폰으로 재는 야광 스티커 (빨간빛과 파란빛 비교)
Phone: glow-in-the-dark sticker and photon energy
폰 화면의 빨간빛과 파란빛 가운데, 야광 스티커를 다시 빛나게 하는 것은 어느 쪽일까요?
무슨 일이 일어났나
야광 스티커는 빛을 받아 들뜬 뒤 그 에너지를 천천히 빛으로 내놓는데, MagLab 에 따르면 인광은 형광과 비슷하지만 들뜬 상태가 훨씬 오래가고, 형광의 수명은 나노초 단위입니다.
이렇게 다시 내는 빛 알갱이는 받은 알갱이보다 에너지가 작고 파장이 길어서(스토크스 이동), 초록으로 빛나려면 초록보다 에너지가 큰 빛 알갱이를 받아야 합니다.
NASA 교육 자료에 실린 교실 실험에서는 초록 야광 종이가 파란빛에는 빛났지만 빨간 레이저로는 아무리 오래 · 밝게 비춰도 빛나지 않았고, 그 까닭을 빛의 에너지가 모자라서라고 적습니다.
시뮬레이터에서 파장을 바꿔 보면 450 nm 파랑 알갱이는 2.76 eV, 520 nm 초록은 2.38 eV, 630 nm 빨강은 1.97 eV 라서 초록 문턱을 넘는 것은 파랑뿐입니다 — 폰 화면 색의 실제 파장은 기종마다 조금씩 다릅니다.
💡 생활 속 예시
- 비상구 표지나 시계 바늘의 야광 칠은 낮에 형광등 · 햇빛을 받아 두었다가 불을 끄면 한동안 빛납니다.
- 어린이 방 천장의 야광 별은 파란빛이 섞인 형광등 · 햇빛에는 잘 충전되지만, 빨간 무드등 아래에서는 거의 충전되지 않습니다.
🧪 해 보기
- 야광 스티커 두 장을 어두운 서랍에 30 분쯤 넣어 두어 빛을 모두 잃게 합니다.
- 폰 화면 밝기를 가장 밝게 하고, 사진 앱이나 그림판으로 빨강만 꽉 찬 화면과 파랑만 꽉 찬 화면을 준비합니다.
- 불을 끈 방에서 스티커 한 장은 빨간 화면에, 다른 한 장은 파란 화면에 1 cm 쯤 띄워 10 초씩 비춥니다.
- 화면 색을 끄고 곧바로 카메라 앱으로 두 스티커를 나란히 찍어 어느 쪽이 더 밝은지 견줍니다.
- 빨간 화면 시간을 30 초 · 1 분으로 늘려도 파랑 10 초를 따라잡는지 보고, 이 쪽 시뮬레이터의 문턱 표시와 견줍니다.
- ⚠️ 불을 끄기 전에 바닥에 걸려 넘어질 물건을 치우고, 어린이는 어른과 함께 합니다.
- ⚠️ 빛은 폰 화면만 씁니다 — 레이저 포인터는 눈에 들어가면 위험하니 이 실험에 쓰지 않습니다.
- ⚠️ 가장 밝게 한 화면을 눈 바로 앞에서 오래 들여다보지 않습니다.
- ⚠️ 카메라로 찍은 스티커 사진은 내 폰 안에서만 견주고, 어디에도 보내거나 올리지 않습니다.
누가 왜 찾았나
MagLab 에 따르면 영국의 조지 스토크스는 1852 년 형광을 처음 기술했고, 다시 나온 빛이 받은 빛보다 에너지가 작고 파장이 긴 현상에는 그의 이름(스토크스 이동)이 붙었습니다. NASA 교육 자료는 이 원리를 교실에서 초록 야광 종이와 파란빛 · 빨간 레이저로 견주어 본 실험으로 소개합니다.
확인된 값
- 플랑크 상수를 eV 로 나타낸 값 (CODATA 2022)
- 4.135667696e-15 eV/Hz 출처
- 진공 속 빛의 빠르기 (정해진 값)
- 299792458 m/s 출처
- 1 전자볼트(eV) 를 줄로 바꾼 값
- 1.6021766340000001e-19 J 출처
- 내는 빛은 받은 빛보다 에너지가 작고 파장이 길다 (스토크스 이동)
- Stokes shift 출처
- 인광은 형광과 비슷하지만 들뜬 상태가 훨씬 오래간다
- longer lifetime 출처
- 형광 수명은 나노초 단위
- nanoseconds 출처
- 스토크스가 형광을 처음 기술한 해
- 1852 출처
- NASA 자료의 교실 실험 — 초록 야광 종이로 불을 끄고 해 봄
- green phosphorescent paper 출처
- 파란빛을 비추자 야광 종이가 빛남
- blue → glowed 출처
- 빨간 레이저는 아무리 오래 · 밝게 비춰도 빛나지 않음 — 빛의 에너지가 모자라서
- red → no glow 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 빛과 물질 [12물리03-03]
- 호주 v9 · AC9S9U04
출처
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?hev(확인 2026-11-12)
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?c(확인 2026-11-12)
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?evj(확인 2026-11-12)
- https://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/fluorescence/fluorescenceintro.html(확인 2026-11-12)
- https://pwg.gsfc.nasa.gov/stargaze/Sun5wave.htm(확인 2026-11-12)
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