야광의 원리에 대해서 알고 싶습니다.

Question

야광이 아마 전자의 이동 확률 때문에 생기는 문제라고현대 물리학에서 배운것으로 기억하는데잘 기억이 안나서 그런데 설명부탁드립니다

탈퇴한 사용자 · Accepted Answer

안녕하세요. 아하의 전기전자 분야 전문가입니다.야광의 원리는 일반적으로 형광체의 발광과 관련이 있습니다. 형광체에 UV나 가시광선 등의 외부 에너지가 가해지면 물질 내 전자가 높은 에너지 상태로 전이합니다. 이 상태는 불안정하기 때문에 전자는 본래의 낮은 에너지 상태로 돌아가려고 하며, 그 과정에서 에너지를 빛으로 방출하게 됩니다. 이렇게 방출된 빛을 우리는 야광으로 인식하게 되죠. 이처럼 전자가 에너지를 흡수하고 방출하는 과정이 야광의 기초적인 원리입니다. 만약 더 깊이 있는 물리학적 설명이나 수식이 필요하다면, 양자역학의 원리를 공부해보시면 도움이 될 것입니다.

김철승 전문가 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.야광은 전자의 이동 확률 때문에 발생하는 현상입니다. 형광은 빛을 흡수한 후 다른 빛을 방출하는 현상입니다. 야광 스틱이나 야광 페인트는 형광 물질로 만들어져 있습니다. 이 물질은 빛을 흡수하여 높은 에너지 상태의 전자로 바꿉니다. 이 전자는 다시 바닥 상태로 돌아가면서 빛을 방출합니다.두 번째 원리는 축광입니다. 축광은 빛을 흡수한 후 오랜 시간 동안 빛을 방출하는 현상입니다. 야광 시계나 야광 손목걸이는 축광 물질로 만들어져 있습니다.  이 물질은 빛을 흡수하여 높은 에너지 상태의 전자로 바꿉니다.   이 전자는 다시 바닥 상태로 돌아가면서 빛을 방출합니다.  형광 물질과 달리 축광 물질은 바닥 상태로 돌아가는 시간이 오래 걸리기 때문에 오랜 시간 동안 빛을 방출할 수 있습니다.야광의 원리를 이해하기 위해서는 전자의 에너지 상태에 대해 이해해야 합니다. 물질의 원자는 양성자 중성자 전자 등으로 구성되어 있습니다. 전자는 원자 주위를 궤도를 돌고 있는데 이 궤도는 에너지 상태에 따라 구분됩니다. 바닥 상태는 전자가 가장 안정적인 상태이고 이 상태의 전자는 에너지를 방출하지 않습니다. 높은 에너지 상태는 전자가 불안정한 상태이고 이 상태의 전자는 에너지를 방출하면서 바닥 상태로 돌아갑니다.야광은 빛을 흡수하여 높은 에너지 상태의 전자로 바꾸는 과정과 이 전자가 다시 바닥 상태로 돌아가면서 빛을 방출하는 과정으로 이루어집니다. 야광이 발생하기 위해서는 전자가 높은 에너지 상태로 올라갈 수 있는 가능성이 있어야 합니다. 이 가능성은 물질의 종류와 빛의 세기에 따라 달라집니다.야광은 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 야간 경관 조명 안전 표시 시계 장난감 등에 사용되고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.야광은 전자의 이동 확률 때문에 생기는 현상이 맞습니다. 이를 정확히 설명하기 위해서는 양자역학의 개념을 이해해야 합니다.양자역학에서는 물질이 입자와 파동의 성질을 모두 가지고 있다고 이해합니다. 이 입자와 파동의 성질 중에서 우리가 야광에서 주목해야 할 것은 파동의 성질입니다. 물질 안에 있는 전자는 원자나 분자의 에너지 상태에 따라서 특정한 에너지를 가지게 됩니다. 이 에너지는 전자가 원자나 분자 주위를 돌아다니며 가지고 있는 에너지라고 생각하시면 됩니다.이 전자가 에너지를 가지고 있기 때문에 파동의 성질을 가지게 되는데 이 파동은 물질 안에서 전자가 이동하는 경로를 나타냅니다. 이때 전자는 물질 안에서 무작위로 이동하게 되는데 이는 양자역학에서 말하는 이동 확률이라고 할 수 있습니다. 이동 확률이 높은 곳에서는 전자가 더 많이 이동하게 되고 이동 확률이 낮은 곳에서는 전자가 더 적게 이동하게 됩니다.이렇게 전자가 물질 안에서 무작위로 이동하다가 높은 이동 확률을 가지는 곳에서는 더 많은 전자가 모이게 됩니다. 이 모인 전자들은 더 많은 에너지를 가지게 되고 이 에너지는 빛의 형태로 방출되게 됩니다. 이게 바로 야광이 생기는 원리입니다.간단하게 말씀드리면 야광은 물질 안에서 전자의 이동 확률에 따라서 생기는 현상이라고 할 수 있습니다. 이를 양자역학의 관점에서 바라보면 더욱 정확하게 이해하실 수 있을 것 같습니다. 이해에 도움이 되셨길 바랍니다. 감사합니다.도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 물체에 에너지 공급: 물체에 빛, 전기, 자외선 등의 에너지가 공급됩니다.2. 전자의 이동: 에너지 공급을 받은 물체 안의 원자나 분자에 있는 전자들이 고에너지 상태로 돌입합니다.3. 전자 상태 전이: 고에너지 상태에서 안정 상태로 돌아가기 위해 전자들이 전이하면서 에너지를 방출합니다.4. 빛 방출: 에너지 방출 과정에서 방출되는 에너지는 일반적으로 빛으로 나타납니다. 이러한 빛이 야광 현상으로 나타납니다.야광은 물체가 고에너지 상태로 돌입하고, 그 상태에서 낮은 에너지 상태로 돌아가면서 방출되는 빛으로 이루어지는 현상입니다.

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.아니요, 형광 발색 원리에서는 야광물질 내의 화학적인 형광체가 자외선 또는 다른 광원에서 받은 에너지를 흡수한 후, 그 에너지를 방출하여 밝은 빛을 발산합니다. 이때 전자의 이동은 중요한 역할을 하지 않습니다.

고운푸들16 · Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.말씀하시는 야광은 전자를 말씀하시는 것으로 보아 일반적인 야광이 아니라 야광 스티커와 같은 야광을 말씀하시는 듯 합니다.우선 형광스티커에 포함된 형광분자는 특정한 양의 에너지를 흡수합니다. 이렇게 에너지를 흡수하면 형광분자는 가만히 있기 힘들어 하고 분자 내부에 존재하는 전자에게 에너지를 주고 멀리 떨어지려 합니다.그리고 에너지를 가져간 전자는 다시 원래 자리로 돌아가기 위해 외부로 버리고 다시 원래 자리로 돌아갑니다. 이때 버려진 에너지 대부분이 빛 에너지입니다.이 과정이 시간차를 두고 발생하는 원리를 이용한 것이 형광 스티커입니다.

전기·전자

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야광의 원리에 대해서 알고 싶습니다.