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조명색에 숨겨진 과학적 비밀, 파장과 산란 효과

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에디슨에 의해 전구가 발명된 이후 조명 기술은 날로 발전했지만 조명색은 7가지 색을 벗어나지 않습니다. 이번 글에서는 조명색이 용도에 따라 다른 이유를 과학적으로 알아보도록 하겠습니다. 빛의 구성 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선은 다양한 파장의 광선으로 구성된 빛의 일부분입니다. 여기서 나노미터는 10억 분의 1 미터의 길이를 의미하는 물리 단위입니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이 왼쪽은 파장이 380 나노미터 미만으로 매우 짧은 자외선(UV: UltraViolet Light), X선, 감마선이고 오른쪽은 적외선(IR: InfraRed Light), 초단파, 라디오파와 같이 파장이 760 나노미터보다 훨씬 큰 광선들입니다. 우리가 조명으로 사용하는 광선은 380 나노미터 보라색에서 760 나노미터 빨간색까지의 가시광선이며, 햇빛 기준으로 약 40% 비율에 해당하는 빛입니다. 파장이 짧은 광선은 투과율과 에너지가 높아 X선, 감마선은 엑스레이나 방사선 치료 등의 보안/의료기기 등에 사용되며, 자외선은 살균기나 태닝기기에 적용되지만 피부 노화의 주범이므로 되도록 피해야 합니다. 파장의 길이(nm)와 빛의 구성 반면 파장이 긴 적외선은 산란 현상이 적어 상대적으로 투과율과 열작용 효과가 높아 의료기나 군사용 장치에 적용되고, 초단파와 라디오파는 통신기기나 센서에 폭넓게 사용됩니다. 하늘이 파랗게 보이는 이유도 바로 햇빛 중 파란색 계열의 빛이 상대적으로 더 많이 산란되기 때문입니다. 여기서 산란(Scattering)은 빛이 미세한 입자에 부딪히면서 직진하지 못하고 사방으로 방출되는 현상이며, 파장이 짧을수록 더 크게 발생합니다. 가시광선 빨주노초파남보 무지개를 구성하는 7가지 빛깔의 가시광선은 조명에 사용되는 기본 색상이며, 이러한 색상들을 혼합하거나 전기 회로와 소자를 이용하여 다양한 용도와 색상의 조명을 만들 수 있습니다. 필라멘트를 이용하는 백열전구, 할로겐램프, 방전 효과의 형광등, 수은등, 나트륨등에서 레이저, LED칩까지 소재와 방법은 다양하...