생각하는 공대생

안녕하세요 ~ 생각하는 공대생입니다. 오늘은 반물질에대하여 알아보겠습니다. 지구상에서 가장 비싼물질은 무엇일까요? 루비? 다이아몬드? 아닙니다 바로 반물질! (Antimatter)입니다. 반물질의 가격은 대략 1g당 7경 1180조원 !!!(반물질 1g을 제조하기 위해 필요한 모든 시설에 대한 건설비용, 가동비용 인력비 등을 포함한 액수) ? 지구상에서 가장비싼 보석인 다이아몬드조차1g에 약 6100만원으로 비교도 안되는 압도적인 가격입니다. 그럼 반물질 (Antimatter) 이란 무엇일까요? 일반적인 물질이 입자가 모여 만들어지듯이반물질은 반입자가 모여 만들어집니다. 모든 물질은 원자로 이루어져 있고원자는 입자(양성자·중성자·전자·쿼크 등)로 구성된다는 것은 다들 알고 계실겁니다. 마찬가지로 반물질은..

pn 접합 (pn junction) pn 접합(pn junction)이란 p-type 반도체와 n-type 반도체를 접합한 구조이다. p-type의 majority carrier은 정공이고 n-type의 majority carrier은 전자이기 때문에 이들의 농도차로 인해 확산(diffusion)이 일어난다. 이때 p-n 접합부에서는 전자(electron)와 정공(hole)이 서로 상쇄되어 공핍층(depletion layer)이 형성된다. 공핍층 안에서 n형 반도체 쪽은 donor 양이온이 많아 (＋)으로, p형 반도체 쪽은 acceptor 음이온이 많아 (ー)으로 대전되기 때문에 내부에 전기장(Electric field)이 발생하며 이에따른 전위차가 발생하게 된다. 여기서 주의할 점은 전자와 정공만이 ..

원자가 결합 이론(Valence Bond Theory : VBT) 분자의 전자 구조에 대한 양자 역학적 이론은 원자 궤도함수 (atomic orbital)에서 출발하여 크게 두가지가 있다. 첫번째는 원자가 결합 이론(Valence-bond theory : VB 이론)이다. 이는 공유 결합의 개념에서 출발한다. 공유 결합에 대한 파동함수를 표현하고 이것으로 다양한 분자 구조를 설명한다. σ 결합(sigma bond), π 결합(pi bond), 혼성(hybridization) 등의 용어는 바로 VB 이론에서 나온 것이다. 두번째는 분자 궤도함수 이론(Molecular Orbital theory : MO 이론)이다. 분자 궤도함수 이론은 원자 궤도함수 이론을 확장시켜 분자의 모든 원자에 퍼져있는 궤도함수를 ..

안녕하세요 생각하는 공대생입니다. 오늘은 이미 소개드린 코펜하겐해석, 결잃음 해석 그리고 다세계해석 이외에 다른 해석들을 마저 알아보도록 하겠습니다!! 1. 앙상블 해석(ensemble interpretation) 막스 보른이 파동함수의 의미는 통계적인 관점에서 봐야 한다고 주장한 데에서 유래한 이론입니다. 슈뢰딩거의 고양이를 예로 들면 한 마리가 살았는지 죽었는지 중첩여부를 생각하지 말고 실험을 여러번 해서 살아있는 고양이는 몇마리인지, 죽은 고양이는 몇마리인지를 분석하자는 것입니다. 이중슬릿 실험에서는 전자가 동시에 두 슬릿을 통과한게 아니라 여러번 실험을 해서 몇개의 전자는 왼쪽슬릿을, 몇개의 전자는 오른쪽슬릿을 통과하는지 보자는 것이죠. 말 그대로 통계적인 해석입니다. 그러나 앙상블 해석은 양자 ..

1. 정의 주사전자현미경은 SEM이라고도 한다. SEM은 Scanning Electrone Microscope의 약자로 sample의 표면을 전자빔을 통해 scan하여 image화 시키는 전자현미경의 일종이다. 고속의 전자를 발사하면 이 전자가 시료표면에 충돌하면서 상호작용하여 시료에서 전자와 같은 물질이 튀어나오는데, 이를 분석하는 방법이다. 전자 현미경은 원리적으로나 구조적으로나 광학 현미경과 근본적으로 다르다. 가장 큰 차이점은 전자 현미경은 빛 대신 전자선을 사용한다는 것이다. 광학 현미경은 유리렌즈를 사용하여 상을 만드는데, 전자선은 유리를 통과하지 못하기 때문에 전자 렌즈를 쓴다. 전자 렌즈는 전자석으로 자계를 만들어 이것으로 전자선을 수렴 또는 발산시키는 장치이다. 특히 SEM은 시료에 건조..

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,..