물질은 원자나 분자들로 이루어져 있다. 원자나 분자의 특성이나 이들 사이의 작용에 의해서 물질의 성질이 결정되기 때문에, 물질은 원칙적으로 양자적인 특성을 갖는다. 다만 물질이 갖는 대부분의 특성이 많은 수의 원자, 분자들이 얽혀서 나타내는 평균화된 것이거나, 열 운동에 의해 가려져서 양자적인 특성이 잘 보이지 않을 뿐이다.
전류는 전하의 흐름이다. 전자와 같은 전하를 띈 알갱이의 운동은 전기마당이나, 열 운동에 의해서 일어난다. 물체에 전기 퍼텐셜차(전위차, 전압)가 가해지면 다소간의 전류가 흐른다. 이때 전위차와 전류의 비를 전기저항이라고 하며, 전기저항은 물체의 비저항(또는 전기 전도도)과 물체의 크기, 전류가 흐르는 전극의 모양에 의해서 정해진다. 물체의 비저항은 물체 내 전자구조와 열 운동에 의한 흩뜨림 구조에 의해서 정해진다.
물체의 전자구조는 양자적인 특성이다. 전자구조에 따라 물체는 금속(도체), 반도체, 부도체로 나뉜다. 부도체 막을 사이에 둔 두 금속 사이의 전기전도 특성도 부도체 막의 두께가 매우 얇거나 가해 준 전위차가 크면 전기를 통한다. 이는 양자역학적인 꿰뚫기(터널링) 현상의 한 예이다. 이 양자역학적 꿰뚫기는 주사 터널링 현미경(scanning tunneling microscope, STM)라는 표면 상태의 원자 구조를 조사하는 실험 도구로 이용되기도 하지만, 더 흔하게는 떼었다 붙였다 할 수 있는 전기 여닫이(스위치)의 접점이나 전기 줄로 쓰이는 구리선을 이을 때 서로 꼬아서 전기를 통하게 하는데도 이용된다. 이 실험에서는 주변에서 사용되는 몇 가지 재료의 전기 흐름 특성을 조사하고, 이들의 전기전도 구조를 이해하도록 한다. 또, 전기저항을 측정하는 4 탐침 조사방법을 경험하고 양자역학적 꿰뚫기현상을 공부하도록 한다.
2. 실험 개요
· 샤프 연필심(흑연), 구리줄과 같이 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료의 전기저항을 측정한다.
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물리학(신과학)과 형이상학(동양철학)
물리학(신과학)과 형이상학(동양철학)
물리학이 가지고 있는 범주를 통해 형이상학이 가지고 있는 다양한 가
설들을 다룰 수 있다는 주장이 급격히 증대 되고 있다. 양자물리학을 통
해 정신적 실재성을 설명..
물리학실험 - 양자 꿰뚫기 제목: 양자 꿰뚫기
과 목
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이 름
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담당조교
1. 도입
물체의 전자구조는 양자적인 특성이다. 전자구조에 따라 물체는 금속(도체), 반도체, 부도체로 나뉜다. 부도체 막을 사이에 둔 ..
[일반물리학] 양자 역학에 대해서 양자 역학에 대해서
목차
1. intro
2. 양자역학의 기본 개념
2.1. 양자의 개념이란
2.2. 양자역학의 등장배경
2.3. 불확정성 개념의 등장배경
3. 실험으로 알아보는 양자론의 기본 개념
3.1. 단일슬릿에..
하이젠베르크와 양자역학 하이젠베르크와 양자역학
행렬역학은 자연을 바라보는 새로운 관점인 양자역학을 기술하는 대표적인 역학 체계이다. 이 행렬역학이 출현한 이후 연산자 역학, 파동역학 등 양자 현상을 기술하는 새로운 역학이 등..
막스 보른과 현대 물리학 막스 보른과 현대 물리학
막스 보른(Max Born, 18821970)과 그의 괴팅겐 학파는 양자역학을 비롯한 현대물리학의 출현에 결정적인 역할을 했다. 우선 막스 보른은 양자역학에 대한 통계적 해석은 말할 것도 없고..
뉴턴의 법칙에서 아인슈타인의 상대론까지를 읽고 ‘뉴턴의 법칙에서 아인슈타인의 상대론까지’를 읽고
이 책은 저자가 서문에서 밝힌 바와 같이 뉴턴의 법칙으로부터 현대 물리학의 결정체의 일부인 아인슈타인의 상대성 이론에 이르기까지의 자연현상에 대한 물..
물리학실험 - 전자기 이끎 현상 물리학실험 - 전자기 이끎 현상
1. 실험 목적
역사적으로는 전기와 자기 현상은 독립적으로 연구되어 왔고 서로 다른 근원을 갖는 것으로 간주되었다. 그러나 1820년 에르스텟에 의해서 전류가 흐르는 도선 주..
컴퓨터 화상 실험 1. 실험 목적
컴퓨터 화상실험방법을 이용해서 진동현상을 이해하고 컴퓨터를 물리학 실험에 이용하는 예를 알아본다.
2. 실험 원리
실험실에서 실험하기 힘든 여러 가지 물리적인 자연현상들이 있다. 실험하기에..
[일반물리학실험] 페러데이법칙 결과 1. 목적
패러데이를 따라서 간단한 실험을 통하여 전자기이끎 현상의 존재를 실감하고, 또 같은 규격의 직류 전동기를 벨트로 연결하여 돌리으로서, 자기마당 안에서 코일이 회전할 때 생기는 전위차를 조사하여 ..
[공학입문] 우리 곁에 와있는 미래, 양자혁명 [공학입문 과제물]
우리 곁에 와있는 미래: 양자혁명
저번시간에 "우리 곁에 와 있는 미래 : 양자혁명" 이라는 동영상을 감상하였다.
이 동영상은 양자혁명에 관한 새롭고 많은 사실을 알려 주는 한번쯤은 꼭 ..