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답변 내역

일반적인 빛과 레이저의 빛의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.일반적인 빛은 많은 파장에서 발생하며, 이러한 파장들은 서로 다른 단계(phase)와 방향으로 진행합니다. 이에 반해 레이저 빛은 단일 파장에서 발생하며, 모든 파장이 동일한 단계와 방향으로 진행합니다. 일반적인 빛은 모든 방향으로 퍼져 나가는 경향이 있습니다. 반면에 레이저 빛은 매우 직진성이 뛰어나서 한 방향으로 집중적으로 진행합니다.레이저 빛이 만들어지는 원리는 다음과 같습니다.강한 외부 에너지원(흔히 '펌프'라고 불림)에 의해 원자나 분자의 에너지 상태가 높아집니다. 이를 '흥분 상태'라고 합니다.이 흥분 상태의 원자나 분자가 스스로 에너지를 방출하면서 기본 상태로 돌아갈 수 있습니다. 이 때 방출되는 광자가 바로 레이저입니다.이 광자가 다른 흥분 상태의 원자나 분자를 만나면, 그 원자나 분자도 에너지를 방출하면서 기본 상태로 돌아갑니다. 이렇게 자극에 의해 방출된 두 번째 광자는 첫 번째 광자와 동일한 방향, 단계, 파장을 가집니다.이들 광자들이 모여 레이저 빛을 형성합니다.
학문 / 전기·전자
24.01.10
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펄서에 대해서 궁금한 점이 있는데 쉽게 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.펄서는 사실상 중성자 별의 한 종류로, 매우 빠른 속도로 자전하면서 두 개의 방향으로 전파를 방출합니다. 이 전파는 펄서의 자전축과 자기장 축이 일치하지 않아서 발생하는 것으로, 펄서가 회전하면서 이 두 개의 빔이 우리가 있는 방향을 향할 때마다 우리는 그것을 펄스 또는 신호로 감지하게 됩니다. 이러한 펄스가 일정한 주기로 관측되기 때문에 펄서라는 이름이 붙었습니다.초신성 폭발 후 남은 중성자 별은 대부분 구 형태입니다. 이는 중력의 작용 때문인데, 중력은 모든 방향으로 동일하게 작용하여 물질을 구 형태로 뭉치게 합니다. 따라서 폭발 후 남은 물질이 중력에 의해 다시 합쳐져 구 형태의 중성자 별이 형성됩니다.중성자 별이 완벽한 구 형태를 가진 것은 아닙니다. 중성자 별이 매우 빠르게 회전하기 때문에, 이 회전으로 인해 중성자 별은 적도 부분이 약간 편평한 회전 타원체 형태를 가지게 됩니다. 이는 지구와 같은 일반적인 천체에서도 관찰되는 현상입니다.천체가 모두 구 형태인 것은 아닙니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.10
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수컷모기는 왜 피를 빨지않도록 진화했나요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.모기의 경우, 수컷과 암컷 모기가 다른 음식을 선호하는 이유는 그들의 역할에 크게 연관되어 있습니다.암컷 모기는 알을 생산하고 부화시키는 역할을 담당하고, 이 과정은 많은 에너지를 필요로 합니다. 특히, 암컷 모기가 생산하는 알은 단백질이 풍부하여, 이를 충족시키기 위해 피를 빨아 단백질을 획득합니다. 사람 또는 동물의 피는 필요한 단백질을 공급하는 아주 좋은 원천이기 때문에 암컷 모기는 피를 빱니다.반면에 수컷 모기는 알을 생산하거나 부화시키는 역할이 없기 때문에, 단백질에 대한 수요가 훨씬 적습니다.
학문 / 생물·생명
24.01.10
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산성과 알칼리성 용액을 구별하는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.산성과 알칼리성 용액을 구별하는 가장 일반적인 방법은 pH 지표를 사용하는 것입니다. 이는 용액의 산성도를 측정하는 방법으로, pH 값이 7보다 낮으면 산성, 7이면 중성, 그리고 7보다 높으면 알칼리성을 나타냅니다.pH 지표는 여러 형태로 존재하며, 가장 대표적인 것은 리트머스 종이와 pH 종이입니다. 리트머스 종이는 산성 용액에 노출되면 빨간색으로, 알칼리성 용액에 노출되면 파란색으로 변색합니다. pH 종이는 산성과 알칼리성에 따라 다양한 색상으로 변화하며, 이를 측정하여 pH 값을 구할 수 있습니다.
학문 / 화학
24.01.10
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지구의 자전축이 뒤집히면 어떤 변화가 생길까요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.지구의 자전축이 위아래로 뒤집힌다는 것은 즉, 북극과 남극이 위치를 바꾸는 것을 의미합니다. 이러한 변화가 발생하면 많은 영향을 미칠 것입니다.지구의 자전축이 변하면 계절 패턴과 기후가 크게 바뀔 수 있습니다. 현재 지구의 계절은 지구의 자전축이 기울어져 있기 때문에 생기는 것입니다. 만약 이 기울기가 바뀐다면, 지구의 각 지역에서 겪는 계절과 그 강도는 크게 바뀔 것입니다. 지구의 자전축이 급격하게 변화한다면, 지진이나 화산 폭발 등의 자연재해가 발생할 가능성이 있습니다. 이는 지구 내부의 압력 분포에 변화를 일으켜서입니다.자전축의 변화는 생물체에게도 큰 영향을 미칠 것입니다. 특히, 일년 동안 겪는 계절 변화에 의존하는 동물들은 이러한 변화에 적응하기 어려울 수 있습니다.행성 충돌은 지구의 자전축에 변화를 줄 수 있습니다. 충격의 강도와 방향에 따라 지구의 자전축은 변경될 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.10
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날씨 일교차가 심하고 적고는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.일교차는 주로 지구의 자전과 대기의 열 운반능력에 의해 발생합니다.지구는 하루에 한 번 자전하며, 이 때문에 지구의 어떤 지점은 태양 빛을 직접 받아 낮 동안 따뜻해지고, 반대편은 태양 빛을 받지 못해 밤 동안 시원해집니다. 이렇게 해서 낮과 밤 사이의 기온 차이가 발생하게 됩니다.또한, 대기는 열을 운반하는 능력이 제한적입니다. 따라서 낮에는 태양의 열을 땅이 직접 흡수하게 되어 기온이 빠르게 상승하고, 밤에는 이 열이 대기로 방출되면서 기온이 빠르게 떨어집니다.이런 일교차는 계절, 지리적 위치, 날씨 등 여러 요인에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 특히 구름이 많거나 습도가 높은 경우, 대기가 열을 더 잘 유지하므로 일교차가 작아질 수 있습니다.
학문 / 화학
24.01.10
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화성에는 대기가 없다는 어떻게 헬기를 띄우나요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.화성에도 대기가 존재합니다. 하지만 지구와 비교하면 그 밀도가 매우 낮아, 약 지구 대기의 1% 수준입니다. 이런 얇은 대기 속에서 헬기를 비행시키는 것은 매우 어려운 일이지만, NASA는 이를 위해 특별한 디자인의 헬리콥터 '를 개발하였습니다.이는 매우 가벼운 몸체와 크고 평면적인 날개를 가지고 있습니다. 이는 날개가 가능한 많은 공기를 밀어낼 수 있도록 하여, 얇은 화성 대기에서도 상승력을 얻을 수 있게 합니다. 또한 프로펠러는 지구의 헬리콥터보다 훨씬 빠르게 회전합니다. 이렇게 빠른 회전 속도 덕분에, 얇은 대기 속에서도 충분한 양의 공기를 밀어내어 비행할 수 있게 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.10
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감수 1분열과 감수 2분열의 차이점은?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.감수 1분열: 이 단계에서는 쌍둥이 염색체가 먼저 맞서게 되어 동일한 유전자를 가진 염색체들이 서로 교차하는 현상이 발생합니다. 이를 통해 유전자가 섞이게 되어 다양성이 높아집니다. 그 후, 각각의 쌍둥이 염색체가 분리되어 두 개의 독립적인 세포로 분열됩니다. 이렇게 만들어진 각 세포는 원래의 세포에 비해 염색체 수가 절반으로 줄어든 상태입니다.감수 2분열: 감수 1분열 단계에서 만들어진 세포들이 다시 분열하는 과정으로, 이때 각 세포 내부의 염색체들이 분리됩니다. 이 과정은 절대적으로 유전자가 섞이는 것은 아니며, 중요한 것은 이 단계를 거치면서 염색체의 수가 또 반으로 줄어들게 됩니다. 즉, 감수 2분열이 끝나면 원래 세포의 염색체 수의 1/4로 줄어든 세포 4개가 생깁니다.
학문 / 생물·생명
24.01.10
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상동염색체에서 대립유전자란 무엇인가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.대립유전자란, 같은 위치에 존재하는 유전자의 변형을 가리키는 용어입니다. 같은 종 내의 생물체는 동일한 유전자를 가지고 있지만, 이 유전자들은 그들의 DNA 순서가 약간 다를 수 있습니다. 이런 유전자의 변형을 대립유전자라고 부릅니다.상동염색체는 쌍으로 존재하는 염색체를 의미하며, 인간의 경우 23쌍의 염색체 중 22쌍이 상동염색체입니다. 나머지 1쌍은 성염색체입니다.
학문 / 생물·생명
24.01.10
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혹시 인류의 조상이 화석으로 발견된 적이 있나요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.오스트랄로피테쿠스의 가장 잘 알려진 화석 중 하나는 '루시(Lucy)'라는 화석입니다. 이 화석은 1974년 에티오피아에서 발견되었으며, 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스라는 종에 속합니다. 루시 화석은 그 시대의 인류 조상의 생활 방식과 진화에 대해 중요한 단서를 제공했습니다.화석이 형성되는 데는 수 천 년에서 수백만 년이 걸릴 수 있으며, 이는 환경 조건과 다른 여러 요소에 따라 다릅니다. 따라서 100만 년에서 500만 년 전에 살았던 생물의 화석을 발견하는 것은 충분히 가능합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.10
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