“아름다운 빛의 반사와 희망”
BY tempia7 ON 6. 11, 2009
"아름다운빛의반사와희망"
인생은때로는…전혀원하지않는…길을걸어가라고요구할때가있다…
나역시…삶의…그지나가는길가운데서…
반순종…반의지로…선택한길에서…
조금은방황하다…다시제자리로…돌아오곤하였으니까말이다…
얼마남지않은…강의시간에…나른하고피곤함이밀려와…
책상에바짝엎드려…핸드폰으로…나의소지품들을사진에담았다..
오늘올린…빛의사진들이다…
몰려오는졸음을쫒느라…시간반정도를소요해서…
반사되는…빛을가지고놀았다…
그덕분에…나를괴롭히던졸음은…어디론지다사라져버렸다…^^*
빛의반사란…
곧게나아가던빛이…어떤물체에닿아…앞으로나아가지못하고…
다시…되돌아나오는현상을…‘빛의반사’라고한다.
반사되는빛이…나아가는방향은…들어올때의방향과반대가되며…
우리는낮이나…불을켠경우에는…주위의물체들을볼수있으며…
또,호수와같은…잔잔한수면위에…물체의상이맺혀지는것을볼수가있다.
이것은…빛이물체에부딪친다음에…반사하기때문이다.
이와같이…빛이매질의경계면에서…
일부또는…전부가같은매질속으로…오는현상을반사라고한다.
빛은…‘사물에비추어더잘보이게하는것’이라고…우리말사전에정의돼있다.
하지만’빛’이란…단어가함축하는의미는…희망,비전,생명등으로…
인간의삶에…다양한긍정적…이미지를담고있다.
그리고…새로운빛의발명과함께…
인류의문명도혁신적인변화를거듭해왔다.
빛은무엇이며…어떻게만들어지는가?
과학적인설명은다음과같다.
물질을구성하는…원자에열을가하면…
원자핵을…감싸고있는…전자가에너지를흡수한다.
에너지를흡수한…전자는들뜬상태가되는데…
흡수된에너지는…곧바로다시방출되고…전자는원래상태로돌아가게된다.
원자는…외부로부터공급되는…에너지에대해…
흡수와…방출의과정을…빠른속도로반복하는데…
이과정에서…들뜬전자가…방출하는에너지가…바로빛인것이다.
원자에전달된…에너지가적으면…눈으로는볼수없지만…
피부로따뜻하거나…뜨거움으로느낄수있는…적외선이방출되고…
에너지가커지면…무지갯빛으로구분되는…가시광선으로방출되며…
우리몸에서는…눈이…이빛을감지하게된다.
방출되는에너지가…더욱높아지면…
우리눈의…감지한계를벗어나게되고…
이러한빛을…우리는’엑스선’…혹은’감마선’이라부르고있다.
위와같은과정으로…방출되는빛은…
전자기파동현상이며…동시에질량과부피가없는…
에너지알갱이라는…특이한이중적성질을…가지고있는것으로밝혀졌다.
이러한…빛의본질을발견하는데…결정적으로기여한…
과학자가…독일의…막스플랑크와아인슈타인이다.
아인슈타인은…1905년이빛알갱이에…광양자라는이름을붙여주었다.
파동과입자는…그물리적특성에서…전혀다른두개의개체였으나…
빛의…이중성이밝혀진후…
질량과…부피를가진전자도…파동의성질을가지고있음이…
실험적으로밝혀지면서…인간이자연을보는시각에…큰변화를가져오게됐다.
즉…거시적세계에서…파동과입자로…구분되는자연현상이…
미시세계에서는…상황에따라…
두가지성질을…동시에가지는것으로확인됨으로써…
이를…만족할수있는…
새로운…이론이필요하게된것이다.
이에따라…등장한것이…양자역학이론이다.
간단히묘사하자면…고전역학이론이…
물체의존재를…질량과위치의확인으로…결정할수있는데비해…
양자역학이론은…모든것을…확률적으로기술하는것이다.
극단적인예를들자면…고전역학이론에의하면…
벽에던진공은…벽이건재하는한…절대통과할수가없지만…
양자역학이론에의하면…
공이벽을통과해…반대편으로빠져나올…확률이제로가아닌것이다.
실제로…이런현상은…
나노구조의세계에서…항상일어나고있으며…
이를이용해…원자단위의표면을…검사할수있는…
특수한…현미경이개발돼…21세기…유망주로각광받는…
나노기술개발에…필수적인연구장비의하나이다.
특수상대론을…포함한21세기초반…혁신적과학의발전은…
이와같이…빛에대한연구가…그시발점이었다.
등잔불을밀어내고…밤을밝혀준전등은…
1879년…에디슨이발명한…전구가그시초인데…
진공유리공속에…탄소필라멘트를장착해만들었다.
1910년에…미국의쿨리지에의해…텅스텐필라멘트제조법이발명돼…
에디슨의…전구는사라지고…
더욱밝아진…백열등이등장했고…오늘날까지사용되고있다.
백열등의뜨거움을줄이고…더욱밝아진것이…
플라스마방전현상을…이용한형광등인데…
1935년쯤…조명용으로개발돼…오늘날대부분의조명기구로사용되고있다.
중요…국책과제의하나로진행중인…에너지절약형조명기구의개발은…
형광등과동일한…소모전력에서…밝기를3배가량향상시키고…
수명을…대폭연장시키는…연구에집중되고있다.
이러한…노력의일환으로…
우리주변에등장한것이…소형의고광도…발광다이오드이다.
발광다이오드는…1962년쯤발명돼…
각종가전제품의…동작상태를표시하며깜박이던…
작은…적색램프에불과하던것이…
요즈음은…신호등,손전등,탁상램프,건물외벽의야간조명장식등…
다양한곳에서…전구를몰아내고…그쓰임새가확장되고있어…
20∼30년후면…‘전구가뭐죠’라는…
어린이의질문을…받게될것이라는…예측도하고있다.
-조무현.포항공대물리학교수.-사이언스리뷰-
"Itwasapleasuremeetingyou~~~!Seeyouagain!"^^*
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