전자기파의 의미와 그 이용
1. 의미
전자기파는 전기장(electric field)와 자기장(magnetic field)가 주기적으로 변화하면서 진행 방향의 수직으로 진동하면서 이동하는 것을 말한다. 모든 전자기파의 속도는 3*10^8m/s이며, 1864 년에 맥스웰이 이론적으로 발견했다. 그 후 1 년 뒤인 1865년에 맥스웰이 빛도 전자기파의 일종임을 증명하였다. 파장이 긴 것부터 마이크로파, 적외선, 가시광선, 자외선, 엑스선, 감마선이라고 이른다. 열거한 6가지는 모두 전자기파이자 빛이며, 단지 이것들은 모두 파장이 다를 뿐이다.
2. 전자기파의 이용
1. 마이크로파
마이크로파는 분자의 회전에너지를 증가시켜서 전자레인지, 레이더, 통신 등에 사용된다. 다른 말로는 극초단파라고도 칭해진다.
2. 적외선
적외선은 1880 년에 허셀이 발견한 것으로, 파장이 가시광선보다 길며 극초단파보다 짧은 전자기파다. 눈으로는 볼 수 없고 일반적으로 공기 가운데에서 산란되기 어려우며, 가시선보다 투과력이 강하다. 적외선, 근적외선, 원적외선으로 나뉘며 단파장 부분에는 사진, 형광, 광전이 있어, 적외선 사진이나 적외선 통신, 물질 감정, 의료 등에 이용한다. 적외선은 분자의 진동 에너지를 증가시킨다. 따라서 가정에서 이용하는 적외선 난로는 분자의 진동 운동을 증가시켜 온도를 올려 열을 낸다.
3. 가시광선
사람의 눈은 외계를 색과 형태에 의해서 지각하므로 색은 시각의 기본적 요소 중 하나로 되어 있다. 물론 꿈에서 색을 보거나 강한 빛을 받고 감은 눈 속에서 색의 상(像)을 보는 등 특별한 색지각도 있지만, 보통은 빛이 눈에 들어와서 색지각을 일으키게 된다. 눈의 망막에는 원추세포와 간상세포라는 두 종류의 시세포가 있는데, 태양이나 전등과 같은 밝은 조명 밑에서는 원추세포가 작용하여 색지각을 만들고, 달빛과 같은 어두운 조명 밑에서는 간상세포가 작용하여 흑백사진과 같은 무채색의 시각을 만든다. 빛은 전자기적 진동, 즉 전자기파이며, 그 파장이 400nm(1nm=10-9m)에서 약 700nm 사이가 가시광선(可視光線)이다. 이 빛을 프리즘을 사용하여 각 파장으로 나누면, 파장이 짧은 쪽부터 남보라, 파랑, 청록, 초록, 연두, 노랑, 귤색, 주황, 빨강의 차례로 배열되어 무지개색이 된다. 이와 같이 파장순으로 나눈 빛의 배열을 스펙트럼이라 한다. 태양과 같은 백색광의 스펙트럼은 남보라에서 빨강까지의 모든 무지개색을 균등한 세기로 포함하고 있으나, 황색을 띤 전구의 빛의 스펙트럼은 남보라 파장이 극히 약하고, 거기서부터 장파장 쪽으로 향해서 차차 강해지며, 빨강 파장에서 가장 강하다. 결국 빛의 색(光源色)은 그 스펙트럼의 성질(분광조성)에 의해 결정된다. 빨간 사과, 갈색 맥주 등과 같이 우리는 물체에 색이 있다고 느낀다. 이것은 빛이 물체에서 반사하거나 물체를 투과할 때 그 물체에 특유한 스펙트럼 특성에 의해 변화를 받기 때문이다. 사과의 경우는 빨강이나 귤색 파장을 잘 반사하지만, 노랑 이하의 짧은 파장의 빛을 거의 흡수하므로 반사광이 빨강이 된다. 맥주의 경우는 녹색보다 긴 파장을 많이 투과시키지만, 청록 이하의 짧은 파장은 흡수하므로 투과광이 갈색이 된다. 이와 같이 물체색은 반사 또는 투과에 대해 그 물체가 가지는 스펙트럼 특성에 의해 결정된다.
4. 자외선
자외선은 파장이 엑스선보다 길고, 가시선보다 짧은 전자기파다. 자색 광선보다 그 파장이 짧으며, 눈으로 볼 수는 없다. 그러나 광화학 반응을 일으키는 등의 화학 작용이나 생리적 작용이 강하고 살균 작용을 하며, 태양 광선 속의 자외선은 대기 중의 산소 분자에 의하여 대부분이 흡수되어 오존을 만든다. 자외선은 적외선보다 에너지가 크므로 분자간 인력을 끊을 수 있다. 따라서 세포벽을 손상시키므로 세포를 죽이는 소독 작용을 일으킨다.
5. X선
1895 년에 독일의 뤤트겐이 발견한 X선은 알 수 없는 선이라는 뜻을 가졌다. 감마선과 자외선의 중간 파장에 해당하는 전자기파로, 눈에 직접 보이지 않으나, 굴절, 반사, 편광, 간섭, 회절 등의 현상을 나타내며 강한 형광 작용과 전리 사진 작용, 투과 작용을 한다. 학문적으로도 중요할 뿐만 아니라, 실제 사용면에서도 질병의 치료 및 진단, 금속 재료의 내부 검사, 미술품의 감정 등 그 용도가 매우 넓다.
6. 감마선
감마선은 방사성 물질에서 나오는 방사선의 하나로, 파장이 극히 짧고 물질 투과성이 강한 전자기파다. 더불어 매우 큰 에너지를 갖는 전자기파이기도 하다. 주로 금속의 내부 결함을 탐지하거나 암을 치료하는 데에 널리 쓴다.
* 출처1: http://blog.naver.com/jordanhuh/70160382330
* 출처2. 색 [色, color] 네이버 백과사전
* 출처3: 국립국어원표준어대사전
* 출처4: http://blog.naver.com/nanya21/150107447953