2015-07-30
org.kosen.entty.User@151891c9
백운석(bws0011)
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우리가 어떤 물체를 보는 것은 그 사물에 흡수되지않고 튕겨져나온 빛을 보는 것이라 알고 있습니다.
그리고 빛은 직진한다라도로 알고 있고요.
'그럼 우리가 빛 자체를 본다는 것은 가능한걸까' 하는 의문이 들어 가진 지식으로 얄팍한 추론을 해 봤는데, 얻은 몇 가지 결론이 맞는 것인지 궁금해서 여쭈어봅니다.
1. '내가 태양에서 오는 가시광선 자체를 보지 못한다' 라는 것은 착각이다. 하늘이 파란 것처럼 지상에 광범위하게 산란하고 있는 것이기 때문이다.
2. 지구에서 레이저(빛)를 '볼' 수 있는 건 대기가 존재하기 때문이다.
3. 따라서 레이저는 지구 대기 밖 까만 우주공간에선 눈으로 '볼' 수 없다.
그리고 빛은 직진한다라도로 알고 있고요.
'그럼 우리가 빛 자체를 본다는 것은 가능한걸까' 하는 의문이 들어 가진 지식으로 얄팍한 추론을 해 봤는데, 얻은 몇 가지 결론이 맞는 것인지 궁금해서 여쭈어봅니다.
1. '내가 태양에서 오는 가시광선 자체를 보지 못한다' 라는 것은 착각이다. 하늘이 파란 것처럼 지상에 광범위하게 산란하고 있는 것이기 때문이다.
2. 지구에서 레이저(빛)를 '볼' 수 있는 건 대기가 존재하기 때문이다.
3. 따라서 레이저는 지구 대기 밖 까만 우주공간에선 눈으로 '볼' 수 없다.
- 빛
- 본다
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 5
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답변
김채형님의 답변
2015-07-30- 2
1. '내가 태양에서 오는 가시광선 자체를 보지 못한다' 라는 것은 착각이다. 하늘이 파란 것처럼 지상에 광범위하게 산란하고 있는 것이기 때문이다.-- 빛이라고 하는게 파장에 따라 자외선, 가시광선(7가지색), 적외선으로 구분되고 실제로 태양은 모든 파장의 빛을 방출하지만 우리 눈의 신경은 가시광선만 포착할 수 있죠.
2. 지구에서 레이저(빛)를 '볼' 수 있는 건 대기가 존재하기 때문이다. -레이저라는게 고유의 파장에 따른 색깔을 가지고 있고 He-Ne 레이저는 파장대가 아마 빨간색 영역이라 빨간색으로 보이는 겁니다.
3. 따라서 레이저는 지구 대기 밖 까만 우주공간에선 눈으로 '볼' 수 없다. - 눈이 인식할 수 있는 파장대를 넘어가는 빛은 지구나 우주에서 볼 수 없겠죠?
- 광학이나 레이저 관련 책을 찾아 보면 빛이란 무엇인가 이해하기 쉬울겁니다. -
답변
김강형님의 답변
2015-07-30- 2
첨부파일
1. '내가 태양에서 오는 가시광선 자체를 보지 못한다' 라는 것은 착각이다.
-> 태양에서 오는 빛 중에 가시광선 범위의 파장만 인간의 시신경이 감지하여 보는 것이다.
가시광선보다 파장이 짧은 자외선과 파장이 긴 적외선은 보지 못한다.
인간은 가시광선 파장만 인지하지만 다른 동물 중에는 눈에 인간과 다른 색소를 가지고 있어 다른 파장대를 인지할 수도 있다. 그렇다면 인간이 보지 못하는 것을 볼 수도 있고 인간이 보는 것을 그 동물은 보지 못할 수도 있다.
하늘이 파란 것은 지상에 광범위하게 퍼져 있는 미세 입자들에 태양광이 산란하고 있기 때문이다.
-> 대기의 분진(먼지, 가스성분, 수분 등)에 의해 대기 중에서 빛의 파장의 약 1/10 이하의 미립자를 통과할 때 생기는 산란의 세기가 파장의 4제곱에 반비례하기 때문이다. 즉 태양 빛이 대기 중을 통과할 때 미립자에 의해 짧은 파장의 빛일수록 더 많이 산란되기 때문에 하늘이 파장이 비교적 짧은 푸른빛을 띠게 된다는 것이다. 이는 레일리가 발견해서 레일리의 산란이론이라고 불림. 석양 때 태양이 낮게 뜨면 파장이 긴 붉은 색이 산란하지 않고 그대로 대기를 통과하여 눈으로 올 수 있기 때문에 붉게 보인다.
그러나 석양 때도 붉은 색만 보이지 않고 노랑색, 주황색이 같이 보인다.
2. 지구에서 레이저(빛)를 '볼' 수 있는 건 대기가 존재하기 때문이다.
-> 이 가설이 맞다면 태양에서 지구까지 빛이 도달하지 못하거나 우주 공간이 대기로 채워져 있어야겠죠? 따라서 이 가설은 틀렸다는 것을 알 수 있습니다.
3. 따라서 레이저는 지구 대기 밖 까만 우주공간에선 눈으로 '볼' 수 없다.
-> 2번과 같은 결론이 얻어질 것 같습니다. 레이저도 빛이고 가시광선 파장을 가지면 눈으로 볼 수 있죠.
레이저 소스에서 적외선이나 자외선을 발생시키는 것은 물론 눈에 보이지 않지만 가시광선 파장을 발생시키면 당연히 눈으로 볼 수 있죠.
진공에서 빛은 당연하게 직진합니다. 대기처럼 가스로 채워져 있을 때 산란하죠.
*추가- 이 질문에서는 파장 즉, 빛의 색에 대해서만 언급했지만 모양을 정확하게 인지할 수 있는 것도 중요합니다. 예를 들어 삼엽충은 이중렌즈를 가지고 있어서 물 속에서도 뒤틀림없는 정확한 모양을 인지했다고 합니다. 삼엽충의 눈은 인간의 수정체와 같은 유기렌즈가 아닌 석회석 렌즈였다고 하는데 저도 어떻게 석회석 렌즈로 사물을 볼 수 있는건지 궁금합니다.
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답변
홍성욱님의 답변
2015-07-30- 2
첨부파일
1. 태양광은 지구에 빈틈없이 쏟아져 내리고 있고, 우리는 가시광선의 산란을 통해서 물질들의 색깔과 존재를 인지 하는 것이므로 주위가 보인다는 이 자체가 태양의 가시광선을 보고 있는 것이 아닐까 싶은데요.
2, 3.레이져를 볼 수 있는 것은 대기가 존재하기 때문이 아니라 레이져가 만들어내는 파장이 가시광선대에 있기 때문에 우리눈에 그 색깔로 '보인다'라고 할 수 있는 것이 아닐까요?
따라서, 우주 공간에서도 그 레이져가 우리눈에 볼 수 있는 영역의 파장대라면 보일 것이라고 생각합니다. 마치 우리가 우주 정거장에서 지구를 바라 보면 푸른 빛의 지구가 보이듯이 말이죠.
결국 '본다'는 것은 광원과 광원에서 나온 빛이 물질에 산란되어 만들어 내는 빛이 우리 눈이 인식하는 파장대에 들어있느냐의 여부가 가장 중요한 것이죠.
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답변
김종현님의 답변
2015-07-31- 2
재미있는 질문이네요.
1. '내가 태양에서 오는 가시광선 자체를 보지 못한다' 라는 것은 착각이다. 하늘이 파란 것처럼 지상에 광범위하게 산란하고 있는 것이기 때문이다.
=>태양에서 오는 가시광선을 보는게 맞는 것 같습니다. 가시광선이 태양에서 와서 우리 눈에 들어와 시세포를 자극하기 때문에 보는게 맞는 것 같습니다.
2. 지구에서 레이저(빛)를 '볼' 수 있는 건 대기가 존재하기 때문이다.
=>지금 레이저를 사용하다가 글을 쓰는데요, 가시광선 레이저는 눈으로 볼 수 있습니다. 공기 중의 여러가지 부유물 혹은 공기와 충돌하여 산란된 빛이 우리 눈에 들어와 시세포에 닿게 되어 보게 되는 것입니다. 532nm(가시광선) 레이저가 녹색으로, 480nm(가시광선) 레이저는 파란색으로 보이네요. 240nm(자외선) 레어저의 경우는 다른 레이저처럼 산란을 할텐데 아쉽게도 보이지 않습니다. 우리 눈의 시세포가 인지하지 못하기 때문인 것 같습니다.
3. 따라서 레이저는 지구 대기 밖 까만 우주공간에선 눈으로 '볼' 수 없다.
=>앞에서 말씀드린 것처럼 '레이저를 본다'는 것은 산란된 광자가 우리 눈에 들어와 시세포를 자극하는 경우입니다. 물론 우주에도 여러가지 물질이 있겠지만 그 농도가 희박하여 지구에서 보이는 것처럼 보이지는 않겠죠. 하지만 실제로 보이는지 안보이는지는 제가 우주에 안가봐서 모르겠네요. 분명한 것은 지구에서 레이저의 광자가 산란되는 것보다 극히 작은 양이 산란되므로 눈으로 볼 수 있는 확률은 적다라는 것입니다.
감사합니다. -
답변
변성천님의 답변
2015-08-03- 2
1. 광원이라는 말이 있습니다. 이 말은 스스로 빛을 방출하는 물질을 이야기 하죠. 그래서 깜깜한 공간에서 램프(광원)을 켜면 깜깜한 공간이 밝게 빛납니다. 여기서 램프에서 나온 빛을 보면 빛 자체를 보는 것입니다. 그리고 벽면이 있어서, 그 부분이 밝게 보인다면, 빛이 벽면에 반사되어 나온 빛을 보기 때문입니다. 그리고, 어둡게 아무것도 안 보이는 부분이 있다면 빛이 반사되지 않기 때문입니다. 사람눈에는 원추세포와 단상세포가 있어 적색, 녹색, 청색을 구분할 뿐 아니라 명암을 구분할 수 있습니다.
2. 레이져는 일정한 파장을 가진 광선입니다. 그런데, 이 파장이 우리가 볼 수 없는 파장이라면 눈에 보이지 않겠죠. 하지만 우리가 볼 수 있는 가시광선이라면 눈으로 볼 수 있습니다. 그 예로 레이저 포인트를 들 수가 있습니다. 보통 적색 레이저를 사용하죠. 그리고, 눈에 보이지 않은 파장을 가진 레이저를 확인할 때, 보통은 형광판을 사용합니다. 레이저가 형광판에 부딪혀 사람이 볼 수 있는 가시광선으로 나옵니다. 그 광선을 사람이 보는 것이죠.. 아마 대기중에 먼지가 있어야 볼 수 있다는 것은 난반사 개념입니다. 레이저를 눈에 비추면 볼 수 있죠. 하지만 실명할 수 있겠죠. 너무 강하기 때문에 ... 먼지가 있으면 난반사를 하여 다른 곳으로 가던 레이저중 일부가 반사되어 눈으로 들어오기 때문에 볼 수 있는 것입니다.