곤충이 가지고 있는 형광물질과 화학 형광물질은 다른건가요?

Question

곤충 반딧불이가 꼬리에서 빛을 내는게 형광물질이라는데 어떻게 빛을 내는걸까요?

우리가 흔히 쓰는 형광물질은 무엇인가요? 이 둘의 차이는 무엇인가요? 답변 부탁드립니다.

Answer 1

야광의 원리는 반딧불이의 원리와 같습니다.

반딧불이가 빛을 내는 생물발광을 실생활에 적용한 것입니다.

야광은 다이페닐옥살레이트라는 형광물질과 과산화수소로 이루어져 있는데,

내부에서 이 두 물질이 만나 이산화탄소가 발생됩니다.

이 과정에서 생성된 에너지가 빛을 내는데 이것이 형광물질이 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

반딧불이는 몸에서 루시페린이라는 물질을 내뿜는데 이 루시페린이 공기중 산소와 만나 화학반응을 하며 빛을 냅니다. 그리고 반딧불이는 공기가 맑은 지역에 서식하고 있어서 도심에서 보기가 힘든게 아쉬운 점입니다. 논이 많은 곳이나 숲이 우거진곳, 산이 많은곳에 가야 볼 수 있게되었습니다. 반딧불의 밝기는 3㏓(럭스) 정도라고 합니다. 일반적으로 집의 밝기는 300~400㏓ 정도입니다.

우리가 흔히 사용하는 형광 물질이라하는것은 외부의 빛에 의해 밝게 빛나는 물질을 의미합니다. 형광 물질에 높은 에너지의 빛을 비춰주면 형광 물질 내의 원자가 들뜬 상태(에너지가 높은 상태)가 됩니다. 그리고 이 들뜬 상태가 얼마지나지 않아 다시 안정된 상태(들뜬 상태보다 낮은 에너지)가 됩니다. 이때 들뜬 상태에서 안정된 상태가 되면서 에너지가 감소되는데, 이 에너지가 빛으로 발산되는것이죠. 그래서 형광물질이 밝아지는것입니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

물론 제조 과정이 다르기 때문에 엄연히 다른 물질입니다.

인공적으로는 보통 아연 황화물을 사용합니다.

감사합니다.

Answer 4

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

반딧불이는 루시페린이라는 물질을 내뿜으며 루시페린이 공기중 산소와 만나 화학반응을 일으켜 빛을 내며 인공적으로 물질이 빛을 내는 방식에는 크게 나눠 2가지 종류가 있다. 하나는 백열현상(incandescence)으로서, 물질을 뜨겁게 달궜을 때 빛이 나는 것이다. 이 때는 모든 원자가 빛을 낸다. 다른 하나는 발광(luminescence)으로서 가열되지 않아도 빛을 내는 현상인데, 이 경우 발광 중심이라 불리는 일부의 원자만이 빛을 낸다. 형광(fluorescence)은 발광의 한 종류고, 물질의 전자가 에너지를 받아 높은 에너지 준위(들뜬 상태)로 올라갔다가 곧 낮은 에너지 준위로 내려 오면서 빛을 내는 것이다. 형광 비슷한 현상으로 인광(phosphorescence)이 있다. 전자가 에너지를 받아 들뜬 상태로 올라갔다가, 형광처럼 바로 낮은 에너지 준위로 떨어지는 것이 아니라, 일단 다른 에너지 준위로 이동한 후에 원래대로 내려오는 것이 인광이다. 따라서 인광은 형광에 비해 상당히 느린 현상이고, 그에 따라 빛도 형광에 비해 오래 지속된다. 대부분의 야광은 인광을 이용한다.