인천대학교 과학영재교육원

Incheon Science Elite Program

Tel: 032-835-4971~2, Fax: 032-835-4976

화학교실

인천과학영재교육센터

중등 사사과정 지도 개요
제 목	우주로 부터 날아온 입자를 보다!
지도교수	성 명	박승룡	직 위	교수
	소 속	인천대학교 물리학과	전 공	고체물리학
탐구분야	전자기학 및 입자 물리학		학년도	2020학년도
탐구 개요
1. 탐구 필요성 우리 눈에 직접 보이지는 않지만 우주로 부터 끊임없이 입자들이 날아오고 있다. 이렇게 우주로부터 날아오는 입자들을 우주선(cosmic ray)이라고 한다. 이 입자들에는 알파입자, 양성자, 베타입자, 뮤온 등이 있다. 이 입자들은 우주의 여러 가지 비밀을 간직하고 있다. 때로는 인공위성의 전자 기기가 망가지게 하는 원인이 되기도 한다. 이러한 우주선에 대해서 탐구해 보자.
2. 탐구 목적 - 우리 눈으로는 보이지 않는 우주로부터 날아온 입자들을 눈으로 확인할 수 있는 장치를 만든다. - 우주로부터 날아온 입자들의 종류를 구분할 수 있는 방법을 생각해 본다. - 균일한 자기장 하에서 입자들이 어떻게 움직이는지 생각해 본다. - 공간상에서 균일한 자기장을 어떻게 만들 수 있는지 탐구한다.
3. 탐구 내용 - 우주선의 경로를 눈으로 불 수 있는 안개상자(cloud chamber)를 만들어 본다. - 비교적 넓은 공간에서 균일한 자기장을 만들어줄 수 있는 헬름홀츠 코일을 만들어 본다. - 균일한 자기장 하에서 우주로부터 날아온 여러 가지 종류의 입자들의 경로가 어떻게 바뀌는지 탐구한다.
4. 탐구 방법 - 안개상자를 만들어 보고 입자의 경로를 관찰한다. - 헬름홀츠 코일을 이용해서 균일한 자기장을 안개상자 안에 만들어준다. - 균일한 자기장 하에서 입자들이 어떻게 움직이는지 관찰한다.
5. 기대 효과 - 여러 가지 종류의 우주선 입자들의 경로를 눈으로 관찰한다. - 균일한 자기장을 만들 수 있는 방법을 배우고 만들어 본다. - 자기장에 의해서 전하를 띈 입자들의 경로가 어떻게 되는지 관찰한다.