러더포드(Rutherford)의 원자구조 (과학 도서) (원자구조의 발견, 교육환경 및 인적 네트워크, 원자구조 발견을 위한 이론적 배경, α입자산란실험 방법, 러더퍼드 원자구조의 보완, 느낀 점)

소개글

러더포드(Rutherford)의 원자구조 (과학 도서) (원자구조의 발견, 교육환경 및 인적 네트워크, 원자구조 발견을 위한 이론적 배경, α입자산란실험 방법, 러더퍼드 원자구조의 보완, 느낀 점)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Rutherford의 원자구조


1. 개 요

2. 원자구조의 발견
　가. 교육환경 및 인적 네트워크
　　1) 케임브리리지 대학 캐번디시 연구소(1895~1898년/영국)
　　2) 맥길 대학교(1898~1907년/캐나다)
　　3) 맨체스터 대학교 물리학연구소(1907~1919년/영국)
　나. 원자구조 발견을 위한 이론적 배경
　　1) 뢴트겐의 X-선 발견
　　2) 베르켈의 우라늄 방사선 발견
　　3) 톰슨의 전자 발견
　다. α입자산란실험(eXperiment of α particle scattering) 방법
　라. 러더퍼드 원자구조의 보완

3. 느낀 점

4. 참고문헌

본문내용

생각을 하게 됐으며‘원자의 진실’을 밝힌 최초의 학자가 된 것이다. 물론 아직 중성자가 발견되지 않았던 때라 원자핵의 구조를 제대로 설명할 수는 없었지만, 원자핵의 존재는 정확하게 알아낸 것이었다.
라. 러더퍼드 원자구조의 보완
러더퍼드는 전자가 양성자로 이루어진 원자핵 주위를 도는 새로운 원자모델을 만들어 1911년 5월 7일 맨체스터 철학협회에 발표했다. 그런데 러더퍼드 모델은 두 가지의 결정적인 문제점을 지니고 있었다. 첫 번째 문제는 맥스웰의 전자기이론에 따르면 원운동하는 전자는 가속되기 때문에 반드시 전자기파(빛)를 내보내야 한다. 그렇게 되면 전자는 에너지를 잃고 점차 핵으로 빨려 들어가야 한다. 두 번째 문제는 원자의 무게가 양성자의 무게를 모두 합한 것보다 훨씬 무겁다는 사실이다. 첫 번째 문제는 1913년 러더퍼드의 제자인 보어에 의해 해결됐다. 보어는 원자의 전자궤도에는 안정된 궤도가 존재해 전자가 안정된 궤도를 도는 한 에너지를 잃지 않고 운동할 수 있으며, 다른 궤도로 옮길 때만 전자기파를 방출하고 에너지를 잃는다고 설명했다. 보어는 양자론(quantum theory)을 도입함으로써 러더퍼드의 고민을 해결한 것이다. 그의 이론에 따르면 전자는 플랑크 상수(Planck's constant)의 정수배가 되는 안정된 궤도에서만 존재하기 때문에 원자핵으로 빨려 들어가는 일이 없다. 또한 원소들이 왜 저마다 독특한 분광 스펙트럼을 가지는 것도 설명할 수 있었다. 두 번째 문제는 1930년 러더퍼드의 지도를 받은 영국의 물리학자 채드윅(James Chadwick, 1891~1974)이 전기를 띠지 않는 중성자(neutron)를 발견함으로써 해결해냈다. 원자의 질량은 양성자와 중성자의 무게를 합한 것이었다.
3. 느낀 점
저는 공군에서 위탁교육을 나오게 된 한 사람으로 황일순 교수님 연구실에서 공부하고 있습니다. 연구실에 있는 연구원들(대부분 저보다 어린 친구들)에게 한번씩 물어보곤 합니다. 너는 왜 원자력핵 공학을 선택했니? 수능성적이 이정도여서요, 혹은 하다보니까요, 물론 어떤 특정분야에 관심이 있어서 선택한 경우도 많이 있겠지만. 나도 사실 그렇다. 너는 왜 군인의 길을 가고 있니? 물어보면 그렇게 순수하게 조국을 위해 헌신하기 위함이라고 얘기하지는 못하는 것 같다. 러더퍼드도 처음에는 본인과는 무관한 분야에서 시작한 원자구조에 대한 연구였지만 배우면 배울수록 필요성을 느끼게 되면서 연구에 재미를 붙이지 않았을까 생각해 본다. 또한 훌륭한 스승 밑에 많은 제자들이 나오듯이, 유명한 과학자들은 국적이 달라도 서로 밀접한 관계를 가지고 있었기 때문에 러더퍼드의 연구가 가능하지 않았을까 하는 생각이 든다. 1900년 초 러더퍼드는 가이거, 모즐리, 닐스 보어, 오토 한, 채드윅, 블래킷, 볼트우드, 콕크로프트, 올리펀트 등 수많은 훌륭한 제자들을 길러 냈다. 러더퍼의 원자에 대한 위대한 통찰력은 제자들을 통하여, 원자가 가지고 있던 비밀의 베일을 결국 한가지 한가지씩 벗겨내기 시작한 것이다
“수많은 과학자들이 일하던 곳을 방문하였고, 그들이 사색하던 장소를 걸어 보았다. 책을 읽으면서 그들의 숨결을 느낄 수 있을 것만 같았고, 원자력 분야에서 오랫동안 일한 덕분에 그들에 대해 더욱 친밀감을 느끼게 되었다.”라는 교수님의 생각처럼 나는 지금 우리나라 원자력 핵공학의 심장과도 같은 서울대학교에서 열심히 연구하는 주변 동료를 보며 동 분야의 발전을 미리 느끼고 있는 듯하다.
4. 참고문헌
1. 아이작 아시모프, 안준호 옮김,“작은 우주, 아톰”, 열린책들, (2013)
2. J.L 헤일브른, 고무주 옮김,“핵물리학과 러더퍼드”, 바다출판사, (1996)

키워드

러더포드,   과학,   원자 구조,   원소,   rutherford