빛
빛은 광자라고 불리는 작은 에너지의 집합체 입니다.
어떤 물체를 가열하면
그 물체안의 원자에서 광자가 생성됩니다
열이 원자 안쪽에 있는 전자를 흔들면
원자에서 새로운 에너지가 생성됩니다.
이 새로운 에너지는 광자와 연관되어있고
결국 물체를 뜨겁게 가열할수록
더 많은 광자가 튀어나오죠.
빛은 물결로 움직입니다.
하지만 음파나 파도와는 다르게
빛은 아무것도 존재하지 않는
완벽한 진공속에서도
전혀 문제없이 움직입니다.
빛은 질량이 0이라
우주에서 가장 빠르며
우주의 진공속에서
빛의 속도는 초속 30만km에 달합니다.
19세기 후반 과학자들을
엿먹이는 현상이 발생하였습니다.
금속에 빛을 쪼였는데
금속의 전자가 탈출해버린 것입니다.
이것을 광전효과라 부르며
고전물리학으로는 전혀 설명이 되지 않다가
막스 플랑크와 아인슈타인이
양자이론을 제시하면서
이 괴상한 미스테리가 풀렸습니다.
토마스 영은 아주 작은 입자 발사기의 앞에
얇은 틈이 2개 나있는 판을 세워두고
광자를 계속 발사했습니다.
빛이 입자라면 얇은 틈 2개를 통과하여
단 2개의 긴 줄만 나타나야 했습니다.
하지만 실험결과는 반대로
빛이 2개의 틈 사이를 벗어나와
물결처럼 서로에게 간섭하여
2개 보다 훨씬 개수의 줄이 나타났습니다.
이것을 이중슬릿 실험이라 부릅니다.
어처구니 없지만
빛을 관찰할 때
빛이 입자인지 실험하면
입자로 보이고
빛이 물결인지 실험하면
물결로 보입니다.
과학자들은 이것을
닐스 보어의 상보성 원리라 부르지만
우리는 이것을
맛있는 자리끼도 되고
역겨운 썩은물도 되는
원효스님의 해골바가지 물이라 부릅니다
빛이 물체와 부딫힐때 광자의 에너지는
물체를 구성하는 원자에 영향을 줍니다.
금속같은 물체는 금속원자가
광자의 일부분을 흡수해버려서
빛이 결국 물체를 통과하지 못하게 됩니다.
반대로 유리같은 물체는 유리를 구성하는 원자가
광자를 잡지 못하고 전부 보내주게 됩니다.
우리는 이것을 투명체라 부릅니다.
: 굴절
빛은 서로 다른 물체를 통과할 때
훨씬 더 굴절을 심하게 합니다.
물과 공기가 그 대표적인 예로서
수영장 깊이가 3m정도로 보인다면
그것은 빛의 장난때문이며
실제 깊이는 4m정도입니다.
레이저는 사실
강력한 빛의 집중입니다.
레이저 기계 안쪽을 보면
서로 매우 가까이 붙어있는
2개의 거울사이에서
빛이 매우 빠른 속도로 튕기면서
좁고 집중된 빛을 만들어냅니다.
레이저는 흩어지지 않습니다.
레이저는 매우 좁은 공간속에서
거의 일렬로 집중되어 나아가기 때문에
결과적으로 레이저는
매우 정밀하고 집중도가 높습니다.
우리는 이런 레이저의 특성을 활용하여
영상이나 기타 신호를
먼거리에도 열화될 걱정없이
마음껏 전송할 수 있습니다.
빛의 질량은 0입니다.
이 말은 즉, 무게가 조금이라도 있는 물질은
빛보다 빨리 달릴수 없다는 뜻입니다.
하지만 수학적으로
무게가 0 이하인 -인 물체가 존재한다면
빛보다 빨라질수 있습니다.
이론적으로는요.
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