1-1. 뜨겁게 달구면 왜 색이 변할까 — 흑체복사와 플랑크의 양자

[1단계] 무슨 문제지? — 불에 달군 쇠는 왜 빨갛게 빛날까?

이런 거 본 적 있지 않아?

대장간이나 유리 공방을 본 적 있어? TV나 유튜브에서라도. 대장장이가 쇳덩이를 화덕에 넣고 뜨겁게 달구면, 처음에는 아무 변화가 없어 보여. 그런데 점점 온도가 올라가면 신기한 일이 벌어져.

쇳덩이가 빛나기 시작해!

처음에는 어두운 빨간색으로 은은하게 빛나. 더 뜨거워지면 주황색, 그 다음엔 노란색. 정말 엄청나게 뜨거워지면? 눈이 부실 정도로 하얀 빛을 뿜어내지. "백열(白熱)"이라는 말, 들어본 적 있어? "하얗게 달아올랐다"는 뜻인데, 진짜로 하얗게 빛난다는 거야!

사실 대장간까지 갈 필요도 없어. 옛날 백열전구 — 할머니 할아버지 댁에 아직 남아 있을 수도 있는 그 노란 전구 말이야. 그 안에는 아주 가는 금속선(필라멘트)이 들어 있는데, 전기를 흘려보내면 이 금속선이 약 2,500°C까지 뜨거워지면서 노란 빛을 내는 거야. 전구가 빛을 내는 이유가 바로 "뜨거워서"야!

놀라운 사실! 사실 우리 몸도 빛을 내고 있어! 우리 체온은 약 37°C인데, 이 온도에서 나오는 빛은 적외선이라서 눈에 보이지 않을 뿐이야. 적외선 카메라(열화상 카메라)로 보면 사람의 몸이 환하게 빛나는 걸 볼 수 있어!