가시광선(visible light, 可視光線)은 사람의 눈에 보이는 전자기파 범위를 가진 빛이다. 물리적인 빛은 눈에 색채로서 지각되는 범위의 파장 한계 내에 있는 스펙트럼이며 보통 사람의 눈은 대략 400~700nm(nanometer) 범위의 파장을 범위를 감지하며 최대 380~800nm까지 감지하는 사람도 있다.[1][2][3]
가시광선은 파장에 따른 성질의 변화가 각각의 색깔로 나타나며 빨간색으로부터 보라색으로 갈수록 파장이 짧아진다. 단색광인 경우 700∼610nm는 빨강, 610∼590nm는 주황, 590∼570nm는 노랑, 570∼500nm는 초록, 500∼450nm는 파랑, 450∼400nm는 보라색으로 보인다. 빛에 적응된 눈은 가시광선의 녹색 부분(약 555nm)에서 최대 감도를 나타낸다. 빨강보다 파장이 긴 빛을 적외선, 보라보다 파장이 짧은 빛을 자외선이라고 한다. 대기를 통해서 지상에 도달하는 태양복사의 광량은 가시광선 영역이 가장 많다. 사람 눈의 감도(感度)가 이 부분에서 가장 높은 것은 그 때문이라고 한다. 일곱 가지 색으로 나타나는 광을 모두 합치면 흰색으로 보이는데 이러한 이유 때문에 태양이 희게[白光] 보이는 것이다. 태양 광선 아래에서 하얀 색깔의 종이가 하얗게 보이는 이유는 일곱 가지 색을 모두 반사하기 때문이고 파란색의 종이가 파란 것은 가시광선 중에서 파란색만을 반사하여 그 색깔만 눈에 감지되기 때문이다.
처음으로 유리 프리즘을 사용해서 태양 광선을 7색으로 나눈 것은 아이작 뉴턴이다. 뉴턴은 원형의 구멍으로부터의 빛을 사용했기 때문에 파장 분리의 정밀도는 좋지 않았다. 그 후 슬릿을 사용해서 좀 더 정밀도가 좋게 빛의 강도를 파장의 차례로 나눌 수 있게 되었다. 빛에 대한 사람의 눈의 반응은 주관적이지만 빛에 대한 대기층의 감응은 객관적인 측정이 가능하므로 가시광선은 대기를 통과하면서 대부분 감쇄하지 않는 전자기파 영역으로 다시 정의될 수 있다. 다른 동물들도 눈으로 빛을 보지만 사람의 가시광선 영역과는 다른 파장을 받아들인다. 벌과 같은 곤충은 꿀을 가지고 있는 꽃을 찾는 데 유용한 자외선을 볼 수 있다. 가시광선에서 가까운 정도로 적외선을 분류하기도 하는데 근적외선(NIR:near infrared) 영역은 가시광선 영역에서 가장 가깝고 중적외선(MWIR:medium length IR), 원적외선(FIR or LWIR:Far IR) 순으로 멀어진다.[4][5]
스펙트럼[편집]
대기 중의 무지개도 햇빛에 포함된 가시광선 영역의 빛의 굴절 현상이다. 흔히 빨주노초파남보라고 외운다. 다만 일부에서는 파란색을 청록색으로, 남색을 파란색으로 다르게 분류한다. 빨간색이 가장 파장이 길고 보라색이 가장 짧지만, 역으로 에너지는 보라색이 가장 높고 빨간색이 가장 낮다.
분광기[편집]
빛에는 여러 가지 정보가 포함되어 있다. 발광체로부터 나오는 빛의 파장 분포는 발광체의 성질을 알아볼 수 있는 중요한 정보를 준다. 스스로 빛을 내지 않을 경우에는 그 물체에 빛을 통과시키는 것으로 그 파장 분포의 변화를 알 수 있고 그 변화로부터 물질의 특유한 정보를 알 수가 있다. 파장 분포뿐만 아니라 편광면의 회전이나 강도의 시간적 변화 등을 재는 것도 정보를 아는 데에 중요하다. 그러나 역시 빛의 파장에 대한 강도 변화, 다시 말해서 파장 분포를 알아야 하는 것이 가장 중요하다. 이것을 위한 연구 장치를 분광기라고 하는데 보통 광원, 분산계, 감지기 3부분으로 되어있다. 분광기는 분광학에서 분광선을 만들어내고 그 파장과 세기를 측정할 때 사용한다.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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