첨단기술의 기초

제1장 양자화와 에너지 준위

1-1. 에너지 양자란 무엇인가?
1-2. 에너지 준위란 무엇인가?
1-3. 불확정성 원리란 무엇인가?
1-4. 원시세계와 거시세계의 차이는 무엇인가?
(1) 파동성
(2) 에너지 준위
1-5. 주기율표는 어떻게 설명되나?

제2장 반도체는 어디에 쓰이는가?
2-1. 반도체란 무엇인가
2-2. 다이오드(diode)란 무엇인가?
2-3. 트랜지스터(transistor)란 무엇인가?
2-4. 트랜지스터의 기본적인 응용은 무엇인가?
(1) 트랜지스터를 이용한 스윗칭
(2) 트랜지스터를 이용한 증폭
2-5. 에너지 준위 개념이 반도체 소자에 어떻게 적용되나?
2-6. 디지털회로는 어떻게 구성되나?
2-7. 집적회로(IC)는 어떻게 만드는가?
2-8. 디지털 컴퓨터의 기본구조

제3장 전기에너지
3-1. 전기의 사용
3-2. 전기의 생성－교류전원
3-3. 전기의 생성－직류전원
(1) 교류전원의 정류
(2) 화학전지(Electrochemical cell)
(3) 연료전지(fuel cell)
(4) 태양전지(solar cell)

제4장 초음파의 이용
4-1. 음파란 무엇인가?
4-2. 소리는 어떻게 생성되고 관측되나?
4-3. 데시벨(Decibel)이란 단위는 무엇인가?
4-4. 초음파란 무엇인가?
4-5. 초음파의 발생과 측정은 어떻게 하나?
4-6. 초음파 진단장비의 원리는 무엇인가?
4-7. 초음파영상의 동작모드(operation mode)

제5장 레이저의 응용
5-1. 레이저란 무엇인가?
5-2. 레이저는 어떻게 발생되나?
5-3. 레이저는 어떻게 구성되어 있나?
5-4. 레이저 빛의 특징은 무엇인가?
5-5. 레이저에는 어떤 종류들이 있나?
(1) 루비 레이저
(2) 반도체 레이저
(3) 헬륨－네온(He－Ne) 레이저
(4) 색소 레이저
5-6. 레이저는 어디에 응용되나?
(1) 레이저 에너지의 직접적 적용
(2) 통신 및 정보에의 이용
5-7. 광섬유(Optical Fiber)란 무엇인가?

제6장 전자현미경의 구조
6-1. 렌즈의 역할은 무엇인가?
6-2. 렌즈 분해능의 한계는 어디까지인가?
6-3. 광학현미경의 최대 배율은 얼마인가?
6-4. 전자현미경이란 무엇인가?
6-5. 투과 전자현미경은 어떻게 작동되나?
6-6. 주사 전자현미경은 어떻게 작동되나?
6-7. 주사 터널링 전자현미경이란 무엇인가?

제7장 X－선의 응용
7-1. X－선은 어떻게 만드는가?
7-2. 연속X－선의 가장 짧은 파장은 어떻게 계산되나?
7-3. X－선관은 어떻게 생겼나?
7-4. X－선 파장선택(filtering)은 어떻게 하나?
7-5. X－선의 측정은 어떻게 하나?
7-6. X－선 회절은 어디에 이용되는가?
7-7. X－선 CT의 원리는 무엇인가?

제8장 방사선의 이용
8-1. 방사선이란 무엇인가?
8-2. 방사선에는 어떤 것이 있나?
8-3. 왜 α －입자를 방출하는가?
8-4. 방사능 동위원소의 반감기란 무엇인가?
8-5. 방사능 동위원소는 어떻게 만드는가?
(1) 핵분열 원자로에 의한 인공방사능 핵종의 생성
(2) 사이클로트론(cyclotron)에 의한 인공방사능 핵종의 생성
(3) 방사능 핵종발생기(generator)에 의한 인공방사능 핵종의 생성
8-6. 방사능 동위원소는 의학적으로 어떻게 이용되나?
(1) 병의 진단
(2) 병의 치료
8-7. 방사능 핵종발생기(99Mo/ 99Tcm)는 무엇인가?
8-8. 방사선은 어떻게 측정되나?
8-9. 방사능의 세기는 어떻게 구별하나?
8-10. 방사선은 인체에 어떤 영향을 주는가?
8-11. γ －카메라는 무엇인가?
8-12. 방사능 동위원소를 이용한 의료 장비에는 어떤 것이 있는가?
(1) SPECT 장비
(2) PET 장비
8-13. 탄소 동위원소를 이용한 연대 측정은 어떻게 하나?

제9장 진공의 이용
9-1. 진공이란 무엇인가?
9-2. 진공은 어떻게 만드는가?
9-3. 진공도는 어떻게 재는가?
9-4. 진공을 이용한 코팅기술에는 어떤 것이 있는가?
9-5. 계기압이란 무엇인가?

제10장 MRI란 무엇인가?
10-1. 핵스핀이란 무엇인가?
10-2. 핵자기공명(NMR)이란 무엇인가?
10-3. 자화도란 무엇인가?
10-4. 라디오파 펄스(rf pulse)는 무엇인가?
10-5. T1과 T2 이완시간이란 무엇인가?
10-6. MR신호를 측정하는 기본 원리는 무엇인가?
10-7. 펄스연결이란 무엇인가?
(1) 90°－90° 펄스연결
(2) 역회복(inversion recovery) 펄스연결
(3) 스핀－에코(spin echo) 펄스연결
(4) 급속 영상(Fast Imaging)
10-8. 경사 자기장은 각 부분의 MR신호를 어떻게 구별하게 하는가?
10-9. MRI 장비는 어떻게 구성되나?
(1) 정자기장(static magnetic field)
(2) 경사자기장(gradient magnetic field)
(3) rf 송수신 장비(coil)

제11장 냉동액체와 극저온
11-1. 온도체계에는 어떤 것이 있나?
11-2. 온도는 어떻게 측정하나?
11-3. 냉동액체란 무엇이며 어떻게 만드는가?
11-4. 냉동액체는 어떤 분야에 이용되는가?
11-5. 냉동인간이란 무엇인가?
11-6. 초유체란 무엇인가?
11-7. 액체헬륨을 이용하여 극저온 환경을 어떻게 만드는가?
(1) 증발냉동 방법
(2) 희석냉동기
11-8. 소자화 냉동이란 무엇인가?
(1) 전자 소자화 냉동
(2) 핵 소자화 냉동
11-9. 레이저 냉동이란 무엇인가?
11-10. 극저온에서 온도는 어떻게 측정되는가?
(1) 저항온도계
(2) 자기온도계

제12장 형상기억합금의 이용
12-1. 형상기억합금이란 무엇인가?
12-2. 형상기억의 성질은 왜 생기나?
12-3. 형상기억합금에는 어떤 것이 있나?
12-4. 형상기억합금은 어디에 응용되는가?

제13장 전자 디스플레이 장치
13-1. CRT란 무엇인가?
(1) CRT의 원리는 무엇인가?
(2) 색은 어떻게 표현되나?
13-2. FPD(Flat Panel Display: 평판 디스플레이)
(1) TFT-LCD(Liquid Crystal Display)
(2) PDP(Plasma Display Panel)
(3) LED(Light Emitting Diode)
(4) FED(Field Emission Display)
(5) EL(Electroluminescence) 디스플레이

제14장 나노기술(Nano Technology)
14-1. 나노기술이란 무엇인가?
14-2. 현재 연구 중인 나노 시스템에는 어떤 것이 있나?
14-3. 나노기술은 어디에 사용될 수 있나?

부록
부록 A. Bohr의 수소원자 모형
부록 B. 양자수들
부록 C. Schr쉊inger 파동방정식
부록 D. 오실로스코프(Oscilloscope)
부록 E. 음파의 반사 및 투과
부록 F. 진동자에서 발생한 음파의 방향성
부록 G. 도플러 효과
부록 H. 얇은 렌즈의 공식
부록 I. 푸리에(Fourier) 변환
부록 J. 초전도체 열스윗치

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