전자파(광자)는 파장이 짧을수록 에너지가 크다.

전자파(광자)는 파장이 짧을수록 에너지가 크다.

​

이들 전자파(광자)의 에너지는 그 파장에 대해 반비례하는 것으로 알려져 있다.

즉, 광자는 파장이 짧아질수록 에너지가 커지는 것입니다.

광자 1개 1개가, 그 파장에 응한 에너지를 가지고 날아와, 인간의 눈이나 피부를 시작으로 하고, 모든 물체에 컥

"충돌"하는 것입니다.

이 때, 광자의 에너지가 클수록(파장이 짧을수록), "충돌"되는 쪽에 영향이 커져, 물체를 구성하는 분자 구조를 변화시키거나 파괴하게 됩니다.

​

그 결과 광자의 파장이 짧을수록 인간이나 동물의 생체조직에 손상을 주고 다양한 상해를 일으키기 쉽습니다.

극단적으로 짧은 파장(파장) 감마선이나 X선등 )에서는 생명 자체에 직접 심각한 대미지를 줍니다.

​

또, 생체 이외에도 종이나 천등의 변질·박색을 촉진하는 원인이 됩니다.

덧붙여 1개의 광자가 가지는 에너지 자체는 지극히 미소하기 때문에, 인간은 광자의 1개 1개를 도저히 감지할 수 없지만, 무수한(가시파 장역의) 광자가 모이는 것에 의해서, 인간은 「밝음」을 느끼게 됩니다.

​태양에서는 다양한 종류(파장)의 전자파가 방출되고 있어 지구에도 집중되고 있다.

지구에는 대기층이 존재하므로 파장이 280nm보다 짧은 전자파, 즉 광자의 에너지가 크고 생체에 매우 유해한 전자파( 감마선, X선, UV-C등)은 대기층으로 흡수되어 버려 지표에는 거의 도달하지 않습니다.

또 UV-B(280315nm)는 0.5% 정도, UV-A(315380nm)는 5% 안팎(계절이나 날씨에 따라 변동)이 지표에 도달하는 것으로 알려졌다.

가시와 적외는 일부 대기 중의 수분의 흡수를 받지만 대부분이 지표에 도달합니다.

이 지구상에서 우리 인류를 포함한 많은 동물이 생을 유지하고 있는 것은, 가시로부터 적외에 걸친 태양광 에너지의 혜택을 받는 것과 동시에, 생체에 지극히 유해한 단파장(UV-B이하의 파장)의 전자파를 대기층이 흡수·차폐 해 주고 있기 때문이라고 말할 수 있다.

남극 지방 상공의 오존홀이 지구 환경면에서 크게 문제시되고 있는데, 이는 오존층에서 흡수되어야 할 자외(UV) 성분이 오존홀을 통과해 지표에 닿기 때문입니다.

또 우주인이 우주선 밖에서 작업을 하거나 달 표면에 상륙할 때 우주복을 입는다.

왜 우주복을 입을까요?생각나는 것은, 호흡을 위한 공기의 보급입니다.

그 외에도 우주복은 감마선, X선, UV 등의 유해 전자파를 차폐해 인체를 보호한다고 하는 중요한 기능도 가지고 있습니다.

건강검진 때 등에 신세를 집니다 X선촬영도, 극단 시간만의 조사이므로 특별히 문제가 되지 않습니다만, X선을 반복해 받을 위험성이 있는 X선기사분들은 촬영의 때마다 차폐실안에 들어가 촬영작업을 실시하고 있는 것은 잘 알고 계시겠지요.

​

빛의 영역(자외, 가시, 적외)에서의 인간 생활과의 관계

​

UV-C 이하 파장의 전자파는 생체에 매우 심각한 손상을 주지만, 적어도 지표에 도달하는 UV-B나 UV-A도 전혀 안전한 것은 아닙니다.

한여름의 강한 직사광선을 장시간 쬐면 물집을 동반하는 강도의 선탠(sunburn)을 하거나 피부 표면의 세포조직이 손상되어 염증을 일으키거나 또는 DNA를 손상시키거나 피부암을 일으킬 수 있습니다.

이는 UV-B가 주원인이라고 알려져 있다.또는 겨울 스키장에서 선글라스를 쓰지 않으면 설안이라 불리는 눈염을 일으키는 것도 UV-B 때문인 것으로 알려져 있습니다.

UV-A는 UV-B보다 위험성이 낮지만 피부 깊은 곳에까지 도달해 피부 조직을 구성하는 콜라겐을 변성시켜 피부 노화를 촉진하는, 즉 기미나 주근깨의 원인이 된다고 알려져 있다.

화장품 회사들이 '피부 UV 케어' 등으로 선전하는 것은 이 경우입니다.

또, 가시역 안에서도 파장이 짧은 빛은 가시역 안에서는 광자에너지가 강하기 때문에, 청색의 강한 빛을 직접 보면 망막에 상해를 일으킬 위험성이 있습니다(청색광망막 상해).

​

흰 종이를 장기간 태양광 등에 쬐면 누렇게 만들 수 있습니다.

이것도 (가시역 안에서는) 광자에너지가 강한 단파장측(보라색이나 파랑)의 성분 때문에 종이의 조직이 손상을 입고, 그 결과 종이의 반사율이 가시지역의 단파장측에서 저하되어 버리는 것이 원인입니다.

파장이 긴 전자파 즉 적외 혹은 전파는 광자로서의 에너지가 작기 때문에 파장이 짧은 전자파에 비해 생체에 미치는 영향은 비교적 적지만 그래도 전혀 없는 것은 아닙니다.

적외방사에 대해서는 그 온열작용을 위해 유리 세공공공 등에서 다량의 강한 적외방사를 눈에 받아 백내장을 일으키는 예도 알려져 있습니다.

이러한 생체나 물체에 대한 영향은 모두, 전자파 에너지의 파장 의존성에 강한 관계가 있는 것입니다.

​

'빛'도 전자파의 일종으로 '빛'에 의한 여러 현상을 논할 경우, 이 광자에너지의 파장의존성은 매우 큰 요소 중 하나입니다.

머신 비전에 대해도, 자외(UV)로부터 적외(IR)에 이르는 여러가지 파장의 빛이 사용됩니다만, 광원을 직접 들여다 보는 일은 최대한 피해야 합니다.

특히 파장이 짧은 UV나 가시단파장(보라색, 파랑 등)은 주의할 필요가 없습니다.

스마트계측기 (smartinst.co.kr)

스마트계측기