표제지
목차
I. 서론 7
1. 연구의 필요성 7
2. 연구 목적 8
3. 연구 내용 8
1) 중학교 과학 교과서의 불꽃반응 실험 내용 분석 8
2) 간이분광기 개선 8
3) 개선된 간이분광기의 현장 적용 8
4. 연구의 제한점 9
II. 이론적 배경 및 선행연구의 고찰 10
1. 이론적 배경 10
1) 불꽃반응의 원리 10
2) 스펙트럼 11
3) 분광기의 원리 13
4) 분광기의 종류 18
2. 선행연구의 고찰 19
III. 연구 방법 및 절차 21
1. 연구 대상 및 방법 21
2. 연구 절차 21
1) 과학 교과서의 스펙트럼 관찰 실험 방법 분석 22
2) 스펙트럼 관찰 실험에서의 문제점 분석 및 세부 연구 과제 설정 23
3) 개발한 간이분광기의 적용 및 결과 분석 24
IV. 연구 결과 및 논의 25
1. 교과서별 실험 방법 분석 25
1) 불꽃반응 실험 및 선스펙트럼 관찰 실험 방법 분석 25
2) 불꽃반응 실험 실시 결과 28
3) 선스펙트럼 관찰 실험 실시 결과 33
2. 원소의 불꽃반응 실험 방법의 문제점 분석 36
1) 불꽃반응 실험 36
2) 선스펙트럼 관찰 실험 37
3. 불꽃반응 실험 방법의 개선 39
1) 불꽃반응 실험 장치 39
2) 새로운 간이분광기 제작 40
4. 개발한 간이분광기의 적용 및 결과 분석 48
1) 간이분광기 성능 확인 48
2) 간이분광기 실험 적용 52
3) 간이분광기 실험 결과 분석 53
4) 간이분광기의 경제성 56
V. 결론 및 제언 57
1. 결론 57
2. 제언 59
참고문헌 60
ABSTRACT 62
【표-1】 일반 간이분광기의 종류 18
【표-2】 직시 분광기의 종류 18
【표-3】 분석 대상 9종 과학 교과서 23
【표-4】 9종 과학 교과서별 원소의 불꽃반응 실험 방법 분석 25
【표-5】 9종 과학 교과서별 원소의 선스펙트럼 관찰 실험 방법 분석 27
【표-6】 학생들이 관찰한 불꽃색 32
【표-7】 교과서 실험 장치의 문제점과 S사 실험 장치의 개선점 40
【표-8】 시료별 불꽃색의 선스펙트럼을 관찰한 학생 수 54
【표-9】 SrCl₂와 LiCl의 선스펙트럼 선의 색 관찰 학생 수 55
【표-10】 SrCl₂와 LiCl의 선스펙트럼 선의 개수 관찰 학생 수 55
【표-11】 폐 사무기기 거울을 활용한 간이분광기 제작비용 56
〈그림II-1〉 연속 스펙트럼 11
〈그림II-2〉 수소의 선스펙트럼 12
〈그림II-3〉 나트륨 원자의 에너지 준위도 13
〈그림II-4〉 회절격자에 의한 회절 14
〈그림II-5〉 선스펙트럼 형성과정 16
〈그림II-6〉 슬릿을 통과한 빛이 프리즘을 통과하는 과정 17
〈그림III-1〉 연구 절차 22
〈그림IV-1〉 B교과서의 실험 장치와 시료 29
〈그림IV-2〉 니크롬선을 이용한 시료의 불꽃색 30
〈그림IV-3〉 불꽃반응 탐구 보고서 31
〈그림IV-4〉 A교과서의 간이분광기 34
〈그림IV-5〉 분광기 탐구 보고서 결과 35
〈그림IV-6〉 진동자를 이용한 불꽃반응 실험장치 39
〈그림IV-7〉 간이분광기 모식도 42
〈그림IV-8〉 간이분광기 구성 재료 43
〈그림IV-9〉 슬릿 제작 45
〈그림IV-10〉 회절격자 부분 제작 46
〈그림IV-11〉 분광기 상자 제작 47
〈그림IV-12〉 광학용 거울 부착 47
〈그림IV-13〉 간이분광기 제작 완성 48
〈그림IV-14〉 선스펙트럼 광원장치 48
〈그림IV-15〉 He, Hg, Ne의 선스펙트럼 49
〈그림IV-16〉 He, Hg, Ne의 선스펙트럼 관찰 결과 49
〈그림IV-17〉 분광기의 종류에 따른 He의 선스펙트럼 관찰 결과 50
〈그림IV-18〉 분광기의 종류에 따른 Hg의 선스펙트럼 관찰 결과 51
〈그림IV-19〉 분광기의 종류에 따른 Ne의 선스펙트럼 관찰 결과 51
〈그림IV-20〉 Na, Sr, Li의 선스펙트럼 52
〈그림IV-21〉 NaCl, SrCl₂, LiCl의 선스펙트럼 관찰 결과 53
〈그림IV-22〉 원소의 선스펙트럼 관찰 보고서 결과 54