faraday에 관한 고찰

목차

1. faraday에 관하여
(1) 생애
(2) 과학적 업적
(3) 후대에 미친영향

2. 전기분해
(1) 전기분해 반응의 원리
(1)-1 화학당량
(1)-2 쿨롬
(1)-3 아보가드로수
(2) 다니엘전지
(3) 납축전지
(4) 볼타전지
(5) 건전지
(6) 전기 분해의 응용
(7) 전기에너지와 화학에너지
(8) 수용액에서 방전하지 않는 이온들

3. faraday법칙
(1) 서론
(2) 이론
(3) 응용

4. faraday 효과
(1) faraday 새장효과

5. 참고문헌

본문내용

수도 있다.
또한 도금전에 미리 도금액 중에서 분극곡선을 그려보면 정확하지는 않지만 철환원곡선과 수소환원곡선을 비교하여 대략적인 도금효율을 계산할 수도 있다.
4. faraday 효과
영국의 과학자인 마이클 패러데이가 1845년에 여러 장의 유리를 통과하여 평면 편광이 된 빛에 자기장이 미치는 영향에 대해서 연구를 하다 발견했다. 그는 빛의 진행방향과 자기장의 방향이 일치하면 진동의 면이 회전하는 것을 발견했다. 패러데이 효과는 여러 가지의 고체·액체·기체에서 발생하며 자기장의 강도, 물질의 두께와 베르데 상수에 의존하는데 이것은 물질에 따라서 다른 값을 갖는다. 회전의 방향은 전자석의 도선에서의 전류 방향과 동일하며 따라서 동일한 빛이 매질 내를 전후로 계속 반사하면 회전의 양은 계속 증가하게 된다. 직선편광이 자기장 속에 놓인 투명하고 강자성체인 물질 속을 자기장과 평행하게 진행할 때, 그 편광면이 회전하는 현상. 설명
직선편광이 자기장(磁氣場) 속에 놓인 투명하고 강자성체인 물질 속을 자기장과 평행하게 진행할 때, 그 편광면이 회전하는 현상. 1845년 M. 패러데이가 발견한 대표적인 자기광학효과(磁氣光學效果)이다. 편광면의 회전각 θ는 물질의 두께 와 자기장의 자기력선속밀도의 크기 에 비례하며, ＝로 나타낼 수 있다. 여기서 비례상수 는 베르데 상수(Verd ets constant)라 하며, 이것은 물질에 따라서 다르고 온도와 빛의 파장에 의존한다. 편광면은 빛의 진행방향이 자기장과 같은 방향이나 반대방향에 관계없이, 보통의 물질에서는 가시영역에서 축상(軸上)의 자기장을 발생하므로 코일에 흐르는 전류와 같은 방향으로 회전한다. 빛을 반사시켜서 자기장 속을 왕복시키면 패러데이 효과의 회전각은 2배가 된다. 이 점이 자연활성에 의한 편광면의 회전이 반대방향으로 서로 상쇄되는 것과는 다르다. 자기광학에서는 자기장에 평행하게 진행하는 빛을 패러데이 배치, 수직으로 진행하는 빛을 보이트 배치라 한다. 패러데이 배치에서는 우회전과 좌회전의 원편광(圓偏光)의 굴절률 와 가 다르며, 이것들은 보이트 배치에서 자기장과 평행인 전기장을 가진 직선편광의 굴절률과 다르다. 패러데이 배치의 두 원편광의 위상속도(位相速度)의 차로 베르데 상수가 얻어지는 데, 진공 속의 빛의 파장을 라 하면,
가 된다. 흡수의 차를 자기원편광이색성(磁氣圓偏光二色性)이라 하는데, 반사에서 볼 수 있는 자기장의 영향을 자기적 커효과(Kerr effect)라 한다. 보이트 배치에는 자기적 복굴절(複屈折)이 있는데, 이것을 코턴-무턴효과(Cotton-Mouton effect)라 한다. 강자성체 등에서 이들의 효과는 크며, 자화(磁化)되면 자기장을 외부로부터 가하지 않아도 일어난다. 자기광학효과는 물질의 광스펙트럼의 제만효과와 관련되어 있다. 광스펙트럼을 유도하여 일어나게 하는 하나의 광전이(光轉移)는 자기장 속에서 자기장에 평행인 전기장을 가진 직선편광에 대하여 그 전이에너지는 달라지지 않지만, 자기장에 평행하게 진행하는 우회전 원편광에 대해서 ＝/2만큼 에너지가 낮아지며, 좌회전 원편광에 대해서는 같은 만큼의 에너지가 높아진다(은 원편광의 각진동수, /은 전자의 비전하, 는 플랑크 상수 를 2π로 나눈 것). 즉 광스텍트럼은 3줄로 나누어진다. 굴절률을 빛의 각진동수 의 함수라 하면, -＝2∂/∂이 되어, 베르데 상수는 대략 =2π/×/2×∂/∂의 크기가 된다. 파장 546㎚인 빛에 대하여 베르데 상수는 1atm의 산소기체 6.046min/m·T, 실온에서의 물 1.31×10min/m·T, 플린트 유리 5.20×10min/m·T이다.
(1) faraday 새장효과
새장에 전류가 흐르더라도 새장 속의 새가 안전하다는 원리로 전투기가 비행 중 갑작스럽게 번개를 맞을경우 드물지만 이런 경우가 가끔 있다. 그러나 그 동안 번개 때문에 전투기가 추락했거나 조종사가 타격을 입었다는 얘기를 들은 적은 없을 것이다. 번개를 맞아도 조종사는 무사하다 조종사들은 비행 중에 비구름이나 난기류가 흐르는 곳이 있으면 항로를 바꿔서 비행합니다. 하지만 눈으로 식별되지 않거나 갑작스럽게 생성된 뇌우 지역을 불가피하게 통과할 경우가 있는데, 그때 번개를 맞을 가능성이 있다. 번개가 항공기에 내려친다면 10억 볼트, 수만 암페어에 달하는 전압과 전류가 항공기 외부 표피를 타고 지나갑니다. 항공기에는 낙뢰의 여파가 기내에 영향을 미치지 않도록 한 방전 시스템이 잘 갖춰져 있기 때문입니다. 지상에서 피뢰침으로 번개 피해를 방지하듯이, 같은 원리로 항공기 외부 표면의 모든 접합 부분을 굵은 도체로 연결해 번개를 맞으면 순간 강한 전류가 항공기 외부 표피를 따라 퍼지게 되어 날개와 꼬리날개의 끝부분을 통해 공기 중으로 빠져나가게 됩니다. 하지만 번개가 빠져나가면서 항공기의 일부 전자장비에는 영향을 준다고 한다.
패러데이의 새장 효과 과학적으로 검증된 이른바 '패러데이의 새장 효과'라는 원리를 적용한 이 시스템 덕분에 항공기 내에 탑승한 사람은 안전하다. '패러데이의 새장 효과'란 새장에 전류가 흐르더라도 새장 속의 새가 안전하다는 원리로 천둥, 번개가 칠 때 자동차 안으로 피신하면 안전한 것도 이 때문입니다. 이럴 경우 차문을 닫아야 한다는 것을 잊으면 안 된다. 항공기에 낙뢰가 칠 경우 항공기의 표면이 벗겨지는 등 그 흔적은 남지만 항공기 내부까지는 충격이 미치지 않는다.
5. 참고 문헌
● 화학원론(형설출판사) : 오준석 , P36～38 (1990.2.20)
● 화학의 원리 : Robert s.Ba'kess , Edward Edelson
P598～600 (990.1.15)
● www.danbee1.com
● 즐거운 과학세상 사이언스올 http://www.scienceall.com/
● 네이버 백과사전 http://100.naver.com/
● 엔싸이버 http://www.encyber.com/
● 편집부, [전기응용] (청미디어, 2006)
● 일반화학, 신진수, 신광문화사, 1994
● 일반화학, 슬라보그, 웬델 H, 東明社, 1982
● 一般化學, 백명환, 理工圖書出版社, 1971
● 새일일반화학실험, 이창섭, 형설출판사, 1998

키워드

faraday,   전기분해,   표면처리,   건전지