현대물리학 실험 - 발머 계열 실험

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현대물리학 실험 - 발머 계열 실험
1. 실험 과제
발머 계열 실험

2. 실험 목적
수소원자의 스펙트럼선을 관찰하고, 발머계열로부터의 파장 H ,H ,H 을 측정하 여 리드베리 상수 값(R)을 결정한다.

3. 실험 준비물 :
① 발머 램프
② 파워 서플라이
③ 회절격자(1/600)
④ 가변슬릿
⑤ 렌즈 2개(f = 50, f = 100)
⑥ 반투명 스크린
⑦ 측정용 자
⑧ 멀티클램프(반투명스크린 고정용)
⑨ V모양의 스탠드베이스
⑩ 스프링 클립이 있는 홀더

4. 실험 방법
① 실험장치들을 그림과 같이 스탠드에 연결하여 배치한다. 발머광원에서 나오 는 빛이 렌즈를 지나서 회절격자에 지나가도록 셋팅을 한다.
(발머 램프, 렌즈 f=50, 슬릿, 렌즈 f=100, 회절격자 1/600, 불투명스크린 순)
② 빛이 직선으로 진행 할 수 있도록 렌즈들을 축과 수직으로 맞추고 클램프로 고정시킨다.
③ 램프에 연결되어 있는 파워에 파워를 올린다.
④ 가변슬릿을 조절하여 정확히 수직이 되도록 조절을 하고, 반투명 스크린에
초점이 맞도록 장치들을 약간씩 조절한다.
⑤ 반투명 스크린에 나타난 중앙(백색광)으로부터 각각의 스펙트럼의 길이를
(보라색, 초록색, 노란색) 측정한다.
⑥ 측정한 값과 광원과 회절격자와의 길이를 계산하고 실험상의 이론식을 통해 결과값을 도출한다.

5. 실험 이론
보어의 원자모델이 이 실험의 주요 이론이다.

로 주어진 이 식은 각운동량은 양자화 되어있음을 말해준다. 즉, 연속적임 값이 아니라 하나하나 띄엄띄엄 있음 을 알려준다. 이 식에서 m은 전자의 질량, v는 전자 의 속도, r은 전자오비탈의 각도, h는 플랑크 상수이다.
이렇게 바꿀 수 있고 최종적으로 이 식이 된

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