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원자와 전자(Atom and Electron)
원자와 전자(Atom and Electron)
“알수록 재미있는 빛의 과학” Vol. 1 에서 사과에 비유한 것 같이, 책상 위 사과 속의 원자의 크기는 사과를 지구만큼 크게 할 경우, 원자는 책상 위 사과와 동일한 크기와 같습니다.
그렇다면 원자에 대해서 조금 더 자세히 알아 보겠습니다. 원자는 중심부에 원자핵이 똘똘 뭉쳐 있고, 그 주변을 전자가 공진하고 있는 형태이며, 이것은 구조적으로 태양을 중심으로 행성들이 공진하고 있는 태양계와 비슷합니다.
실제 원자의 크기는 어느 정도일까요?
원자의 반지름은 대략 1Å(0.1nm, ~10-10m)으로 우리가 상상할 수 없을 정도가 작습니다. 더구나 원자핵의 크기는 원자 전체의 10만 분의 1로 1펨토미터(10-15m)입니다. 원자를 집안 거실 크기로 확대하면, 원자핵은 거실 바닥의 아주 작은 바늘 구멍 크기 정도이며, 원자는 원자핵과 전자 사이가 텅 비어진 허공으로 만들어져 있습니다. 그래서, 원자로 구성되어 있는 사람 몸에서 이 허공(진공)을 빼면, 사람의 원자 전체 부피는 소금 결정 크기(~0.1mm) 만큼 작아지게 됩니다. 사람 몸의 거의 대부분이 진공입니다.
“알수록 재미있는 빛의 과학” Vol. 6의 ”포톤과 전자”에서 설명 드린 봐와 같이, 가정용 전등에서도 초당 100경(~ 1018)의 포톤이 쏟아지며, 원자로 구성된 사물에 부딪치면, 그 사물에서 전자가 이탈하게 됩니다. 또한 비춰지는 빛의 세기가 커지는 것은 더 많은 수의 전자가 방출하게 되고, 이와 같이 가시광선 중에 상대적으로 높은 에너지를 가진 빛(예, 청색광)을 장시간 비추게 되면 물건이 변색되거나 부스러지는 현상이 발생하게 됩니다. 그래서, 우리는 안전한 광원, 즉 청색광이 최소화된 빛이 필요합니다. 문수영 Ph.D. 전자&정보 전공
Our Healthcare Committee 다음주 주제: 자연 태양광의 파장 분포 “알수록 재미있는 빛의 과학” 전체 시리즈는 아래 링크를 통해 확인하실 수 있습니다. http://www.seoulsemicon.com/kr/technology/Sunlike/?content=LightScience
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