[1일 1페이지, 교양수업365]186 과학_전자기파 스펙트럼

 

 

186 과학_전자기파 스펙트럼

전자기파 스펙트럼은 우주에 존재하는 모든 범위의 전자기파를 배열해 놓은 것이다. 전자기파는 빛의 또 다른 이름이다. 모든 빛은 광자로 구성되어 있다. 광자는 파동 형태로 진공을 통과해 이동하는 아주 작고 질량이 없는 에너지 묶음이다. 항상 초속 2억 9979만 2458미터의 일정한 속도로 이동하지만 파장은 일정하지 않다.

 

 

 

어떤 양자는 다른 것보다 파장이 더 길다. 파장이 더 길고 진동 빈도(즉, 주파수)가 낮은 광자일수록 에너지가 낮다. 반대로 파장이 짧고 진동 빈도가 높을수록 높은 에너지를 갖는다. 이런 점에서 광자는 공을 잡으려고 운동장을 달리는 미식축구 선수와 같다. 무슨 일이 있어도 공을 잡기 위해 제때에 엔드존으로 가야 한다. 직선으로 달릴 수 있다면 상대적으로 적은 에너지를 들이고 엔드존에 도착할 수 있다. 그러나 지그재그로 달려야 한다면 더 많은 에너지를 소모하게 된다.

 

전파는 주파수가 낮고 파장이 긴 저에너지 형태의 빛이다. 파장은 대략 1미터~100미터로 다양하다. 에너지가 매우 낮기 대문에 뚜렷하게 물질과 상호작용하는 경우가 매우 드물다.

 

 

전파에 비해 가시광선은 파장이 짧고 주파수가 높다. 전자기파 스펙트럼에서 가시광선이 차지하는 범위는 매우 좁지만, 태양이나 별이 방출하는 빛이 모두 가시광선에 속한다. 우리의 눈은 이 범위의 전자기파에 맞춰 미세하게 조정되어 있는 2개의 안테나와 같은데, 이것은 우연이 아닐 것이다. 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 무지개 빛깔도 좁은 대역의 가시광선에 속한다. 자외선은 전자기파 스펙트럼에서 보라색빛 바로 다음에 온다. 가시광선보다 에너지와 주파수가 높은 자외선에 오래 노출될 경우 눈과 피부가 손상될 수 있다.

 

감마선은 가장 활동적인 빛이다. 방사성 과정의 일환으로 원자의 핵에서 방출된다. 이론적으로 감마선은 무한히 적은 파장을 가질 수 있다.

 

전자기파 스펙트럼에서 전자파와 가시광선 사이에 위치한 마이크로파는 음식을 데우는 전자레인지뿐만 아니라  무선인터넷 네트워크에도 사용된다.

 

소리도 일종의 파동이지만 빛과 달리 진공을 통과할 수 없다. 그래서 우주에서는 소리가 들리지 않는다.

 

지표면에 있는 대부분의 물질은 자외선을 흡수하지만 눈은 자외선을 반사한다. 눈에 반사되는 자외선은 설맹(snow blindness)을 일으킬 수도 있다.

 

참고자료

<1일 1페이지, 세상에서 가장 짧은 교양수업 365>

 

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