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FINE_CHEMI 2016. 2. 22. 17:33

들뜬 분자가 내는 빛, 형광

 

들뜬 분자가 내는 빛, 형광



안녕하세요. 삼성정밀화학 유쾌발랄소화제의 화통이입니다.

어두운 곳에서 스스로 빛을 내는 형광 팔찌, 형광 스티커를 종종 본 적이 있죠? 어둠 속에서 반짝이는 형광 제품들을 보고 있으면 아름다움에 종종 빠지게 됩니다. 그렇다면 형광 제품들은 어떻게 반짝반짝 빛을 낼 수 있을까요? 그리고 빛을 발하지만 열이 없는 형광. 오늘은 화통이와 함께 형광의 원리와 일상 속에서 볼 수 있는 활용 사례를 살펴보도록 하겠습니다.



들뜬 분자가 내는 빛, 형광



분자가 자외선이나 가시광선을 흡수하게 되면 바닥 상태에 있는 전자가 높은 에너지 상태로 들뜨게 됩니다. 이때 흡수한 빛 에너지가 결합에너지나 구조 변화를 일어나게 하는데 필요한 에너지보다 크면, 일부 분자는 분해되거나 구조 변화를 일으키게 되요. 반면에 필요한 에너지보다 작으면, 분자는 흡수된 빛 에너지를 보통 열에너지로 내놓으면서 다시 바닥 상태로 되돌아 갑니다. 그러나 어떤 분자들은 빛을 내면서 바닥 상태로 되돌아 가며, 이를 형광이라고 해요.

형광이 발생하는 물리적 과정은 빛 에너지를 흡수한 형광물질이 그 일부를 다시 빛 에너지로서 복사하는 현상으로 볼 수 있습니다. 빛은 파장이 짧을수록 에너지가 커지는데요. 따라서 자극광보다 에너지가 적은 형광의 파장은 자극광의 파장보다 길어야 하며, 이것이 형광 및 인광에 대한 스토크스의 법칙입니다.



일상 속의 형광 활용 사례



그렇다면 우리 일상에서 형광은 어떻게 사용되고 있을까요? 우리가 흔하게 사용하는 지폐에도 형광 물질이 사용되었답니다. 이는 위조 여부를 감식하기 위해 비밀스런 글이나 그림을 형광 물질로 그려져 있어요. 여기에 사용되는 형광 잉크는 가시광선을 흡수하지 않기 때문에 색을 뜨이지 않아 평소에는 보이지 않습니다. 하지만 자외선을 비추면 이를 흡수하여 이보다 장파장인 가시광선을 냏어놓아 우리 눈에 보이게 되죠.

이외에도 자동차의 후미등, 교통표지등, 화상 후 감염 여부 진단을 위한 스마트 드레싱은 물론 정밀화학 분석, 생물학 연구, 첨단 소자 개발 등 광범위하게 사용됩니다.



들뜬 분자가 내는 빛인 형광이 우리 일상뿐만 아니라 화학분석, 생물학 연구, 첨단 소자 개발 등 다양한 범위에 사용되고 있는 점이 흥미롭지 않나요? 자연 속에서 발생한 하나의 현상인 형광과 같이 우리 주변에서 다양하게 사용되는 또 다른 현상은 무엇이 있는지 함께 찾아보도록 해요!


 

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