야광은 어떻게 어둠 속에서도 빛을 낼까

야광은 어떻게 어둠 속에서도 빛을 낼까

 

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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어떻게 어둠 속에서도 빛을 낼까

 

어두운 곳에서도 빛을 내는 현상 혹은 물건을 야광이라고 합니다

요즘도 야광을 가지고 노는지 잘 모르겠지만
제가 어렸을 땐 방에 불을 끄고 이불 속으로 들어가
어둠속에서도 밝게 빛나는 야광 장난감을 가지고 놀기도 했습니다

스티커로 된 형태도 있어서 방 천장에 붙여 놓고
야광 스티커를 보며 잠에 들기도 했죠

물질을 이루고 있는 가장 기본적인 단위를 원자라고 합니다
원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있습니다

전자는 원자핵 주변을 돌고 있는데
외부의 자극 없이 안정적인 상태를 바닥상태라고 말하기도 합니다

원자에 자극이 가해지면 전자가 에너지를 가진채
궤도를 벗어나게 되는데 이것을 들뜬상태라고 하죠

 

들뜬상태의 원자는 다시 안정적인 상태인
바닥상태로 돌아가려는 성질을 가지고 있습니다

들뜬상태에서 바닥상태로 돌아가면
가지고 있던 에너지를 방출하게 되죠

야광은 바로 이런 원리로 빛을 내는 것입니다

야광물질에 빛을 쪼이면 들뜬상태가 되는데
들뜬상태가 되면 전자는 빛을 흡수해 가지고 있습니다

그리고 빛이 사라지면 바닥상태로 돌아가는데
이때 전자는 흡수했던 빛을 다시 방출하게 됩니다

그런데 야광물질은 바닥상태로 돌아가는 과정이
아주 천천히 일어납니다

전자가 원래 위치로 돌아가는 과정에서 빛을 계속 방출하기 때문에
우리는 어둠속에서도 빛을 내는 장난감이나 스티커를 볼 수 있는 것입니다

 

결국 야광을 보기 위해선 들뜬상태로 만들어줘야 하기 때문에
빛을 충전해주는 과정을 거치는 것입니다

야광물질과 다르게 바닥상태로 돌아가는 과정이 빠른 물질도 있습니다
이것을 형광물질이라고 하죠

형광물질은 어둠속에서 빛을 내진 못하지만
빛이 있는 환경에서 더 밝게 빛난다는 특징을 가지고 있습니다

무언가를 강조할 때 사용되는 형광펜이나
어둠속에서 작업하는 사람들이 입는 안전조끼는
바로 이런 원리를 이용해 만들어집니다

축제나 콘서트장에서는 별다른 장치가 없어도 빛을 내는
야광팔찌를 사용하곤 합니다

야광팔찌에는 다이페닐 옥살레이트라는 형광물질과
과산화수소가 들어있는데
다이페닐 옥살레이트는 야광팔찌 속 얇은 유리관에 담겨 있습니다

야광팔찌를 구부리면 빛이 나는데
팔찌를 구부리면 유리관이 깨져
다이페닐 옥살레이트와 과산화수소가 만나
화학반응이 일어나 빛을 방출하기 때문입니다

팔찌를 구부릴 때 뚜둑하는 소리가 나는데
이것은 얇은 유리관이 깨지는 소리입니다

야광팔찌는 장난감이나 스티커와 다르게 일회용인데
이것은 팔찌에 있는 다이페닐 옥살레이트가 화학반응이 일어나
소모되었기 때문입니다