2022.05.25 (수)

학생칼럼

[과학] 1. 눈에 보이는 빛, 가시광선

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 눈에 보이는 빛과 눈에 보이지 않는 빛이 있다. 

 

 이 때, 어떤 도구의 도움도 받지 않고 사람의 눈으로 볼 수 있는 빛을 '가시광선(可視光線)'이라고 한다. 가시광선은 전자기파로, 약 380~750nm(나노미터) 범위의 파장을 가지고 있다.

 

 

 가시광선은 파장에 따라 색깔이 나뉘는데, 영국의 물리학자 '아이작 뉴턴'은 백색의 가시광선을 유리로 된 프리즘에 통과시키면 빨간색에서 보라색까지 여러가지 색으로 나뉘어진다는 사실을 처음 밝혀냈다.  그는 실험을 통해 가시광선의 색을 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 7가지 무지개 빛깔로 나누었다. 

 

 

 여기서 빛의 분산과 합성에 대하여 살펴보자!

 우리 모두는 무지개를 본 일이 있을 것이다. 무지개는 공기 중에 있는 물방울이 프리즘 역학을 해, 햇빛을 분산시킴으로 생기는 현상이다. 이렇게 가시광선이 여러가지 색깔의 빛으로 나누어지는 현상을 '빛의 분산'이라고 한다.

 그리고, 두 가지 이상의 빛이 합쳐져 다른 색깔의 빛이 만들어지는 현상을 '빛의 합성' 이라 한다.  여러가지 색의 빛을 합치면, 더 다양한 색의 빛을 만들 수 있다. 컴퓨터의 모니터나 텔레비젼도 빛의 삼원색(빨간색, 초록색, 파란색)을 이용해, 우리가 보는 여러가지 색을 만들어 내고 있다.  

 

 사람은 물체의 색을 어떻게 볼 수 있는 것일까?

 사람이 물체의 색을 볼 수있는 것은 물체에서 빛이 반사되기 때문이다. (※빛의 반사 : 직진하던 빛이 물체에 부딪칠 때 방향을 바꾸어 되돌아 나가는 현상) 물체가 햇빛에서 나오는 빛을 모두 반사하지 않고 일부만 반사하는데, 예를 들면, 사과가 빨갛게 보이는 것은 사과가 빨간색 빛만 반사하고, 다른 빛은 흡수하기 때문이다.

 

 필자가 과학에 대한 칼럼을 써야 겠다는 결심을 하고, 첫 주제로 가시광선을 선택한 이유는 '빛이 시작'이라고 생각했기 때문이다. 빛 중에서도 가시광선은 우리가 사물을 눈으로 볼 수 있게 한다. 과학은 무언가를 인지하는 것에서 출발하는데, 필자는 가장 확실한 인지가 볼 수 있다는 것이라 생각한다. 그리고 그에 대한 가장 확실한 과학적 증명도 시각화하는 것이라고 생각한다.

 또 과학에 호기심이 있는 학생이라면, 빛에 대해 관심을 가져 본 일이 있을 것이다. 그런 경우가 아니라도 무재개를 보면 신기해 하고, 왜 하늘은 파란색일까? 등을 생각해 보았을 것이다. 이런 현상은 모두 가시광선과 연관되어 있다.

 

 가시광선은 우리가 눈으로 사물을 볼 수 있게 해주고, 식물은 광합성 작용을 해 영양분을 생성하게 해준다. 이렇게 가시광선은 모든 생명체에 너무도 중요하다.  앞으로 우연히 무지개를 보게 된다면, 빛의 신비함과 가시광선을 실감하게 될 것이다.