b

b

h=6.63*10-34 J.s=6.63*10-27 erg.s, c=3*10 8 m/s 1 ev=1.60*10-19 J = 1.60*10-12 erg 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 m(electron)=9.1*10-31 Kg

h=6.63*10-34 J.s=6.63*10-27 erg.s, c=3*10 8 m/s 1 ev=1.60*10-19 J = 1.60*10-12 erg 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 m(electron)=9.1*10-31 Kg b

h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev = 1.60*10-19 J = 1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K

h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev = 1.60*10-19 J = 1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K (ev)*(a)=12395.13 <-- ev 와파장을바꾸는공식 (1 nm=10 A)

h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev = 1.60*10-19 J = 1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K sin 2 x = (1 - cos 2x)/2 ]

h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev = 1.60*10-19 J = 1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K 1. (10 점 ) 레이저의작동원리를기술하시오. 7. (10 점 ) 금속에광자를충돌시켰을경우, 일어날수있는것을세가지정도쓰고간략히설명하시오 ( 꼭, 광자의에너지에대하여언급하시오 ). 2. (10 점 ) MOSFET 의구조를간단히그리고, 작동원리를설명하시오. 8. (10 점 ) 광전일함수가 4.0 ev 인금속표면에 1.6x10 15 Hz 의자외선을쪼일때의광전자의최대에너지를구하여라. 3. (10 점 ) 아인슈타인의일반상대성이론은 1919 년개기일식을관측함으로써처음으로실험적으로그근거를얻을수있었다. 이에대해설명하시오. 4. (10 점 ) Photoemission, thermionic emission, field emission 에대해설명하시오. 9. (25 점 ) 폭이 a 인상자에갇힌입자의규격화된파동함수를구하여라. [Hint: sin 2 x = (1 - cos 2x)/2 ] 5. (15 점 ) 전형적인원자핵의반경은 5*10-15 m 정도이다. 불확정성원리를이용해서전자가원자핵의일부가되기위해서필요한에너지의최소값을 ev 단위로구하여라. 6. (10 점 ) Quantum tunneling 에대하여설명하시오.

h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev = 1.60*10-19 J = 1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K (ev)*(a)=12395.13 <-- ev와파장을바꾸는공식 (1 nm= 10 A) 1. MOSFET = LCD = 2007 년 2 학기졸업시험 - 현대 / 양자물리 LASER = 2. 전형적인원자핵의반경은 5*10-15 m 정도이다. 불확정성원리를이용해서전자가원자핵의일부가되기위해서필요한에너지의최소값을 ev 단위로구하여라. 3. Blackhole 은물질이든빛이든모든것을다흡수하여매우밀도가높은것을말한다. 그러나, Hawking 에의하면 blackhole 도증발하여폭발할수있다고한다. 이현상에관여된원리 / 법칙을말하고블랙홀증발에대하여간략히설명하시오. 8. 반도체란무엇인가? 9. 도대체금속이란무엇인가? 4. 수소원자선스펙트럼의미세구조 (fine structure) 에대하여간략하게설명하시오. 10. 일함수가 4.5 ev 인어떤금속표면에 1.60*10 15 Hz 의자외선을쪼일때, 방출되는광전자의최대에너지를구하여라. 5. Zeeman 효과에대하여설명하시오. 6-7. 폭이 L 인상자에갇힌입자의규격화된파동함수를구하여라. [Hint: sin 2 x = (1 - cos 2x)/2]

h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev=1.60*10-19 J=1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s. m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K 2008 년 1 학기졸업시험 - 현대 / 양자물리 6-7. 폭이 b 인상자에갇힌입자의규격화된파동함수를구하여라. [Hint: sin 2 x = (1 - cos 2x)/2] 1. MOSFET = LCD = LASER = 2. 전형적인원자핵의반경은 5*10-15 m 정도이다. 불확정성원리를이용해서전자가원자핵의일부가되기위해서필요한에너지의최소값을 ev 단위로구하여라. 3. 금속에광자를충돌시켰을때, 일어날수있는현상을세가지정도쓰고간략히설명하시오 ( 꼭, 광자의에너지에대하여언급하시오.) 8. 반도체의도핑 (doping) 에대하여설명하시오? 4. 수소원자선스펙트럼의미세구조 (fine structure) 에대하여간략하게설명하시오. 9. Heisenberg 의불확정성원리와 Pauli 배타원리에대하여설명하시오. 5. 최근병원에서많이사용되는 PET, MRI, CT 중하나를선택해서, 그작동원리를물리적인관점에서설명하시오. 10. 일함수가 5.0 ev 인어떤금속표면에 1.60*10 15 Hz 의자외선을쪼일때, 방출되는광전자의최대에너지를구하여라.

2008 년 2 학기졸업시험 - 현대 / 양자물리 h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev=1.60*10-19 J=1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s. m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K 7. Rutherford 의 alpha 입자실험결과에기반을둔, Rutherford 원자모형에대하여설명하시오. 1. 특수상대성이론에대하여논하시오. 2. 빛의파동성과입자성에대하여설명하시오. 8. 레이저의작동원리에대하여설명하시오. 3. MOSFET = M... LCD = L... LASER = L... 9. 금속표면위를아주뾰족한금속탐침으로주사 (scan) 하면서금속표면과탐침간의전자의이동에의한전류를측정함으로써금속표면의지도를구현하는 scanning tunneling microscope(stm) 를양자역학의 tunnel effect 에의거하여설명하시오. 4. 1.6x10 15 Hz 의빛을일함수가 4.0 ev 인금속표면에쪼일때, 방출되는광전자의최대에너지를구하여라. 10. 금속, 반도체, 부도체의성질을각각의밴드갭 (bandgap) 을비교하여설명하시오. 5. 30 m/s 로움직이는질량이 10g 인공과 10 7 m/s 로움직이는전자의드브로이파장 (=h/mv) 을각각구하고, 이를바탕으로공이파동으로안보이는이유를설명하시오. (order 만계산해도됨. 계산기사용불필요 ) 11. 폭이 d 인상자에갇힌입자의파동함수와에너지를구하여라. ( 규격화 (normalization) 할필요없음.) 6. Heisenberg s Uncertainty Principle 에대해설명하고, 이를이용하여 virtual particle( 가상입자 ) 에대하여설명하시오.

h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev=1.60*10-19 J=1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s. m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K 1. LCD = L... LASER = L... 2. room temperature = 300 K = ev MOSFET = M... 3. MOSFET 의구조를그리고작동원리를설명하시오. 2009 년 1 학기졸업시험 - 현대 / 양자물리 7. 양전자방출단층찰영법 (positron emission tomography, PET): 포도당과같은대사물질에양전자를방출하는방사성동위원소를결합시켜인체에투여한뒤인체내에서일어나는생화학적변화를관찰하여단층촬영영상으로만드는것을말한다. 암이있는조직에서는다른조직보다포도당을훨씬더많이소모하므로각종암과뇌혈관질환, 치매, 심장질환등의진단에많이사용된다. 한번의전신촬영으로크기 5 mm이상의여러암을한꺼번에찾아낼수있으나검사비용이 50-120 만원으로고가인것이단점이다. 또한포도당대사가낮은간세포암이나위암, 초기유방암등에서는진단율이떨어진다. 양전자란무엇이고, PET 에서양전자가관여하는물리적현상에대하여간략히설명하시오. 8. A~B 에해당되는것을 ( ㄱ )~( ㄴ ) 에서골라적으시오. ( 해당되는답은 1~4 개사이임. 틀린답이많으면감점.) ( ㄱ ) beta 붕괴 ( ㄴ ) 공간의왜곡 ( ㄷ ) hardron/ 강입자 ( ㄹ ) quark ( ㅁ ) 무한한작용거리 ( ㅂ ) gauge boson A. 강한상호작용 : B. 전자기력 : 9-10. 폭이 2L 인상자에갇힌입자의규격화된파동함수를구하여라. [Hint: sin2x = (1 - cos 2x)/2]. 4. Metal, semiconductor, insulator 의 bandgap 을대략적으로그리고이를기반으로각각의성질을설명하시오. 5. 일반상대론과특수상대론에대해간략히설명하시오. 10-11. 아래의 Compton 산란의공식을유도하시오. 6. 전형적인원자핵의반경은 5*10-15 m 정도이다. 불확정성원리를이용해서전자가원자핵의일부가되기위해서필요한에너지의최소값을 ev 단위로구하여라. (J, erg 로최종답을쓴사람감점!)

2009 년 2 학기졸업시험 - 현대 / 양자물리 *. 약어를풀어쓰세요. ( 각문제 5 점씩. 총 30 점 ) 1. LCD 8. Metal, semiconductor, insulator 의 bandgap 의구조를대략적으로그리고이를기반으로각각의성질을설명하시오. (10 점 ) 2. MOSFET 3. LASER 4. TFT 5. PET 6. MRI 5. 물리상수또는물리에관련된상수를아는대로적으시오. ( 열통계시험지에적혀있는상수는쓰지마세요. 감점사항임!) (20 점 ) 9. 전자기파의종류를파장이짧은것부터나열한후, 이에대하여아는대로설명하시오. (10 점 ) 6. 특수상대성이론과일반상대성이론에대해설명하시오 ( 차이점에관한설명은꼭집어넣으세요 ) (10 점 ) 10. Infinite potential well (0 < x < L) 에갖혀있는전자의규격화된 wavefunction 은 (2/L) 1/2 sin (n p x/l) 이다. -L/2 < x < L/2 인 potential well 인경우의 wavefunction 을좌표변환을통해서구하고, symmetry 에대하여설명하시오. (30 점 ) 7. 아래의 Compton 산란의공식을유도하시오. (20 점 )

2010 년 1 학기졸업시험 - 현대 / 양자물리 h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev=1.60*10-19 J=1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s. m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K *. 1, 2 번의약자를풀어쓰세요. (5 점씩 ) 8. 구리표면에 1.5*1015 Hz 의자외선을쪼일때의광전자의최대에너지를구하여라. 구리의일함수는 4.5 ev 이다. 1. MOSFET 2. LASER 3. Heisenberg 불확정성원리에대해설명하시오. 9. 핵발전소내에서우라늄 1 g 이모두에너지로변하게될때나오는에너지는얼마인가? 다이나마이트 1.0 kg 이폭발할때 5.4*106 J 의에너지를방출한다. 그렇다면우라늄 1g 은다이나마이트몇톤의폭발력에해당되는가? 4. Fermion 과 Boson 에대해설명하시오. 5. 반도체밴드갭에대해설명하시오. (bandgap 이생기는물리적인근원에대해꼭언급하시오.) 10. 토리노에서발견된예수의수의라고알려진천에대해 C14 방사선동위원소측정을한결과 1260~1340 년사이의것으로밝혀졌다. 방사선동위원소연대측정에대하여설명하시오. 6. Davisson 과 Germer 는니켈결정에 54 ev 의전자를주사하였다. 이전자들의 de Broglie 파장을구하여라. 11. MOSFET 의구조를그리고작동원리에대하여설명하시오. 7. 자유전자에초점을맞추어서금속의여러가지성질을설명하시오. 12. 유한한에너지장벽에갇혀있는 quantum well 구조에속박된전자의 wavefunction 을대략적으로그리고이에관련된물리적인의미를설명하시오,

2011 년 1 학기졸업시험 - 현대 / 양자물리 h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev=1.60*10-19 J=1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s. m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K 7. 일반상대론과특수상대론에대해설명하시오. 1. MOSFET 의약자를풀어쓰고, 구조를그리고설명하시오. 2. LCD 의약자를풀어쓰고, 구조를그리고설명하시오. 8. 초고진공에서금속표면위를아주뾰족한금속탐침 (probe) 으로주사 (scan) 할때금속표면과탐침간의전자의이동에의한전류를측정함으로써금속표면의지도를구현하는 scanning tunneling microscope(stm) 를양자역학의 tunnel effect 에의거하여설명하시오. 3. RAM, ROM, flashy memory, volatile, refreshment 에대해설명하시오. 4. 서로관계가깊은것끼리왼쪽과오른쪽을일대일로연결하시오. 8. [ 틀리면감점 ] 원자핵에는서로반대의성격을띈두가지의경항이있다. 그하나는양성자수 (Z) 와중성자수 (N) 이같아지려는경향이다. 전자와같이핵에서도핵자는어떤특정한에너지만을취할수있으며또한전자와같이스핀이 1/2 이다. 중성자와양성자는 fermion 으로써 Pauli 의 를만족시키기때문에각종의핵자들중최대로 2 개의핵자 (spin up and spin down) 가각양자상태를점유할수있다. 또다른경항은중성자수가양성자수보다많아지려는것이다. 이것은양성자사이에작용하는 반발력때문이다. 이반발력은핵자들사이에작용하는인력인핵력과균형을이루어야한다. Z 의증가에따른반발력은핵자의총숫자증가에따라인력인핵력이증가하는것보다더급격히커진다. [ 틀리면감점 ][ 틀리면감점 ][ 틀리면감점 ] 강력 * * 광자 (photon) 중력 * 전자기력 * 약력 * * 쿼크 (quark) *beta 붕괴 * 가장약한힘 5. 어떤전자가바닥상태의수소원자의전자와충돌을하여 n=3 인상태로들뜨게하였다. 이비탄성충돌에서수소원자에전달된에너지의양은얼마인가? (Hint: 박스안의공식참조 ) 10. Infinite potential well ( ) 에갖혀있는전자의규격화된 w a v e f u n c t i o n 은 sin 이다. 인 potential well 인경우의위의 wavefunction 을 좌표변환을통해서구하고, symmetry 관점에서설명하시오. (20+ 점 ) 6. metal, semiconductor, insulator 의 bandgap 의구조를대략적으로그리고이를기반으로각각의성질을설명하시오.

2011 년 2 학기졸업시험 - 현대 / 양자물리 h = 6.63*10-34 J.s = 6.63*10-27 erg.s, 1 ev=1.60*10-19 J=1.60*10-12 erg, c = 3*10 8 m/s. m(electron)=9.1*10-31 Kg, m ec 2 =0.511 MeV, 수소 E n=e 1/n 2, E 1=-13.6 ev, R=1.097*10 7 m -1 k B( 볼쯔만상수 )=1.38x10-23 J/K 1. MOSFET 의약자를풀어쓰고, 구조를그리고설명하시오. 8. 구리표면에 의빛을쪼였다. 이빛은어떤빛인가? (X 선, 감마선, 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 자외선, 장파, 극초단파 ) 이때의광전자의최대에너지를구하여라. 구리의일함수는 4.5 ev 이다. 2. DRAM, SRAM, flashy memory, volatile, refreshment 에대해설명하시오. 9. 아래의 Compton 산란의공식을유도하시오. (20 점 ) 3. LASER 의약자를풀어쓰고, 작동원리를설명하시오. 4. Heisenberg 의불확정성원리를설명하시오. 5. 반도체밴드갭에대해설명하시오. (bandgap 이생기는물리적인근원에대해꼭언급하시오.) 6. 의료장비인자기공명영상 (magnetic resonance instrument, MRI), 컴퓨터단층촬영 (computed tomography, CT) 양전자방출단층찰영법 (positron emission tomography, PET) 에대해설명하시오. 10. 수소원자의전자의고유치와고유함수가 과 로기술된다. 전자가다음과같은상태로기술된다고하자. (20 점 +) (a) 이전자의에너지를측정할때가능한측정값은? (b) 상수 는얼마인가? (c) 에너지기댓값, 은얼마인가? (d) 은얼마인가? (Hint: ± ±, ± ± ± ) 7. 초고진공에서금속표면위를아주뾰족한금속탐침 (probe) 으로주사 (scan) 할때금속표면과탐침간의전자의이동에의한전류를측정함으로써금속표면의지도를구현하는 scanning tunneling microscope(stm) 를양자역학의 tunnel effect 에의거하여설명하시오.