빛을 구성하는 물질이나 요소들은 무엇인가요?
불현듯 든 생각이, 세상의 모든 존재는 어떠한 요소들로 구성이 되어 있을텐데 우리가 보는 빛들도 무엇인가로 구성이 되어있지 않을까 하는 의문이 들어 질문드립니다.
안녕하세요. 과학 전문가입니다.
빛이라 함은 시각 신경을 자극하여 물체를 볼 수 있도록 하는 일종의 전자기파 입니다.
즉 파장을 말합니다. 태양이나 고온의 물질에서 발생할 수 있습니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
빛은 표준모형 관점에서 보면 광자로 이루어져있습니다
빛과 전파 그리고 음파
빛
파장이 약 1nm에서 약 1mm 사이의 것을 빛이라고 부릅니다.
자외선부터 적외선까지의 파장 영역을 말하며, 좁은 뜻으로는 가시 영역만을 빛이라 하는 경우도 있습니다.
전파
전파는 기본적으로 빛과 같습니다. 전파는 눈으로 볼 수 없으나, 빛은 발광체로 존재했을 때와 반사에 의해 나타났을 때 색과 밝기는 볼 수 있으나 공간에 떠돌 때는 볼 수 없습니다. 즉, 공간에서의 빛과 전파는 같다고 볼 수 있습니다. 또한 전파의 속도와 빛의 속도는 같습니다. 한가지 다른 점은 파장이 다르기 때문에 주파수 또한 다릅니다.신호를 보내는 것에 있어 특정 주파수의 전파가 쉽고, 받아들이는 특성 또한 특정 주파수의 전파가 쉽기떄문에 신호의 송수신에는 전파를 사용하는 것입니다.
음파
사람의 목소리나 귀로 들을 수 있는 소리를 “음파＂라고 하는데, 음파는 공기의 파동으로써 눈에 보이지는 않지만 귀로는 느낄 수 있습니다.
하지만 전파는 보이지도 귀로도 들을 수도 없습니다. 또한 전파는 진공상태에서도 잘 전달되어 전화가 걸리지만 소리는 전달되지 못합니다.
파장 1㎜∼Inm, 즉 적외선부터 <가시광선(可視光線)>을 지나 자외선까지의 전자기파이자 <광자(光子, photon)>의 흐름·행동으로 설명되는 이중성적 에너지의 한 형태. 빛을 광(光)이라고도 하며, 빛이 지나는 경로를 직선으로 나타내어 광선이라 하고, 빛에 의해 전달되는 에너지를 빛에너지라 한다. 가시광선은 사람의 눈을 통해 시각을 일으킬 수 있는(즉, 가시역의) 빛이며, 대체로 파장 810∼380nm(실용적으로는 750∼390nm), 진동수 4視10樂燿∼8視10樂燿Hz 정도의 전자기파이며, 이전에는 가시광선만을 빛이라고 하였다〔그림 1〕. 그러나 현대에 있어서는 일반적으로 가시광선뿐만 아니라, 가시광선의 긴 파장 쪽의 끝 부분인 적색광(赤色光)보다도 파장이 긴 적외선(파장 750nm∼1㎜)부터 가시광선의 짧은 파장 쪽의 끝부분인 자색광(紫色光)보다도 파장이 짧은 자외선(파장 1∼390nm)까지의 파장 범위의 전자기파를 빛이라고 하게 되었다. 즉 오늘날 물리학적으로는 파장 1㎜∼Inm의 범위에 있는 전자기파를 빛이라고 한다. 일반적으로 적외선·가시광선·자외선을 빛이라 하는데, 경우에 따라서는 자외선보다도 파장이 짧은 X선(수십∼0.0Inm 정도), γ선(0.0Inm 이하)도 빛에 포함시킨다. 사람에게 가시광선은, 파장이 긴 빛에서부터 파장이 짧은 빛의 차례로 빨강에서 보라까지의 연속적 색각(色覺)을 일으킨다. 사람의 이 색각에 의거하여 가시광선을 파장에 따라 대체로 빨강(파장 750∼620nm), 주황(620∼585nm), 노랑(585∼575nm), 녹색(575∼500nm), 파랑(500∼445nm), 남색(445∼425nm), 보라(425∼390nm)의 7가지 색, 즉 무지개색으로 나누기도 한다. 이 색들의 빛을, 햇빛을 이루고 있는 비율로 섞으면 흰색으로 보이는 <백색광>으로 되는데, 이것은 빨강과 청록, 또는 노랑과 파랑 등 서로 보색(補色)인 빛끼리 알맞는 비율로 섞어도 얻어진다. 한편, 단일 파장(단일 진동수)의 빛을 <단색광(單色光)>이라 하는데, 실제로 순수한 단일 파장의 빛은 얻기 어려우며, 엄밀한 뜻으로는 단색광은 존재하지 않는다. 그러므로 일반적으로 기체원자로부터 복사되는 선스펙트럼(line spectrum)의 빛과 같이, 파장의 폭이 극히 좁은 빛을 단색광이라 하며, 파장폭이 비교적 좁은 빛을 <단색성이 우수한 빛>이라 한다. 특히 레이저광은 보통의 기체원자 복사 선스펙트럼보다 훨씬 파장폭이 좁은 단색광이며, 또 사람은 눈을 통해 가시광선의 범위에서 165가지 정도의 단색광의 색을 구별할 수 있다 한다. 여기서 빛의 일반적인 특징을 간추려 설명해 보면, 빛은 간섭·회절 및 도플러효과(Dopplereffect) 등 파동의 특징에 해당하는 현상을 나타내고 자신의 파장보다도 넓은 공간에서는 직진하며, 또 서로 다른 매질의 경계면에 입사되면 일부는 반사되고 나머지는 경계면에서 굴절·투과된다. 빛은 진행 방향에 수직인 면 안에서, 서로 직교(直交)하는 전기장과 자기장이 같은 위상으로 진동하는 횡파(橫波)이다. 전기장의 진동면이 한 방향으로 한정되어 있는 빛을 <직선편광>이라 하며, 이에 대해 보통의 광원에서 복사되는 빛과 같이 여러 방향의 진동면을 가진 빛들이 많이 모여서 이루어진 빛을 <자연광>이라 한다. 빛이 진공 속에서 전파되는 속도를 <광속도>라 하는데, 이는 물리학의 중요한 기본 상수의 하나이며, 특히 상대성이론이나 전자기학에서 중요한 뜻을 가진다. 현재 가장 정확한 값으로 믿어지고 있는 진공 속에서의 광속도는 襄褥詩2.99792458視10窯m/s인데, 광속도 측정에 대해서는 나중에 설명한다. 또 빛은 이상과 같은 파동적 성질과 더불어 <광자>라는 미소 입자로서 물질과 상호 작용을 하는 입자적 성질도 나타내는 이중성이 있는데, 이에 대해서도 나중에 설명한다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
빛은 파장으로 이루어져 있습니다
감마레이, 엑스레이, UV, 가시광선, IR, 마이크로웨이브등 다양한 파장을 가지고 있습니다.
물리학적으론 빛은 입자이면서 파장이기도 합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
빛은 전자기파의 일종으로, 전자기파는 전자기장과 자기장의 진동으로 이루어져 있습니다.
빛을 구성하는 요소들은 전자기파의 파장에 따라 다양합니다. 가시광선은 400~700nm의 파장을 갖는 전자기파로, 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 등의 색을 구성합니다.
이외에도 빛은 다양한 파장을 가지는 전자기파로 이루어져 있습니다. 자외선은 400nm 이하의 파장을 갖는 전자기파로, 태양 광선 중 가장 에너지가 높습니다. 적외선은 700nm 이상의 파장을 갖는 전자기파로, 열을 전달하는 데 쓰입니다.
또한, 빛은 여러 물질과 상호작용하여 색을 형성합니다. 예를 들어, 물질이 빛을 흡수하면 그 파장대에 해당하는 색을 보이지 않게 됩니다. 이러한 원리를 이용하여, 색상 필터 등의 기술이 개발되었습니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 빛은 전자기파로서 전자기장과 자기장의 진동으로 구성됩니다. 전자기파는 공간을 통해 전파되는 에너지이며, 파장과 주파수에 따라 다른 성질을 가집니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
고전 물리학에서 말하는 빛은 맥스웰 방정식에서 알 수 있듯이 서로 직각을 이루고 있는 전기장(E)과 자기장(M)의 진동으로 이루어지며, 매질에서 항상 일정 속도로 이동하는 전자기파입니다. 이들은 “전기 또는 자기를 띄는 물질이 가속 운동하면 전자기파가 전파된다”고 알려져 있습니다.
