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일반물리학 실험 - 전기적 열의 일당량 측정
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전기적 열의 일당량 측정
요 약
열은 역학적 일로, 역학적 일은 열로 서로 전환 될 수 있다. 열과 일의 비례관계를 열의 일당량이라고 한다. 일당량은 일을 열량으로 나눈 값이므로 열량은 역학적일과 같은 양으로 환산할 수 있다. 열량은 단위로 칼로리를 쓰며 1cal은 1g의 물을 1℃만큼 올리는데 필요한 열량을 말한다.
1. 서 론
지구의 에너지 근원이라 할 수 있는 빛은 고대 그리스의 아리스토텔레스(Aristoteles)로부터 입자설이 주장되었으며, 16세기말에 이르러서야 크리스티안 호이겐스(Christiaan Huygens)로부터 빛의 파동설이 실증적 근거로 확립되었다. 이후 아이작 뉴턴(Isaac Newton)의 미립자설등 입자설에 대한 여러 견해들이 발표되었지만, Young의 간섭실험, Maxwell의 전자기파이론으로 20세기 초 알버트 아인슈타인(Albert Einstein)의 광양자설(光量子說, Light Quantum Theory)이 발표되기 전까지 힘을 입었다.[1]
아인슈타인의 광양자설은 특정 주파수에서의 빛은 그 주파수 제곱에 비례하는 에너지를 갖는 입자로 구성되어 있다는 이론이다. 이는 광전 효과를 설명하기 위해 만들어진 가설이다.[2]
광전 효과란 금속 등의 물질이 고유의 파장보다 짧은 파장을 가진 전자기파를 흡수하였을 때 전자를 내보내는 현상으로 오늘날 미래 청정에너지 기술인 태양 전지의 핵심이 되는 현상이다.
이러한 광전 효과에서 전자를 내보내는 특정 파장을 한계진동수라 하며 이러한 한계진동수에 플랑크 상수를 곱한 것을 일함수라 한다. 본보고서에서는 일함수와 진동수를 이용하여 플랑크 상수를 구함으로서 기존 플랑크 상수구하고자 한다.
2. 이 론
역학적 에너지는 열 에너지로, 열 에너지는 역학적 에너지로 변화시킬 수 있다. 이때, 1 kacl가 일 몇 J(Joule)에 해당하는가를 열의 일당량이라 한다. 따라서 일()과 열량() 사이에는
(1)
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2017.03.19
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