목차
1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험원리
4. 실험방법
4. 실험데이터및 그래프
5. 결론
2. 실험이론
3. 실험원리
4. 실험방법
4. 실험데이터및 그래프
5. 결론
본문내용
(1) 보어의 원자 모형의 뒷받침
1) 보어의 원자모형
- 원자에서 전자들의 특성을 허용된 궤도의 관점에서 묘사
- 원자에서 전자가 허용된 상태, 즉 정상상태에 있는 궤도 사이를 갑자기 이동할 때 빛을 흡수하거나 방출한다.
2) 프랑크헤르츠 실험 - 기체 원자는 전자의 에너지가 특정한 임계 에너지에 도달한 경우에만에너지를 흡수 -> 기체 원자의 내부에서 전자가 불연속적인 고에너지 준위로 갑작스럽게 전이 된다는 것을 말한다.
(2) 네온의 여기에너지
전압의 최대치 사이의 간격을 구함으로서 여기에너지를 구할 수 있다.
측정 1
측정 2
측정 3
전압(V)
전류(μA)
간격(V)
전압(V)
전류(μA)
간격(V)
전압(V)
전류(μA)
간격(V)
20.3
35
15.9
20.1
29
16.1
20.2
30
16.6
36.2
53
36.2
51
36.8
46
17.2
17.7
16.8
53.4
66
53.9
69
53.6
63
18.5
17.1
18.0
71.9
77
71.0
75
71.6
78
22.4
93.4
88
네온 전자의 여기에너지의 이론값은 16.62eV이며, 실험값은 17.2eV이다. (많은 데이터 중에서 초반의 낮은 Voltage와 후반의 높은 Voltage는 각 실험치 간에 차이가 심해서 신뢰성이 떨어지므로 실제 데이터 Plotting 및 분석에서는 양쪽 끝을 잘라내고 중간 부근에서의 주기를 측정하면서 고찰을 하였다.)
(3) 실험 오차
1) 원인
☞ 가장 큰 원인은 금속판의 가열 여부를 확인할 수 없었다는 것이다. 가열이 되는 시간을 매뉴얼대로 적당한 시간을 유지 하긴 했지만 정확이 얼마만큼 가열이 되었는지 확인할 길이 없었다.
☞ 전류계가 디지털 형식이 아니라서 정확한 값을 측정하지 못하였을 수 있다.
2) 오차를 줄일 수 있는 방안 (기계 자체의 결함은 언급하지 않음)
☞ 전압은 멀티미터의 도움을 받아 정확히 측정할 수 있었으나, 전류는 멀티미터의 결함으로 인해 눈으로 어림하여 측정한 것이 오차를 낸 것으로 본다. 전류의 측정을 좀 더 정밀한 기계로 측정하였다면 오차의 많은 부분을 줄일 수 있을 것으로 본다.
☞ 프랑크 헤르츠 실험 장치가 섬세하고 민감해서 실험 시 사람의 기계 접근 및 접촉에 의해서 측정 전류 값에 약간의 영향을 주는 듯 보인다. 좀 더 정밀한 측정을 위해서 실험복장(예, 손으로 기계를 작동 시 장갑을 착용)에 좀 더 신경을 쓴다면 오차를 줄일 수 있을 것으로 보인다.
1) 보어의 원자모형
- 원자에서 전자들의 특성을 허용된 궤도의 관점에서 묘사
- 원자에서 전자가 허용된 상태, 즉 정상상태에 있는 궤도 사이를 갑자기 이동할 때 빛을 흡수하거나 방출한다.
2) 프랑크헤르츠 실험 - 기체 원자는 전자의 에너지가 특정한 임계 에너지에 도달한 경우에만에너지를 흡수 -> 기체 원자의 내부에서 전자가 불연속적인 고에너지 준위로 갑작스럽게 전이 된다는 것을 말한다.
(2) 네온의 여기에너지
전압의 최대치 사이의 간격을 구함으로서 여기에너지를 구할 수 있다.
측정 1
측정 2
측정 3
전압(V)
전류(μA)
간격(V)
전압(V)
전류(μA)
간격(V)
전압(V)
전류(μA)
간격(V)
20.3
35
15.9
20.1
29
16.1
20.2
30
16.6
36.2
53
36.2
51
36.8
46
17.2
17.7
16.8
53.4
66
53.9
69
53.6
63
18.5
17.1
18.0
71.9
77
71.0
75
71.6
78
22.4
93.4
88
네온 전자의 여기에너지의 이론값은 16.62eV이며, 실험값은 17.2eV이다. (많은 데이터 중에서 초반의 낮은 Voltage와 후반의 높은 Voltage는 각 실험치 간에 차이가 심해서 신뢰성이 떨어지므로 실제 데이터 Plotting 및 분석에서는 양쪽 끝을 잘라내고 중간 부근에서의 주기를 측정하면서 고찰을 하였다.)
(3) 실험 오차
1) 원인
☞ 가장 큰 원인은 금속판의 가열 여부를 확인할 수 없었다는 것이다. 가열이 되는 시간을 매뉴얼대로 적당한 시간을 유지 하긴 했지만 정확이 얼마만큼 가열이 되었는지 확인할 길이 없었다.
☞ 전류계가 디지털 형식이 아니라서 정확한 값을 측정하지 못하였을 수 있다.
2) 오차를 줄일 수 있는 방안 (기계 자체의 결함은 언급하지 않음)
☞ 전압은 멀티미터의 도움을 받아 정확히 측정할 수 있었으나, 전류는 멀티미터의 결함으로 인해 눈으로 어림하여 측정한 것이 오차를 낸 것으로 본다. 전류의 측정을 좀 더 정밀한 기계로 측정하였다면 오차의 많은 부분을 줄일 수 있을 것으로 본다.
☞ 프랑크 헤르츠 실험 장치가 섬세하고 민감해서 실험 시 사람의 기계 접근 및 접촉에 의해서 측정 전류 값에 약간의 영향을 주는 듯 보인다. 좀 더 정밀한 측정을 위해서 실험복장(예, 손으로 기계를 작동 시 장갑을 착용)에 좀 더 신경을 쓴다면 오차를 줄일 수 있을 것으로 보인다.