분야 5
현대 물리
Modern Physics
상대성 이론 · 빛과 물질의 양자 · 원자 · 원자핵 · 기본 입자
💡 생활 속 예시
- 🛰️ 내비게이션의 GPS 시계는 상대성 이론으로 고쳐 맞춘다.
- 🏥 병원 PET 검사는 반물질(양전자)을 쓴다.
특수 상대성 이론
광속 불변 · 시간 지연 · 길이 수축 · 시공간 · E = mc²
- 개념 완성 8 / 8
- 왜? 질문 완성 7 / 7
- 작동 원리 완성 1 / 1
- 실험 완성 3 / 3
- 개념로런츠 변환
- 개념질량–에너지 등가 (E = mc²)
- 개념빛을 넘지 못하는 속도 더하기 (상대론적 속도 합성)
- 개념동시성의 상대성
- 개념시공간과 빛원뿔 (민코프스키 시공간)
- 개념특수 상대성 이론 (광속 불변)
- 개념시간 지연과 길이 수축 (시간 팽창과 길이 수축)
- 개념쌍둥이 역설
- 왜? 질문달리는 기차에서 켠 손전등 빛은 왜 더 빨라지지 않을까?
- 왜? 질문기차 앞뒤에 동시에 친 번개가 기차 안 사람에게는 왜 동시가 아닐까?
- 왜? 질문빛에 가깝게 달리는 긴 기차는 왜 짧은 터널에 쏙 들어갈 수 있을까?
- 왜? 질문빛에 가깝게 날면서 거울을 보면 내 얼굴이 보일까?
- 왜? 질문데운 물은 왜 아주 조금 더 무거워질까?
- 왜? 질문빠르게 움직이는 시계는 왜 느리게 갈까?
- 왜? 질문빛보다 빠른 것은 왜 없을까?
- 작동 원리뮤온 영상 (뮤오그래피)
- 실험하펠레–키팅 실험 (원자시계 비행기 일주)
- 실험마이컬슨–몰리 실험
- 실험뮤온 시간 지연 실험 (산 위와 바닷가에서 센 뮤온)
일반 상대성 이론과 중력파
등가 원리 · 휘어진 시공간 · 중력 렌즈 · GPS 보정 · 중력파
- 개념 완성 7 / 7
- 왜? 질문 완성 7 / 7
- 작동 원리 완성 2 / 2
- 실험 완성 4 / 4
- 개념휘어진 시공간 (시공간의 곡률)
- 개념등가 원리
- 개념끌려 도는 시공간 (렌제–티링 효과)
- 개념일반 상대성 이론
- 개념중력 렌즈
- 개념중력이 늦추는 시간 (중력 시간 지연)
- 개념중력파
- 왜? 질문창문 없는 로켓이 가속하면 왜 지구 위에 서 있는 것과 똑같이 느껴질까?
- 왜? 질문중력파가 지나가면 내 몸도 늘었다 줄었다 할까?
- 왜? 질문지구가 돌면 둘레의 시공간도 함께 끌려 돌까?
- 왜? 질문일반 상대성 이론으로 보면 사과는 왜 떨어질까?
- 왜? 질문GPS 는 왜 상대성 이론이 필요할까?
- 왜? 질문빛은 질량이 없는데 왜 중력 때문에 휠까?
- 왜? 질문높은 산 위의 시계는 왜 바닷가 시계보다 빨리 갈까?
- 작동 원리중력 탐사선 B (시공간 비틀림을 잰 위성)
- 작동 원리광격자 시계
- 실험1919 년 일식 관측 (빛이 휜다)
- 실험늘인 천 위에 구슬 굴리기 실험 (휘어진 시공간 모형)
- 실험첫 중력파 GW150914 — 처프 소리 듣기
- 실험파운드–레브카 실험 (탑 위아래 빛의 진동수 차이)
빛과 물질의 양자
흑체 복사 · 광전 효과 · 광자 · 물질파 · 이중 슬릿 한 알씩
- 개념 완성 8 / 8
- 왜? 질문 완성 6 / 6
- 작동 원리 완성 2 / 2
- 실험 완성 4 / 4
- 개념흑체 복사와 플랑크의 양자 가설
- 개념빛 알갱이의 운동량 (콤프턴 산란)
- 개념물질파 (드브로이 파장)
- 개념광전 효과
- 개념빛 알갱이 (광자)
- 개념양자의 크기 (플랑크 상수)
- 개념한 알씩 하는 이중 슬릿 (단일 양자 간섭)
- 개념파동이면서 입자 (빛과 물질의 이중성)
- 왜? 질문야구공은 왜 물결처럼 휘어 퍼지지 않을까?
- 왜? 질문사진을 현상하는 암실은 왜 빨간 등을 켜도 괜찮을까?
- 왜? 질문전자 현미경은 왜 빛 현미경보다 훨씬 작은 것을 볼 수 있을까?
- 왜? 질문뜨거운 물체는 왜 자외선을 끝없이 내뿜지 않을까?
- 왜? 질문빛을 한 알씩 보내도 왜 줄무늬가 생길까?
- 왜? 질문햇빛은 왜 우주에서 얇은 돛을 밀 수 있을까?
- 작동 원리야간 투시경 (영상 증폭관)
- 작동 원리광전자 증배관
- 실험데이비슨–거머 실험 (전자의 회절)
- 실험LED 로 플랑크 상수 재기 실험
- 실험밀리컨의 광전 효과 실험 (플랑크 상수 재기)
- 실험폰으로 재는 야광 스티커 (빨간빛과 파란빛 비교)
원자와 양자 역학
원자 모형 · 선 스펙트럼 · 불확정성 · 터널링 · 스핀 · 얽힘
- 개념 완성 8 / 8
- 왜? 질문 완성 6 / 6
- 작동 원리 완성 2 / 2
- 실험 완성 3 / 3
- 개념보스–아인슈타인 응축
- 개념원자의 에너지 계단 (에너지 준위와 선 스펙트럼)
- 개념양자 얽힘 (벨 부등식)
- 개념양자 중첩 (슈뢰딩거의 고양이)
- 개념벽을 뚫는 입자 (터널 효과)
- 개념색이 살짝 바뀌어 돌아오는 빛 (라만 산란)
- 개념슈뢰딩거 방정식
- 개념불확정성 원리
- 왜? 질문작은 입자는 왜 넘을 힘이 없는 벽을 뚫고 지나갈 수 있을까?
- 왜? 질문전자는 왜 원자핵으로 떨어지지 않을까?
- 왜? 질문멀리 떨어진 얽힌 두 입자는 왜 결과가 맞아떨어질까?
- 왜? 질문네온사인은 왜 기체마다 다른 색으로 빛날까?
- 왜? 질문양자 컴퓨터의 큐비트는 왜 0 과 1 을 함께 가질 수 있을까?
- 왜? 질문레이저를 비추면 물질마다 왜 조금 다른 색 빛이 섞여 돌아올까?
- 작동 원리형광등
- 작동 원리주사 터널링 현미경 (STM)
- 실험프랑크–헤르츠 실험 (원자의 에너지 계단)
- 실험폰으로 보는 어둠 속 빛 알갱이 (어두운 사진의 잡음)
- 실험슈테른–게를라흐 실험 (둘로 갈라진 은 원자 빔)
원자핵과 방사선
방사능 · 반감기 · 핵분열 · 핵융합 · 방사선 이용과 안전
- 개념 완성 7 / 7
- 왜? 질문 완성 8 / 8
- 작동 원리 완성 2 / 2
- 실험 완성 3 / 3
- 개념원자핵과 동위 원소
- 개념사라진 질량의 에너지 (결합 에너지와 질량 결손)
- 개념원자핵 쪼개기 (핵분열과 연쇄 반응)
- 개념원자핵 합치기 (핵융합)
- 개념방사선의 양 재기 (베크렐 · 그레이 · 시버트)
- 개념방사선을 내는 원자핵 (방사성 붕괴)
- 개념반으로 줄어드는 시간 (반감기)
- 왜? 질문옛 나무 유물의 나이는 어떻게 알아낼까?
- 왜? 질문바나나와 우리 몸에서도 왜 방사선이 나올까?
- 왜? 질문핵융합 발전은 왜 1 억 도가 넘는 온도가 필요할까?
- 왜? 질문알파선은 종이 한 장에 막히는데 감마선은 왜 두꺼운 납이 필요할까?
- 왜? 질문원자력 발전소는 왜 원자 폭탄처럼 터지지 않을까?
- 왜? 질문어떤 원자핵은 왜 저절로 부서질까?
- 왜? 질문반감기가 두 번 지나면 왜 다 없어지지 않고 4 분의 1 이 남을까?
- 왜? 질문작은 우라늄 연료는 왜 석탄보다 훨씬 많은 에너지를 낼까?
- 작동 원리가이거 계수기 (방사선 측정기)
- 작동 원리원자력 전지 (방사성 동위 원소 열전 발전기)
- 실험베크렐의 우라늄 사진판 실험 (방사능의 발견)
- 실험동전 던지기로 해 보는 반감기 실험
- 실험러더퍼드 금박 실험 (원자핵의 발견)
기본 입자
표준 모형 · 쿼크 · 렙톤 · 힉스 입자 · 반물질 · 가속기
- 개념 완성 7 / 7
- 왜? 질문 완성 6 / 6
- 작동 원리 완성 1 / 1
- 실험 완성 3 / 3
- 개념반물질 (양전자)
- 개념자연의 네 가지 힘 (기본 상호 작용)
- 개념힉스 입자
- 개념유령 입자 (중성미자)
- 개념쿼크와 렙톤 (표준 모형)
- 개념쿼크를 묶는 힘 (강한 상호 작용)
- 개념입자를 바꾸는 힘 (약한 상호 작용)
- 왜? 질문원자핵 밖에 홀로 나온 중성자는 왜 곧 양성자로 바뀔까?
- 왜? 질문냉장고 자석은 왜 지구 전체의 중력을 이기고 붙어 있을까?
- 왜? 질문힉스 입자는 왜 «질량을 주는 입자» 로 불릴까?
- 왜? 질문물질과 반물질이 만나면 왜 사라지면서 빛이 될까?
- 왜? 질문중성미자는 왜 지구를 그냥 뚫고 지나갈까?
- 왜? 질문쿼크는 왜 혼자 떼어 낼 수 없을까?
- 작동 원리양성자 치료기
- 실험앤더슨의 구름 상자 실험 (양전자의 발견)
- 실험힉스 입자 봉우리 다시 그리기
- 실험톰슨의 음극선 실험 (전자의 발견)