생각하는 공대생

1. 실험 목적 개시제로 AIBN을 사용하여 MMA를 solution polymerization 방법으로 중합한 후, conversion과 생성물의 분자량을 GPC와 NMR을 사용해 측정, 분석한다. 2. 이론적 배경 2.1 PMMA (Poly methyl methacrylate) PMMA는 열가소성 합성수지의 한 종류로 비중 1.17, 연화점 80 ~ 100℃의 특성을 가지고 있다. Methyl methacrylate(MMA)를 중합시키면 PMMA가 생성되는데 단위체는 아세톤과 시안화수소로 만든다. PMMA는 투명도가 가장 높은 플라스틱으로, 자외선 투과율이 92%로 보통의 유리보다 높다. 항공기, 자동차의 방풍유리, 전기조명기구, 내부에 전등을 넣은 간판, 온실, 선풍기의 날개, 건축 재료, 콘택트렌..

일반화된 불확정성 원리 임의의 관측량 A에 대한 분산은 다음과 같다.{\displaystyle \sigma _{A}^{2}=\left\langle {({\hat {A}}-\left\langle A\right\rangle )\Psi |({\hat {A}}-\left\langle A\right\rangle )\Psi }\right\rangle }마찬가지로 관측량 B의 분산은 다음과 같다.{\displaystyle \sigma _{B}^{2}=\left\langle {({\hat {B}}-\left\langle B\right\rangle )\Psi |({\hat {B}}-\left\langle B\right\rangle )\Psi }\right\rangle }이에 대해 코시-슈바르츠 부등식을 적용하면 다음의 ..

드브로이는 아인슈타인의 광양자설(빛이 광자라는 입자로 양자화 되어있다는 가설)과 그의 특수상대성이론 그리고 양자역학에 대해 관심이 높았다. 특히 광양자설에 대해서 많은 고민을 하였는데 이때 빛이 파동이면서 입자라면 대칭성의 관점에서 입자도 파동이 될 수 있지 않을까 하는 착상을 하였다. 그리고 자신의 생각을 표현해줄 적당한 이론을 아인슈타인의 특수상대성이론과 플랑크의 양자가설에서 발견하게 되었다. 특수 상대성 이론의 식은 다음과 같다. E는 에너지, p는 운동량, c는 빛의 속도이며 m은 물체의 정지질량이다. pc 항이 없을 때의 E는 물체의 정지 에너지를 의미한다. 물질파에서는 운동량을 갖는 물질을 다루므로 정지질량이 있는 항을 무시한다. 따라서 진동수에 따른 양자역학적 에너지인 E=hv 와 동치이다...

안녕하세요! 생각하는 공대생입니다. 오늘은 물질의 이중성을 확인하게 된 실험! 전자 이중슬릿 실험에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 오랜만에 포스팅을하게 되네요 ^^ 이전 포스팅들에서 전자와 같이 매우 작은 입자는 물질과 파동의 성질을 동시에 갖는다는 것을 알게 되었습니다. 과학자들이 이와 같은 결론을 낸 이유는 실험적으로 전자가 물질의 특성과 파동의 특성을 모두 갖는다는 것이 밝혀졌기 때문인데요 오늘 알아볼 전자의 이중슬릿 실험은 전자의 파동성을 증명한 실험입니다. 그림과 같이 물체를 발사하는 기계가 있고 반대편의 스크린까지 가는 길에는 두개의 슬릿(slit)이 뚫려 있는 장치가 있습니다. 만약 야구공과 같은 일상적인 물체를 발사하면 어떻게 될까요? 당연히 막혀있는 부분에 야구공이 맞고 튕겨나가게 되고,..

안녕하세요 생각하는 공대생입니다. 이번 포스팅에서는 양자역학의 핵심인 수학 방정식 슈뢰딩거 방정식(Schrödinger equation)에 대하여 알아보도록 하겠습니다! 하이젠베르크가 불확정성 원리를 한창 연구하던 무렵! 양자세계를 다른 방식으로 기술하는 연구를 진행중인 인물이 있었으니 바로 에르빈 슈뢰딩거 (Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger) 고전역학에서는 뉴턴 운동방정식이 전자기학에서는 맥스웰 방정식이 그리고 양자역학에서는 슈뢰딩거 방정식이 있다고 해도 과언이 아닙니다 물리학 4대장 ㄷㄷ 슈뢰딩거는 전자를 파동으로 다루어 전자의 상태를 나타내는 파동함수를 구할 수 있는 방정식을 찾아내기로 했습니다. 그는 첫 번째 논문을 통해 슈뢰딩거 방정식을 풀어 얻어낸 파동함..

안녕하세요! 생각하는 공대생입니다 오늘은 ~~ 그 유명한 불확정성 원리(Uncertainty Principle)에 대해서 알아보도록 하겠습니다!! 불확정성 원리는 일단 말 그대로 "확실하지 않다"라는 원리입니다. 그럼 뭐가 확실하지 않느냐?? 대표적으로는 입자의 위치와 운동량을 둘 다 동시에 확실하게 알기 어렵다는 원리입니다. 이 말은, 입자의 '위치'를 정확히 알려고 하면 '운동량'을 정확히 알 수 없고 그 반대 역시 마찬가지라는 소리입니다. 이걸 식으로 표현하면! 또는 (플랑크 상수를 2π로 나눈값) 즉, 한 값의 불확실성을 0에 가까이 줄이려면, 또는 정확히 알려면 다른 불확실성이 무한대로 커질수 밖에 없다는 거죠! (곱한 값이 일정 상수 이상이어야 하므로) 역시 우리가 사는 세상인 거시세계에서는 ..

안녕하세요! 생각하는 공대생입니다! 이번에느은 ~~ 드 브로이의 물질파 (Matter Wave) 대하여 알아보도록 하겠습니다!! LIGHT IS A WAVE / particle ! 빛은 파동 / 입자 이다! 라고 동시에 읽힙니다. 느낌표도 파동이랑 입자가 같이 있네요 ㅎㅎ 물질파(Matter Wave)란 모든 물질은 파동의 성질을 갖는다는 이론입니다. 응? 모든 물질? 나도 말이냥!? (응) 입자가 파동의 성질까지 갖는다는 생각은 양자역학이 적용되는전자나 원자 크기에서의 얘기아니었나? 이 글을 읽고있는 여러분도 파동의 성질을 갖고 있다는 사실!! 다만 여러분은 원자나 전자에 비해 질량이 너무커 파동의 성질이 거의 나타나지 않는 것이죠. 제정신이 아닌것 같지만 이에 한 과학자는 "우주에는 문제가 없다. 그..

안녕하세요 생각하는 공대생입니다! 오늘은 ~ 양자역학과 관련된 원자 스펙트럼에 대해서 알아보겠습니다!! 스펙트럼Spectrum이란 빛을 프리즘과 같은 분광기로 분해했을 때의 성분을 뜻합니다. 파장에 따라 굴절률이 다르므로 분산을 일으키게 되어 파장의 길이 순서대로 배열된 것을 스펙트럼이라고 하죠 스펙트럼에는 세가지 종류가 있는데요~ (가) 백생광을 프리즘 같은 분광기에 통과시킬 때 나타나는 연속 스펙트럼(Continuous spectrum) (나) 원자 증기 또는 분자에 빛을 쬘 때 흡수되는 빛을 흡수 스펙트럼(Absorption spectrum) (다) 원자 증기 또는 분자를 가열했을 때 방출되는 빛을 방출 스펙트럼(Emission spectrum) (나)와 (다)는 통틀어서 선스펙트럼(Line spe..

안녕하세요!! 생각하는 공대생입니다. 이번에는 ~ 빛이 입자의 성질과 파동의 성질을 모두 갖는다는 빛도 이중인격? 빛의 이중성 (wave particle duality)에 대하여 알아보겠습니다!! 역사적으로 역시 '빛'의 정체에 대하여 학자들은 많은 연구를 해왔습니다. 데모크리토스 : 빛은 입자다 아리스토텔레스 : 빛은 파동이야!! 아이작 뉴턴 역시 그의 저서 에서 빛은 입자라고 주장했습니다. 당시에도 "빛은 서로를 향해 쏴도 충돌하지 않는다"는 논리를 통해 로버트 훅은 빛이 입자가 아니라고 주장했으나 당시 뉴턴이 너무 막대한 영향력을 행사하고 있어서 가볍게 무시당해버립니다 아무튼 전에 말씀드렸듯이 지상의 모든 운동과 신의 영역이라 여겨졌던 천체의 운동까지 고전역학으로 모두 설명하게 되면서 신성하게 여겨..

안녕하세요!! 생각하는 공대생입니다. 이번엔 양자역학를 뒷받침하는 증거 두 번째! 열용량(Heat Capacity)에 대하여 알아보겠습니다. (정확하고 자세한 증명과정은 진지한 양자역학을 이용해주세요) 가즈으아아아ㅏㅏㅏ!!!! 열용량이란? 열용량은 어떤 물질의 온도를 1도 높이는데 드는 열의 양입니다. 즉 같은 물질이라도 얼마나 많이 있느냐에 따라 값이 달라집니다. 똑같은 물이라도 욕조의 물을 뜨겁게 하는것과 컵의 물을 뜨겁게하는데 드는 열의 양이 다르겠죠?? 열용량의 수학적인 정의는 물체에 온도(dT)를 올리기 위해 더해진 열량(dQ)의 비율입니다. 여기서 조그맣게 써있는V, P는 각각 부피와 압력이 일정할때의 열용량이라는 뜻입니다. 문제는 고체의 열용량을 계산하게 되면서 발생하죠!! 물리학적으로 운동..