트럼, 에너지 준위)을 조사하고 이를 통해 추측해보자.
18V의 가속전압이 될 때 처음 빛이 발생하기 시작한다. 여기서 빛은 네온의 궤도와 관계가 있다. 이때 에너지 준위라는 개념을 써서 나타 낼 수가 있는데, 원자주위를 돌고 있는 전하가 보다 높은 준위에서 낮은 준위로 오게 되면 에너지를 방출하게 된다. 이때 발생되는 형태가 바로 빛이다. 빛은 우리눈에 쉽게 보이므로 관찰 할 수가 있게 된다. 따라서 이 에너지 변화에 따라서 빛이 발생하게 된다.
빛의 파장은 식
lambda = {hc} over {E}
=
(4.136 TIMES 10 ^{-15} eV BULLET s)(3.00 TIMES 10 ^{8} m/s)/18eV
=
6.8 TIMES 10 ^{-7}
m
이된다.
네온의 성질 (대게 화학적 성질이다.)
네온이란?
주기율표 제18족에 속하는 비활성기체. 대기 중에 약간 함유되어 있는데, 그 존재량은 0.00182용량 %이다. 1898년 W.램지와 M.트래버스에 의해 크립톤 크세논과 함께 발견되었다. 그들은 이 원소를 액체공기를 분류(分溜)할 때 그 스펙트럼에서 발견하였는데, 이때 방전관에서 나오는 아름다운 주홍빛을 본 램지의 13세 된 아들이 이것을 '새롭다'라고 부를 것을 제의하여 새롭다는 뜻의 그리스어 'neos'로부터 네온이라고 명명하였다. 무색 무취의 기체로, 20 에서 100 ml의 물에 15 ml 녹는다. 액체공기를 증발시킨 부분을 저온에서 액화하고, 이것을 되풀이하여 헬륨과 함께 모아, 액체수소로 네온을 고체화하여 헬륨에서 분리시켜 얻는다. 방전 때에 적색부분에 현저한 휘선스펙트럼을 보이며, 다른 기체에 비해서 그다지 저압이 아니라도 가이슬러관(管)에서 방전하여 적색으로 빛나므로 네온관 등에 이용된다.
4. 가열장치의 전압이나 역전압을 변화시켜 관측하였을 경우 그래프가 어떻게 변화하는가? 이를 통해서 가열장치와 역전압이 실험장치내에서 어떤 역할을 하는지 설명하라.
전압과 역전압에 따라서 전압에 따른 전류의 높낮이가 달라짐을 알 수가 있었는데 여기서 전압과 역전압(전압과 부호가 반대)의 합이 아마 전체 전압으로 작용해서 네온에 에너지를 공급한다고 생각을 했다. 특히 실험 3과 4를 비교해서 보면 3에서는 변화의 폭이 그리 크지 않았지만 4를 보면 그 폭의 변화가 크게 나타나는 것을 보고 알 수가 있다. 또 히터 접압을 올렸을 경우에도 전류의 값이 증가되게 나타나는데 이는 내부의 전선의 저항이 작아지게 돼서 흐르는 전류가 크게 된다고 생각했다.

키워드

프랑크,   헤르츠,   프랑크-헤르츠,   보어,   네온의 여기 에너지,   러더퍼드,   양전하