가시 광선은 인간이 눈으로 보는 빛입니다. 가시 광선은 주로 태양에서 비롯되지만 다른 자연 및 인공 광원에서도 비롯됩니다. 가시 광선 스펙트럼은 가시 광선을 구성하는 파장 범위입니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
가시 광선은 인간이 볼 수있는 일종의 빛입니다. 가시 광선은 매우 빠르게 이동하며 광범위한 파장으로 구성되며 파동과 입자로 존재합니다.
빛은 무엇으로 만들어 졌습니까?
빛은 자기와 전기가 혼합 된 전자기파로 만들어진 에너지의 일종입니다. 가시 광선은 단지 한 종류의 빛 또는 전자기 복사입니다. 꿀벌과 같은 특정 동물은 자외선과 같은 다른 형태의 빛을 볼 수 있습니다. 전파는 적외선과 마찬가지로 또 다른 유형의 빛입니다. 인간은 전자기 복사의 작은 부분 만 볼 수 있으며이 대역을 가시 광선 스펙트럼이라고합니다. 가시 광선은 파동과 입자로 구성됩니다. 이 아이디어는 "파동 입자 이중성"이라고 불리며 양자 이론에서 혁신적인 물리학 발견의 기본 신조 중 하나입니다.
원자가 여기 될 때 동일한 에너지를 가진 다른 광자가지나 가면 광자 입자를 방출 할 수 있습니다.
가시광 선의 특성
사람이 눈으로 보는 빛을 가시 광선이라고합니다. 가시 광선에는 인간이 볼 수있는 모든 색상이 포함되어 있습니다. 가시 광선에는 다른 유형의 전자기 복사와 구별되는 뚜렷한 특성이 있습니다.
가시 광선 스펙트럼이 프리즘을 통과하면 결과 무지개가 스펙트럼의 모든 색상을 나타냅니다. 이 범위는 파장이 700 나노 미터 (매우 작은)의 빨간색부터 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 마지막으로 보라색, 파장이 380 나노 미터입니다. 더 작게!). 반대로 무선 파장은 1 미터보다 깁니다. 감마선 파장은 피코 미터 수준에서 가시 광선 파장보다 훨씬 작습니다!
가시광 선의 특성 중 하나는 가시 광선 스펙트럼에서 어두운 흡수선이 있다는 것입니다. 이 선은 누락 된 파장에 대한 마커 역할을합니다. 과학자들은 누락 된 파장이 특정 요소에 해당하기 때문에 이러한 패턴을 사용하여 별의 구성을 연구합니다.
가시광 선의 흥미로운 특징은 파동과 입자로 존재한다는 것입니다. 이상하게 들릴 수 있지만 먼저 가시 광선의 파동 측면을 고려하십시오. 바다의 파도를 포함한 다른 파도와 마찬가지로 빛의 파도는 모든 방향으로 이동하고 다른 파도와 상호 작용하며 구부릴 수 있습니다.
이 파도는 1 광초라고하는 진공 상태에서 초당 186,000 마일로 이동합니다. 가시 광선은 공기 나 사람의 눈과 같이 밀도가 높은 물질을 통과 할 때 속도가 느려집니다.
가시 광선은 전파처럼 불투명 한 벽을 통과 할 수 없습니다.
가시광 원
가시 광선은 여러 소스에서 방출 될 수 있습니다. 지구상에서 가장 영향력있는 가시광 원은 태양입니다. 다른 가시광 원에는 별, 행성 및 달 (태양에서 반사 된 빛을 표시), 오로라, 유성, 화산, 번개, 불 및 반딧불이, 특정 해파리, 물고기 및 심지어 특정 미생물.
전구나 램프가없는 시대에 살고 있다고 상상할 수 있습니까? 인간의 광원 기술은 초기 인간이 환경의 빛에만 의존해야했기 때문에 크게 발전했습니다. 가시광 선의 인공 광원에는 양초, 오일 램프, 가스 조명 및 전구가 포함됩니다. 오늘날, 초기 유형의 백열 전구에서 형광등, 발광 다이오드 (LED) 조명에 이르기까지 다양한 전구와 램프가 존재합니다. 더 에너지 효율적인 전구가 매년 만들어지고 있습니다.
길이의 또 다른 강력한 원천은 레이저 또는 자극 방출에 의한 광 증폭입니다. 이 시점에서 레이저는 공상 과학 영화 및 TV 쇼에서 볼 수있는 무기와 비슷하지 않습니다. 그러나 그들은 여전히 매우 유용합니다. 레이저 빔은 바코드 및 음악 보관에서 수술 및 현미경에 이르기까지 많은 현대 기술에서 사용되는 단일 파장 광선입니다. 레이저 고도계는 지구의 극지방 빙상을 연구하는 데 사용되는 위성에서도 사용되어 저장되는 물의 양을 확인합니다. 빛은 인류와 실제로 전 세계를 돕기 위해 새롭고 효율적인 방법으로 지속적으로 사용되고 있습니다.
가시광 선의 색성분
첫 번째 크레용 상자를 기억하십니까? 작은 상자에서 너무 많은 색상을 보는 기쁨은 많은 가능성을 의미했습니다! 아마도 가시광 선의 가장 매력적인 특징은 색상 일 것입니다. 인간은 가시 광선에서 광범위한 색상을 볼 수 있으며 각 색상에는 고유 한 파장이 있습니다. 가시 광선의 색상 구성 요소에는 보라색, 파란색, 녹색, 노란색에서 주황색, 밝은 빨간색 및 진한 빨간색이 포함됩니다. 가시 광선 파장의 전체 범위는 약 340 나노 미터에서 약 750 나노 미터에 이릅니다. 340 ~ 400 나노 미터 범위의 빛은 근 자외선 (UV)이며 대부분 사람의 눈에는 보이지 않습니다. 바이올렛 색상은 400 ~ 430 나노 미터의 파장으로 구성됩니다. 파란색의 파장 범위는 430 ~ 500 나노 미터이고 녹색은 500 ~ 570 나노 미터입니다. 노란색에서 주황색까지의 범위는 570에서 620 나노 미터입니다. 밝은 빨간색의 파장은 620 ~ 670 나노 미터입니다. 진한 빨간색의 파장은 670 ~ 750 나노 미터입니다. 이 외에도 근적외선은 750 나노 미터가 넘고 1,100 나노 미터를 넘어서는 사람의 눈에는 더 이상 보이지 않습니다. 이 시점에서 빛은 적외선 (IR) 스펙트럼에 있습니다. IR 빛의 모양을보고 싶다면 열 신호로 빛을 포착하는 적외선 카메라를 사용할 수 있습니다. 해가지면 태양이 바로 머리 위에있는 것과는 다른 색을 느낄 수 있습니다. 이것은 지구의 대기가 일종의 프리즘 역할을하고 햇빛의 색을 구부리기 때문입니다.
파란색은 종종 "차가운 색상"으로 간주되지만 실제로는 가스 스토브의 푸른 불꽃이나 뜨거운 별과 같이 매우 뜨거운 물체를 나타낼 수 있습니다. 예, 별에는 색이 있습니다! 별색은 별의 온도에 해당합니다. 태양은 노란색이며 표면 온도는 약 섭씨 5,500 도입니다. 그러나 Betelgeuse와 같은 시원한 별은 섭씨 약 3,000도에서 빨간색입니다. 가장 뜨거운 별은 리겔처럼 섭씨 12,000도만큼 뜨겁습니다.
가시광 선의 색 성분이 없으면 사람들은 딸기의 밝은 붉은 색이나 일몰의 많은 색조를 감상 할 수 없었습니다. 색상은 사람들에게 자신의 세계와 아름다움에 대한 정보를 제공합니다.
사람들이 가시 광선을 보는 방법
가시 광선 스펙트럼은 인간이 볼 수있는 빛이기 때문에 어떻게 작동합니까? 인간의 눈과 뇌는 함께 작용하여 가시 광선을 인식합니다. 햇빛이나 전구와 같은 광원이 있어야하거나 물체에 반사 된 빛이 있어야합니다. 반사광의 예로는 눈, 얼음 및 구름에서 반사 된 빛이 있습니다. 모든 광원에서 나오는 빛은 사람의 눈으로 들어가서 원뿔이라고하는 안구 세포에 의해 수신됩니다. 가시 광선 스펙트럼 범위에 반응하는 특수 신경은 신호를 뇌로 보내 신호를 빛으로 해석합니다. 눈의 망막에 작은 차이가 있기 때문에 두 사람이 정확히 같은 방식으로 빛을 볼 수는 없습니다. 다른 파장의 빛을 볼 수있는 능력도 나이에 따라 변합니다. 어린 시절에 사람들은 일반적으로 나이가들 때보 다 짧은 파장에서 볼 수 있습니다.