반딧불이 내는 불빛과 LED 불빛은 같은 원리 인가요?
백열전구가 빛을 내는 것은
실제 열로 거의 90프로 에너지를 소비하고
소비한 에너지의 약 10프로만이 빛으로 발현되는
아주 비효율적인
발광기구 인데요.
그 후 인간이 만들어낸
발광다이오드 방식의 전구 LED는 열도 거의 나지않고
에너지 효율도 좋다고 알고있습니다
자연속에서도 발광하는 동물이 많은 것으로 아는데
그 중에 제가 직접본것은
반딧불이를 직접 본적이 있는데요?
밤에 처음 봤을 때
그게 첨 본거라 무슨 도깨불이 날아오는 줄 알고 너무 놀랐었는데요
불빛이 진짜 LED 전구같이 쨍하고 밝은 불빛이었는데
이 반딧불이 불빛은 LED랑 비교하면
같은 원리 인건가요?
무슨 원리로 그런 빛이 나나요?
반딧불이의 발광 원리와 LED의 원리는 다릅니다. 반딧불이는 생물발광(bioluminescence) 원리를 이용하는데, 이는 화학 반응을 통해 빛에너지를 방출하는 과정입니다. 반면 LED는 반도체 소자에서 전자와 정공의 재결합 과정에서 발생하는 전자기파 방출 원리를 활용한 것입니다. 따라서 반딧불이의 발광은 자연계에서 일어나는 생화학적 현상이며, LED는 인공적으로 제작된 전자 소자라는 점에서 근본적인 차이가 있습니다.
반딧불이 내는 빛과 LED 빛은 다른 원리를 바탕으로 합니다. 반딧불은 생물 발광이라는 현상으로, 생물체 내에서 화학 반응을 통해 빛을 내는 것입니다. 반면 LED는 발광 다이오드의 약자로, 전기가 흐르면서 반도체 소자에서 발생하는 전자-홀 결합에 의해 빛을 내는 것입니다
반딧불이의 아랫배 끝에는 발광기관이 있어 발광물질인 루시페린을 분비하고, 이 루시페린이 산소와 결합하여 옥시루시페린이 되면 빛을 내게 됩니다.
LED는 갈륨, 인, 비소를 원료로 하여 만들어진 반도체로 전류를 흘려보내면 빛을 내는 원리입니다.
안녕하세요.
반딧불이 내는 빛은 반딧불의 아랫배 끝부분에서 발생하는데요.
이는 전기를 이용해 빛을 내는 것이 아닌 화학반응으로 빛이 나는 것입니다.
보통 이런 현상을 생물발광이라고 하는데,
특정 단백질이 에너지롤 소모하고 산소와 결합하면서 빛이 나게 됩니다.
반딧불의 경우
발광부위에 루시페린이라는 단백질이 있고,
루시퍼레이즈라는 효소가 있습니다.
루시퍼레이즈가 루시페린을 루시페릴 아데닐산으로 바꾸고,
생성된 루시페린 아데닐산이 산소와 결합하여 옥시루시페린으로 변하는데 이 때 빛이 발생합니다.
위의 반응과정에는 ATP가 소모됩니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 반딧물이 불빛을 내는 원리는 효소와 관련이 있습니다. 발광 단백질인 루시페린과 발광 효소인 루시페레이스가 생산 되고 이들이 산소와 결합하여 루시페레이스가 루시페린을 산화하면서 빛을 내게 됩니다. 감사합니다.
Led는 전기가 저항을 통과하면서 빛을내는 소재를 이용해서 빛을 내게 됩니다 반면에 반딧불 같은 경우에는 단백질 성분의 루시페린이라는 물질이 있는데이 루시페린이 호흡을 할 때 들어오는 산소와 만나게 되어 발광을 하게 됩니다 즉 화학 에너지가 빛 에너지로 바뀌는 것입니다
반딧불이는 스스로 빛을 낼 수 있는 생명체인데요, 생물이 몸에서 스스로 빛을 내는 현상을 ‘생물발광’이라고 합니다. 반딧불이는 아랫배 끄트머리 두세째 마디에 발광기관을 가지고 있습니다. 이 발광기관 내부에는 발광단백질인 '루시페린'과 발광효소인 '루시페레이스'가 생산되며, 루시페린이라고 부르는 분자가 생체촉매인 효소(루시페라아제)의 작용으로 산소와 반응해 생겨난 불안정한 분자가 안정한 상태로 바뀌는 과정에서 빛의 형태로 에너지를 방출하게 됩니다.
반딧불이의 빛은 생화학적 반응을 통해 생성됩니다. 이 과정은 효소인 루시페라아제(Luciferase)가 루시페린(Luciferin)이라는 화합물과 반응하여 빛을 발생시키는 것으로, 이 반응에는 산소와 ATP(에너지 전달 물질)가 필요합니다. 이 생물발광 과정은 매우 효율적이어서 발생하는 에너지의 거의 대부분이 빛으로 변환되고, 거의 열이 발생하지 않습니다. 이를 '냉광(cold light)'이라고 하며, 반딧불이의 빛은 90% 이상의 효율로 빛을 생성합니다.
LED는 반도체 재료를 사용하여 빛을 발생시킵니다. LED 내의 반도체 소재는 전자와 전자공(홀)이 결합할 때 에너지를 방출하고, 이 에너지가 빛의 형태로 나타나는 것입니다. 이 과정은 전기를 이용해 직접적으로 빛을 발생시키며, 열 발생이 적어 매우 효율적입니다. LED 또한 상대적으로 높은 에너지 효율을 가지고 있지만, 반딧불이처럼 거의 모든 에너지를 빛으로 변환하지는 않습니다.
가장 큰 차이는 반딧불이는 생화학적 반응을 통해 빛을 발생시키고, LED는 전기적 흥분을 통해 빛을 발생시킵니다.