광자4 레이저 — 빛을 한 줄로 모으는 과학 “미용실에서 레이저 제모를 할 때, 도대체 저 강한 빛은 어디서 나오는 걸까?”“영화 속에서 레이저 포인터가 금속을 녹이는 장면은 정말 가능한 일일까?”일상 속에서 ‘레이저’라는 단어를 들으면 강렬한 붉은빛, 절단, 치료, 그리고 ‘첨단’의 이미지가 떠오릅니다.하지만 이 빛의 근원은 다름 아닌 양자역학(Quantum Mechanics) 이라는 작고 신비한 세계에서 시작됩니다.오늘은 ‘레이저가 어떻게 빛을 한 줄로 모으는지’, 그리고 그 속에 숨어 있는 양자 과학의 원리를 차근히 살펴보겠습니다.🌟 1. 레이저의 뜻: ‘빛의 증폭’레이저(LASER)는 사실 약자입니다.L.A.S.E.R = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,즉 **“유도 방출.. 2025. 11. 21. 작은 칩에서 빛이 나는 이유 - LED가 밝혀주는 양자역학의 세계 며칠 전 밤에 산책을 하다가 문득 가로등을 올려다봤어요. 예전에 보던 주황빛 나트륨 가로등은 거의 사라지고, 요즘은 대부분 새하얀 LED 조명으로 바뀌었더라고요. 그 밝고 선명한 빛을 보면서 문득 궁금해졌습니다."저 작은 칩 하나에서 어떻게 저렇게 밝은 빛이 나는 걸까?"형광등처럼 유리관도 없고, 백열등처럼 뜨거운 필라멘트도 보이지 않는데 말이죠. 집에 와서 찾아보니 여기에는 정말 흥미로운 양자역학 원리가 숨어있더군요. 오늘은 LED가 빛을 내는 신비로운 과정을 함께 살펴보려고 합니다. 1.LED, 그게 정확히 뭔데?LED는 Light Emitting Diode의 약자입니다. 우리말로 하면 '발광 다이오드'죠. 이름에서 알 수 있듯이 기본적으로는 다이오드, 즉 전류가 한쪽 방향으로만 흐르는 반도체 소자입.. 2025. 11. 19. 태양이 빛을 내는 진짜 이유 — 양자역학으로 본 태양의 비밀 어릴 적 과학 시간에 “태양은 뜨거워서 빛을 낸다”라고 배웠습니다.하지만 정말 ‘뜨거움’만으로 태양의 빛을 설명할 수 있을까요?만약 그렇다면, 불타는 장작불과 태양빛은 왜 색깔이 이렇게 다를까요?이 질문 하나에서부터 현대물리학, 특히 양자역학(Quantum Mechanics) 의 역사가 시작되었습니다.🌌 1. 태양빛의 스펙트럼 — 무지개 속에 숨은 단서햇빛을 프리즘에 통과시키면 무지개처럼 이어진 색 띠가 나타납니다.이를 연속 스펙트럼이라 부르죠. 흥미로운 점은, 이 빛의 밝기 분포를 온도에 따라 계산하면 “흑체복사 곡선(Blackbody Radiation Curve)”이라는 형태가 나옵니다.태양의 표면온도는 약 5,800K(섭씨 약 5500도), 이 온도에서 가장 강하게 나오는 빛은 노란빛~녹색빛 영역.. 2025. 11. 18. 빛이 전자를 튕겨낸다 - 광전효과가 밝힌 빛의 비밀 태양광 패널을 보면서 문득 궁금했습니다. 빛이 어떻게 전기로 바뀌는 걸까? 알고 보니 여기에는 100년 전 물리학을 뒤흔든 놀라운 발견이 숨어있더군요. 바로 '광전효과'입니다.1.고전물리학이 설명하지 못한 현상1887년, 독일 물리학자 하인리히 헤르츠는 실험 중 이상한 현상을 발견했습니다. 금속 표면에 빛을 비추면 전자가 튀어나온다는 거예요. 빛이 전자를 '때려서' 밖으로 밀어내는 것처럼 보였죠.처음에는 별거 아닌 것 같았습니다. 빛은 에너지를 가지고 있으니까, 그 에너지가 전자를 밀어낸다고 생각하면 되잖아요? 하지만 자세히 실험해보니 이상한 점들이 나타났습니다.첫 번째 이상함: 빛을 아무리 강하게 비춰도 전자가 안 나올 때가 있었습니다. 고전 파동이론에 따르면, 강한 빛(진폭이 큰 파동)을 오래 쬐면 .. 2025. 11. 14. 이전 1 다음
