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[현대물리학] 프랑크-헤르츠 實驗

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작성일 19-10-26 04:58

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이 실험으로 원자의 전자 에너지준위가 양자화 되어 있다는 것이 수긍할 수 있게 증명된다. 이 實驗으로 원자의 전자 에너지준위가 양자화 되어 있다는 것이 수긍할 수 있게 증명된다. 핵 주위를 돌고 있는 전자가 가질 수 있는 에너지는 연속적이 아닌 띄엄띄엄한 값이라는 결과는 지금까지의 고전론적인 사고방식에 일대 전환을 가져오게 하였다. 1910년 초반에 드디어 원자의 형상에 대한 실체를 잡을 수 있었다.

1914년 프랑크와 헤르츠가 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수온의 에너지상태가 양자화 되어 있는 것을 확인한 역싸적인 實驗을 재현하고, 본 實驗을 통하여 에너지 준위와 여기에너지, 탄성충돌 등의 개념을 익히고 원자가 양자화 되어 있는 모습을 직접적으로 관찰한다. 그러나 그 당시에 이미 완전히 정립되어 의심할 여지가 없는 電磁氣學理論에 따르면 궤도를 돌고 있다는 전자는 안정된 상태로 존재할 수가 없어서 불과 초 이내에 핵에 포획되어 버린다는 문제점이 생겼다.

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설명
l900년대에 들어와서 원자의 구조에 대한 연구가 활발하게 이루어 졌다. 라더퍼드에 의하여 實驗(실험)적으로 규명된 원자의 모형은, 마치 태양계에서 태양을 중심으로 하여 여러 행성들이 돌고있는 것처럼, 무겁고 양전하를 띄고 있는 원자핵을 중심으로 하여 전자가 돌고 있다는 것이다.

다.

프랑크,헤르츠
l9l3년 보어가 원자의 결합 상태에 대한 양자화 가설을 내놓아 이러한 문제점을 피해나갔고, 더욱이 이전에 實驗(실험)적으로 잘 알려졌던 원자의 방출, 흡수 스펙트럼에 대해 완전하게 설명(說明)을 할 수 있었던 것이다.

1914년 프랑크와 헤르츠가 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수온의 에너지상태가 양자화 되어 있는 것을 확인한 역사적인 실험을 재현하고, 본 실험을 통하여 에너지 준위와 여기에너지, 탄성충돌 등의 개념을 익히고 원자가 양자화 되어 있는 모습을 직접적으로 관찰한다. 원자의 세계는 고전역학으로 설명(說明)을 할 수가 없어서, 전혀 새로운 체계의 접근 방식이 필요하게되었고 양자역학이 만들어지게 된 것이다. 원자모델에 대한 여러 가지 가설들이 제안되었고 바로 實驗(실험)에 의하여 확인되었다.

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