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현대물리 실험 - 미세구조와 1-전자 스펙트럼
1. 관련개념
회절격자분광계
Na의 스펙트럼: 나트륨 화합물의 불꽃색을 분광기로 관찰하면 노란색의 선이 나타난다
스핀
:각운동량에 해당하는 물리량이다. 질량과 같이 입자의 특징적인 양이다. 기본 입자의 스핀은 정수(1,2,3,...)와 반정수(1/2,3/2,5/2,...)만을 갖는 것으로 알려져 있다.
각 스핀에 해당하는 모양들!!
스핀이 1인 입자는 한바퀴 돌면 원래 모양을 갖게 되고,
스핀이 2인 입자는 반바퀴 돌면 원래 모양을 갖게 된다.
일반적으로 스핀이 n인 입자는 360/n도 돌 때 원래 모양
을 갖게 된다.
각운동량
:질점 운동량의 회전중심에 대한 회전 모멘트로서 정의할 수 있다. 회전체 각 부분의 운동량(질량과 속도를 곱한 양)과 회전축으로부터의 거리를 곱한 것을 그 부분의 각운동량이라 한다.
스핀-궤도
: 에너지가 같은 몇 개의 원자오비탈(궤도함수)에 전자가 들어갈 때 에너지가 가장 낮은 전자배치 는 홀전자수가 가장 많고, 이들이 모두 같은 스핀양자수를 가진다.
① S(스핀 각운동량 양자수)가 가장 큰 것이 에너지가 가장 낮다.
② S가 같은 항이 2개 이상 있으면, 그 중 L(궤도 각운동량 양자수)이 가장 큰 것이 가장 에너 지가 낮다.
③ S와 L이 같은 항이 2개 이상 있으면, 부껍질이 반 미만으로 채워져 있을 때에는 J(총각운동 량 양자수)가 가장 작은 항이 에너지가 가장 낮고, 부껍질이 반보다 많이 채워져 있을 때에는 J가 가장 큰 항이 에너지가 가장 낮다.
각운동량상호작용, multiplicity, 에너지레벨, 여기에너지,
선택규칙
:전이확률에 따라 정해지며, 주로 운동량보존법칙과 각운동량보존…(생략)
2. 실험 원리
3. 실험목적
① He 스펙트럼을 써서 분광계를 교정하고 회절격자의 격자상수를 구한다.
② Na의 스펙트럼을 결정하고 미세구조 splitting을 구한다.
4. 기구 및 장치
5. 실험과정
(1) 회절격자분광계의 사용법
(2) 스펙트럼관과 전원장치의 사용법 (생략)
6. 이론
Fig. 1; Experimental set up for determining the spectral lines of Na.
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