불의 색

[성모세]

불의 색 

1/400초에서 찍은 불의 모습

일반적으로 밝은 오렌지 색이나 붉은색으로 묘사되나, 불꽃의 색은 반응하는 원소에 따라서 천차만별로 달라진다. 예를 들어, 알코올 램프의 불은 이론상 정해진 색깔이 없다.

원소를 제외하면 온도에 의해 불의 색이 크게 좌우되며, 불이 내는 파장대역은 플랑크의 흑체복사 법칙을 따라간다. 다만 실생활에서 볼 수 있는 온도의 불에서 나오는 빛은 온도에 의한 열복사가 아니라 화학 반응에서 방출되는 빛으로 플랑크의 흑체복사 법칙에서의 색과는 다르다. 그러니까 가스레인지의 파란색 불이 아래처럼 수십만도의 온도를 나타내진 않는다.이외에도 위에 나와있듯 연소물질 안에 든 금속원소 등에 의해서도 다양한 색의 빛이 나온다.

다시 플랑크의 복사법칙으로 돌아가면, 사람 눈에 보이는 지배적인 파장대역은 적색 → 주황색 → 노란색 → 흰색 → 연청색 순으로 가다가 파란색에서 가장 높아진다. 점점 뜨거워지면 청자색이 되는데, 청자색에만 도달하는 데도 수십만도의 온도가 필요하다. 그런 온도에서는 자외선부터 시작해서 천문학 스케일에서는 X선을 내는 경우도 많은 등, 기계로나 계측이 가능한 '색깔'이 파란색, 보라색 등 눈에 보이는 파장보다 훨씬 지배적이며 그쪽 대역의 빛은 눈으로는 보이지 않는다. 하지만 온도가 높아진다고 긴 파장대의 빛이 안 나오는 것은 아니며, 전체 광자 중 눈에 보이는 파장대역의 지분이 줄어들 뿐이므로 인간의 눈에는 여전히 청색 계열로 보인다. 전체 에너지 중 차지하는 비율만 줄어들 뿐, 가시광선대에서 나오는 빛의 절대량은 더 많아지기 때문에 온도가 높아질수록 빛도 밝아진다. 고로 아무리 뜨거워져도 우리 눈에 마찬가지로 밝게 빛나는 것은 마찬가지. 끊임없이 높아지면 검은색이 된다는 얘기도 있는데 판타지에서나 나올 얘기다...만 물체의 온도가 극단적으로 높아서 (수 조 도 이상) 우리 눈으로 감지할 수 있는 파장대의 빛의 세기가 우리 눈이 감지할 수 있는 빛의 세기보다 작아진 경우라면 불이 어느 정도는 무색 투명하게 보일 수는 있다. 그러나 검은 불을 악마의 불이라느니, 주변의 빛도 흡수하여 태운다느니 한다는 소리는 어디까지나 판타지.