[일반물리] 빛 Light

1. 빛의 성질

빛은 전자기파의 일종으로, 주파수 범위는 약 4.3×10^14Hz에서 7.5×10^14Hz까지이며, 파장은 약 400nm에서 700nm까지이다. 이러한 빛의 파장 범위 내에서 인간이 감지할 수 있는 것이 가시광선이다. 빛은 진공에서는 초속 299,792,458m/s로 이동하며, 매질의 종류에 따라 속도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 유리에서는 약 2.1×10^8m/s로 줄어들어 진행속도가 느려지고, 물에서는 약 2.25×10^8m/s로 더욱 느려진다. 빛은 직진하는 성질이 강하며, 직선 경로로 이동하는 특성이 있다. 그러나 광선을 굴절시키거나 반사시키는 현상이 일어나는데, 이는 자성과 치환전자의 상호작용으로 인해 발생하는 현상이다. 빛은 파장에 따라 굴절률이 달라지며, 예로 유리의 굴절률은 보통 1.5 정도로, 이는 빛이 유리를 통과할 때 속도가 느려지고 휘어짐을 의미한다. 빛은 또한 간섭과 회절 현상도 나타낸다. 예를 들어, 이중 틈간섭 실험에서는 미세한 틈을 통과한 빛이 간섭 무늬를 형성하는 것이 관찰되며, 이는 빛이 파동적 성질이 있음을 보여 준다. 빛은 입자인 광자()로서, 에너지와 운동량을 갖는다. 광자의 에너지(E)는 플랑크 상수(h)와 …