[자연과학] [현대물리학 실험] 미세구조와 1-전자 스펙트럼

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.

각…(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.