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우리가 살고있는 세상, 어떻게 시작했을까?

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TMI 내가 알고 있는 빛의 도플러효과의 쓰임

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TMI 내가 알고 있는 빛의 도플러효과의 쓰임

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앞에서 말했던 도플러 효과로 뭘할수 있는지 궁금하지 않아?

소리의 도플러 효과와 빛의 도플러 효과는, 눈으로 볼 수 없는것이 어떤 상태에 있는지 알 수 있게 해줘!

예를 들면 박쥐가 소리의 도플러 효과를 사용해!

눈이 보이지 않는 박쥐는 초음파를 쏴서 물체를 파악해.

파장의 길이와 진동수로 물체가 가까워지는지 멀어지는지를 알고 장애물을 피해가는거야!

박쥐가 길을 찾기 위해 소리의 도플러효과를 사용한다면,

우리는 빛의 도플러 효과를 사용해 별의 움직임을 알 수 있어!!

어떤 은하를 관찰했을때 적색편이가 나타나면 저 별들은 멀어지는구나! 를 알 수 있고,

청색편이가 나타나면 저 별들은 가까워지는 중이구나! 를 알 수 있지.

왜 "은하"를 관찰하나고?

그건 별들은 너무 멀리 있어서 별 하나만의 빛으로는 관찰하기가 어렵기 때문이래~

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TMI 설명이 힘든 도플러 효과

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TMI 설명이 힘든 도플러 효과

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위에서 자외선이랑 적외선의 차이점을 보여줬지?

이걸 이용한 재밌는 것에 대해 알려주도록 하지!

바로 도플러효과에 관한거야 :P

뭘 할 수 있는지 설명하기 전에 도플러 효과가 뭔지부터 간닪 알아보자!

(설명을 잘 못해서 미안!!!)

도플러 효과는 두가지가 있어.

소리의 도플러 효과와 빛의 도플러 효과이지!

1. 소리의 도플러 효과

혹시 근처에서 구급차나 경찰차 같은게 지나갈 때 뭐 이상한 점 느낀적 없어?

나는 구급차가 지나갈 때 음의 높낮이가 변화하는걸 느꼈어!

이건 도플러 효과를 이용해 설명할 수 있지!

(나는 가만히 있고 내 뒤로 구급차가 지나간다고 가정해볼게?)

소리가 가까워질 땐 파장의 길이가 짧아짐과 동시에 진동수가 많아져.

이것 때문에 가까워지는 소리는 점점 높은 음으로 들리게 되지!

반대로 소리가 멀어질 땐 파장의 길이가 늘어나고, 진동수가 줄어들면서 점점 낮은 음 으로 들려!

뭔가 복잡하게 느껴진다면... 용수철을 쭉 당겼다가 다시 꾹 눌렀다가 해봐 :D

2. 빛의 도플러 효과

소리와 마찬가지로 빛도 가까워질때, 멀어질때 신기한 일이 일어나!

(지금 내가 설명하는 예시의 기준은,

가만히 정지 해 있는 빛을 프리즘으로 관측할때를 기준으로 하는거야!!)

먼저 빛이 멀어질 때 어떤 일이 일어나는지 알려주도록 하지!

빛이 멀어지면 파장의 길이가 늘어나.

그러면서 진동수는 작아지지! 이걸 적색편이가 일어난다고 말해!

반대로 빛이 가까워 지면 파장의 길이는 줄어들고, 진동수는 커지지.

이건 자색편이가 아니라 청색편이라고 불러!

(사실 이건 나도 다 이해 못했어.. 뭐라고 설명을 해야하는걸까 ;3 )

그래도 왜 적색편이, 청색편이라고 부르는지는 알아왔어 :)

다가오는 물체에서 나오는 빛은 원래 빛의 진동수보다 커지고,

멀어지는 물체에서 나오는 빛은 원래 빛의 진동수보다 작아진다.

여기에서 중요한 점은 소리의 진동수 변화는 음높이의 변화로 나타나는 반면,

사람이 볼 수 있는 빛, 다시 말해 가시광선의 진동수 변화는

색깔의 변화로 나타난다는 사실이다.

만약에 빛을 내는 물체가 다가오면

빛의 진동수가 커져 좀 더 푸른색으로 변하고,

빛을 내는 물체가 멀어지면

빛의 진동수가 작아져 좀 더 붉은색으로 변한다.

푸른색을 의미하는 ‘청색’이라는 단어와

붉은색을 의미하는 ‘적색’이라는 단어,

그리고 한쪽으로 옮겨간다는 의미의 ‘편이’라는 단어를 써서,

도플러 효과로 빛의 진동수가 커지는 현상을 진동수가 큰 푸른색 쪽으로 옮겨간다고 해서 ‘청색편이’(blue shift),

빛의 진동수가 작아지는 현상을 진동수가 작은 붉은색 쪽으로 옮겨간다고 해서 ‘적색편이’(red shift)라고 부른다.

우리 눈에 보이는 빛뿐만 아니라 다른 종류의 빛 그리고 소리까지도

도플러 효과로 진동수가 커지면 ‘청색편이’가 일어난다고 말하고

진동수가 작아지면 ‘적색편이’가 일어난다고 말한다.

https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/920276.html

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가운데 있는거는 안봐도 되는거야 :)

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적외선이랑 자외선! 들어본적은 있지?

내가 적외선과 자외선이 어떤 차이점이 있는지 알려줄게!

스펙트럼에 나타나는 빛! 가시광선이라고 불러.

빨강쪽은 적외선, 보라쪽은 자외선이라고 부르지.

내가 해줄 예기는 적외선과 자외선의 차이점이얌

이미지 맨 위에 구불구불한 선이 보이지?

저 선을 이용해 설명할 수 있어!

1. 파장

파장은 파동(저 구불구불한 선이야)의 한 번의 주기가 가지는 길이야.

기준으로 잡은 하나의 최고점과 그 다음에 오는 최고점 사이의 길이라고 보면 되 :D

적외선은 파장의 길이가 길고 / 자외선은 파장의 길이가 짧아!!

2. 진동수

주기적인 현상이 단위시간 동안 몇 번 일어났는지를 말해.

같은 길이를 두고 봤을떄 그 안에서 파장의 개수가 많은지 적은지로 크기를 비교할 수 있어.

적외선은 진동수가 적고 / 자외선은 진동수가 많아!!

3. 에너지

에너지는 더 많이 움직이는 쪽이 더 크겠지?

적외선은 에너지가 적고 / 자외선은 에너지가 많아!!

정리하면

파장의 길이 : 적외선 > 자외선
진동수 :      적외선 < 자외선
에너지 :      적외선 < 자외선

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스펙트럼..그래서 뭐?

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스펙트럼..그래서 뭐?

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이렇게 스펙트럼은 빛을 눈으로 볼 수 있게 해줘!

응? 빛을 눈으로 봐서 뭐하냐구?

빛을 눈으로 보면.. 비슷하게 생긴것도 비교하기 쉽잖아!

물질마다 스펙트럼에 나타나는 선의 개수가 다르고, 위치가 다르고, 두께가 다르니까!

* 별빛의 스펙트럼에서 나타나는 선의 두께는 그 별을 구성하는 원소의 밀도에 비례한대!

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연속이 있다면 불연속도 있겠지?

불연속 스펙트럼은 두가지로 나뉘여!

1. 흡수 스펙트럼

흡수 스펙트럼은 빛이 차가운 공기를 지나 분광기(또는 프리즘)를 통과하면 나타나.

차가운 공기가 필요한 에너지를 흡수하면, 흡수당한 만큼 스펙트럼 위에 표시되지 않아!

(검은색 선이 생긴것처럼 보일거야!)

2. 방출 스펙트럼

방출 스펙트럼은 따듯한 공기가 분광기(또는 프리즘)를 통과하면 나타나.

( 말이 좀 이상해서 헷갈린다면, 금속원소의 불꽃 반응 실험을 떠올리면 되! )

따듯한 공기가 에너지를 방출하면 방출하는 만큼만 스펙트럼 위에 표시된다!

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연속 스펙트럼은 뉴턴이 프리즘을 통해 발견했어. 백색광에서 나오는 빛을 프리즘으로 비추니 무지개색 네모가 생긴거야! 그 무지개색 네모를 연속스펙트럼이라고 불러!

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스펙트럼이 뭔지 알고 있니?

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