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불암산역(Buramsan Station, 佛巖山驛)은 대한민국 서울특별시 노원구 상계동에 있는 수도권 전철 4호선의 전철역이다. 진접선의 개통 이전 1993년 4월부터 2022년 3월까지 4호선의 종착역 역할을 수행했다. 2024년 10월 31일 불암산역으로 역명이 변경되었지만, 2025년 현재도 불암산역에 대해 당고개역으로 안내하기도 하는 등 두 역명이 혼용되어 쓰이고 있다. 이 역부터 창동역까지 지상 구간이다. 이 역부터 남태령역까지 서울교통공사 구간이다. 심야에 2편성이 주박한다. 서울교통공사와 한국철도공사와의 협약으로 한국철도공사 341000호대 전동차는 이 역까지만 운행하고, 별내별가람역부터는 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차만 들어온다. 이 역부터 남태령역까지 서울특별시 구간이다.
이전 역명인 당고개역(당고개驛)은 예부터 산짐승들이 많아 나그네들이 돌을 들고 넘었다는 의미인 당고개에서 유래되었으며, 불암산역(佛巖山驛)은 근처에 있는 산인 불암산의 이름을 따 지었다.
개찰구, 역무실은 지상 2층에 있고, 승강장은 지상 3층에 있다. 불암산~진접 구간 연장 개통 전까지는 이 역 진입전에 건넘선이 존재했다. 과거엔 반대편 승강장 횡단이 가능했으나, 현재는 양쪽 승강장의 운임구역이 분리돼 있어 개찰을 거치지 않고는 왕래할 수 없다. 출입구는 6개다.
2면 2선의 곡선 상대식 승강장을 갖춘 고가역이며, 반밀폐형 스크린도어가 설치돼 있다.
한성대입구(삼선교)역(Hansung Univ Station, 漢城大入口驛)은 대한민국 서울특별시 성북구 삼선동과 성북동1가와 동소문동1가에 걸쳐 있는 수도권 전철 4호선의 전철역이다.
본래 삼선교라는 역명을 사용할 예정이었으나, 1.1km 인근에 한성대학교가 있고, 한성대학교 측에서 역명 변경을 요구함에 따라 서울특별시에 1470여 만 원을 기부하는 조건으로 역명을 한성대입구(삼선교)로 변경하였다. 병기역명 삼선교는 예전 이곳에 삼선교라는 성북천의 다리가 있었고, 다리가 없어진 지금도 이 일대를 부르는 명칭이라서 부여되었다. 그렇지만 도보로서 한성대학교까지 거리는 이 역보다 6호선 창신역이 더 가깝다.
1면 2선의 섬식 승강장을 갖춘 지하역이며, 스크린도어가 설치돼 있다. 출구는 7개다. 1~4번 출구는 삼선동에 있고, 5번 출구는 성북동1가에 있고, 6·7번 출구는 동소문동1가에 있다. 승강장에서 반대 방면 열차로 탑승할 수 있다.
미아(서울사이버대학)역(Mia Station, 彌阿驛)은 서울특별시 강북구 미아동에 위치한 수도권 전철 4호선의 전철역이다. 인근에 서울사이버대학교가 위치해 있다.
승강장은 2면 2선의 상대식 승강장이며, 스크린도어가 설치되어 있다. 출구는 8개가 있다.
2015년 11월 26일 새벽 1시 56분,미아역 터널에서 레일 관리 작업 열차에 화재가 나서 4시 30분쯤 진화됏다. 이 여파로 당고개역부터 성신여대입구역까지의 운행이 오전 7시 10분까지 중단되었으며,한성대입구역부터 사당역까지의 구간도 10~15분 간격으로 지연 운행되었으며 사고의 여파로 정상운행후에도 이틀동안 수유역~ 미아역 구간은 시속 10~20km로 서행하였다.10개 역이 운행이 중단된건 이 사건이 처음이다.
역 이름때문에 '길 잃어버린 (迷),아이들이 (兒), 모여 있는 역이라고 노잼 아재 개그 소재가 되기도 한다. 실제 이 점을 착안하여 개그콘서트 옛 코너에서 개그맨 김영철이 미아역에 도착했다고 안내 방송을 하면 승객들이 갑자기 엄마를 찾으며 울기도 했다고 한다.
미아사거리역(Miasageori station)은 서울특별시 강북구 미아동에 있는 수도권 전철 4호선의 지하철역이다. 향후 서울 경전철 동북선과의 환승이 예정되어 있다. 이 역부터 진접역까지 2면 2선의 상대식 승강장이다.
성수역(Seongsu Station, 聖水驛)은 서울특별시 성동구 성수동2가에 있는 서울 지하철 2호선의 지하철역이자, 2호선 본선과 성수지선이 분기한 환승역이다. 현재 성수지선의 기점이다. 성수지선의 경우 이 역부터 신답역까지 지상 구간이다.
승강장의 폭이 다른 역에 비해 좁아서 승강장과 대합실을 연결하는 엘리베이터, 에스컬레이터, 중간 계단은 없으며, 대신 휠체어 리프트가 설치되어 있었으나 철거되었다. 현재 승강장과 대합실을 연결하는 엘리베이터는 입·출고 승강장의 빈 공간 쪽으로 공사에 들어갔으며, 2015년 3월 31일에 설치가 완료되었으며 출입구는 4개이다.
동일 방향으로 운행되는 외선순환 열차와성수지선은 같은 3층 승강장에서 평면 환승을 할 수 있으나 역방향으로 운행되는 내선순환 열차와의 환승은 승강장 아래 2층 통로를 통하여 건너서 환승하여야 한다.
동대입구역(Dongguk University station, 東大入口驛)은 서울특별시 중구 장충동2가에 있는 수도권 전철 3호선의 지하철역이다. 인근에 동국대학교가 있다.
승강장은 1면 2선의 곡선 섬식 승강장이며, 스크린도어가 설치되어 있다. 출구는 6개다.
남부터미널역(Nambu Bus TerminalSt南部터미널驛)은 서울특별시 서초구 서초동에 있는 수도권 전철 3호선의 지하철역이다. 인근에 서울남부버스터미널과 예술의 전당이 있다. 이용객이 많은 편임에도 불구하고 승강장이 매우 좁다.
2면 2선의 상대식 승강장이 갖추어진 지하역이며, 승강장에 스크린도어가 설치돼 있다. 출구는 6개다. 승강장 횡단할 수 있지만, 두개의 출구 중 한 쪽만 횡단이 가능하다.
매봉역(Maebong station)은 서울특별시 강남구 도곡동에 위치한 수도권 전철 3호선의 지하철역이다. 소재지는 이름과는 달리 도곡동이다.
2면 2선의 상대식 승강장이 갖추어진 지하역이며, 스크린도어가 설치되어 있다. 출구는 4개다.
박촌역(朴村驛)은 대한민국 인천광역시 계양구 박촌동에 있는 인천교통공사 인천 도시철도 1호선의 전철역이다. 이 역부터 송도달빛축제공원역까지 지하 구간이다.
지하 2층 규모의 지하역으로 지하 1층에 역무 시설이, 지하 2층에 승강장이 있다. 대합실은 역 북쪽(검단호수공원 방향)과 남쪽(송도달빛축제공원 방향)에 각각 하나씩 있으며, 둘 사이에 연결 통로와 각종 설비실 등이 있다. 역무실(고객안내센터)과 화장실 등의 시설은 북쪽 대합실에만 있으며, 남측 대합실에도 매표소로 사용되었던 공간이 존재하나 승차권 발매 무인화 이후로 사용되지 않는다. 승강장과 대합실은 승강장 양 끝에 있는 계단으로 연결되며, 남측 대합실과 승강장을 잇는 계단 옆에 엘리베이터가 추가로 설치되어 있다. 귤현차량사업소로 이어지는 입·출고선이 이 역의 북쪽에서 본선과 분기하여 입체 교차하며, 기지 입·출고 열차는 이 역에서 시·종착한다. 귤현 방면 중선은 본선과 연결되어 있지 않다.
출입구는 4곳이다. 1·4번 출입구가 북측 대합실과 2·3번 출구가 남측 대합실과 각각 연결되어 있다. 또한 2·3번 출구 사이에 외부와 대합실을 잇는 엘리베이터가 설치되어 있다. 1번 출구는 본래 계단만 있었으나, 출구를 전면 폐쇄·재시공하여 상·하행 에스컬레이터를 설치하는 공사가 2018년 말에 완료되었다.
검단 연장 이후 박촌종착 열차는 평일 아침/저녁 RH에만 존재한다.
2면 3선의 곡선 쌍섬식 승강장을 갖춘 지하역이며, 완전밀폐형 스크린도어가 설치되어 있다. 평상시에는 하선과 상선만이 영업에 사용된다. 입·출고하는 박촌 착발 열차 또한 각각 상·하선 승강장에서 여객을 취급한다. 중선은 개통 당초부터 박촌 - 동막 구간을 반복 운행하는 열차의 회차 및 여객 취급에 사용되었으나, 해당 열차의 폐지로 2019년 5월 현재는 장애에 따른 차량 교체 등 비상시나, 차량기지 출고열차에 사용된다.
푸앵카레 군(Poincaré群, )은 민코프스키 공간의 대칭군이다. 공간 회전 3방향과 로런츠 변환 3방향, 공간 병진 3방향과 시간 병진 1방향으로 총 10차원의 리 군을 이룬다. 앙리 푸앵카레의 이름을 땄다. 기호로는 보통 ISO(3,1)을 쓴다. "ISO"는 ""의 약자로, 즉 로런츠 군 SO(3,1)에다 병진군 formula_1를 추가한 군이다.
"d" 차원 푸앵카레 군은 병진 변환의 아벨 군 formula_2과 로런츠 군 formula_3의 반직접곱이다. 즉,
이다. 이때 사용되는 작용은 formula_5의 행렬로서의 자연스런 작용이다. 즉, formula_6의 formula_7에 대한 작용은
이며, formula_9는 행렬로서의 곱셈이다.
이다. 특히, 4차원 푸앵카레 변환은 10차원의 리 군을 이룬다.
푸앵카레 군 ISO(3,1)의 임의의 원소 formula_11은 사차원 벡터 formula_12에 다음과 같이 작용한다.
여기서 formula_14는 임의의 로런츠 변환이고, formula_15는 임의의 사차원 벡터다. 즉, 일반적인 푸앵카레 변환은 로런츠 변환과 사차원 병진 변환()의 합성이다. 어떤 이론 또는 스칼라 값이 임의의 푸앵카레 변환 아래 불변이면 그 이론 또는 값이 푸앵카레 대칭성을 지닌다고 한다.
을 보존한다. 따라서 푸앵카레 군은 민코프스키 공간에 대한 유클리드 군(, 유클리드 공간의 대칭군)에 해당하는 군으로 생각할 수 있다.
앞의 변환 formula_18의 연산자를 formula_19라고 하면 다음과 같은 성질을 만족한다.
리 대수.
이것은 등각 대칭이다.
헤르만 민코프스키가 1908년에 도입하였다. 앙리 푸앵카레는 사실 푸앵카레 군에 대해 논하지 않았으나, 푸앵카레는 1905년에 로런츠 군이 군을 이룬다는 사실을 보였고, 푸앵카레의 이름을 따 명명되었다.
부평구청역(Bupyeong-gu OfficeStation, 富平區廳驛)은 인천광역시 부평구 부평동과 청천동과 갈산동에 걸쳐 있는 서울 지하철 7호선과 인천 도시철도 1호선의 전철역이자 환승역이다. 서울 지하철 7호선은 심야에 1편성이 주박한다.
두 노선 모두 2면 2선의 곡선 상대식 승강장을 갖춘 지하역이며, 완전밀폐형 스크린도어가 설치되어 있다. 개통은 인천 도시철도 1호선이 앞섰으나 당초부터 서울 지하철 7호선 환승을 염두에 두고, 건설되었다. 서울 지하철 7호선의 역은 기존 인천 도시철도 1호선 역에 증설되는 형태로 건설되어 출입구와 대합실 1부를 공유한다. 한 때 출입구는 독자적으로 운영하였으며, 한 때 출입구는 서울교통공사 관할 5개, 인천교통공사 관할 4개로 총 9개였다. 현재는 9개 출입구 모두 인천교통공사 관할이 되었다. 1번~3번 출입구는 갈산동에 있고, 4·5번 출입구는 부평동에 있고, 6번~9번 출입구는 청천동에 있다.
서울 7호선 승강장.
부평구청~석남역 구간 연장 개통 전까지는 건넘선이 존재하여 상행(장암 방향) 승강장으로 역주행해 정차한 후 회차선을 거치지 않고, 바로 장암 방향으로 시간 관계 문제로 출발했던 경우가 있었으며, 이 때가 1자형 선로를 이용하게 된 것이었다.
인천 도시철도 1호선에서 서울 지하철 7호선으로 환승하는 경우 인천 도시철도 1호선 계양 방향 맨 뒷칸과 송도달빛축제공원 방향 맨 앞칸에서 환승하면 편리하다. 그러나 서울 지하철 7호선에서 인천 도시철도 1호선으로 환승하고자 할 경우 서울 지하철 7호선 석남 방향 승강장을 기준으로 송도달빛축제공원 방향 환승 시 2-1과 인천 도시철도 1호선 계양 방향 환승 시 5-3 계단에서 갈아타야 한다. 서울 지하철 7호선에서 인천 도시철도 1호선으로 가는 환승 통로는 구별되어 있으므로 환승 시 주의해야 한다. 그 이유는 두 노선 간 심도 차이가 불과 3.5m 밖에 안 되기 때문에 발생한 구조로 인천 도시철도 1호선이 위에, 서울 지하철 7호선이 아래에 있기 때문이다.
동춘역(DongchunStation, 東春驛)은 인천광역시 연수구 동춘동에 위치한 인천 도시철도 1호선의 전철역이다. 부역명은 초기엔 나사렛국제병원이였으나, 이후 2012년 11월 5일에 인근에 스퀘어원이 개점됐다. 인천 남동인더스파크 역시 인근에 있다.
자기(磁氣, )는 자석이 주위 물체들에게 어떤 영향을 미치는 것을 말한다.
관습적으로 자기의 극에 북극(N극)과 남극(S극)이라는 이름을 붙인다. 이는 지구의 북극이 자석의 S극을 띄기 때문에, 나침반의 N극이 북극이 띄고있는 S극의 자기력에 의해 북극 쪽으로 돌아가는 데에서 유래한다.
전자기학은 전기와 자기를 하나의 전자기력으로 통일하여 다룬다. 좀 더 정확히 말하면, 자기력은 전기력의 상대론적 효과로 볼 수 있다. 즉, 로런츠 변환에 의해 전기장이 왜곡돼 생기는 현상이라는 것이다. 중력의 경우에도 유사한 현상이 생기는데, 중력이 워낙 약한 나머지 중자기력(중력 자성)은 전기적 자기력과 달리 매우 약하다.
전자기학에서는 전기력과 자기력을 서로 대칭적으로 다루기 때문에, 모든 물질의 전기적 전하와 자기적 전하를 바꾸어도 힘이 동등하게 작용한다. 다만, 양전하와 음전하를 분리할 수 있는 전기와는 달리, 실험적 관측 결과에 따르면 자기 전하는 독립적으로 존재하지 않는다 (북극과 남극을 분리할 수 없다). 다시 말해, 아직 자기 홀극을 실험적으로 발견하지 못했다. 그러나 여러 물리 이론들(대통일이론 따위)은 자기 홀극의 존재를 예측한다. 만약 자기 홀극이 존재한다면, 폴 디랙의 계산에 따라, 전하의 양자화(즉 기본 전하의 존재)를 설명할 수 있다.
기원전 6세기 그리스에서, 기록에 따르면 탈레스가 최초로 호박을 헝겊 등에 문지르면 머리카락이나 먼지 등을 끌어당기는 정전기 유도 현상을 발견하였다. 또한 탈레스는 자철석이 철을 끌어당기고, 철이 붙을 때마다 같은 방향으로 정렬하며, 철을 자철석에 문지르게 되면 그 철도 비슷한 성질을 지니게 됨을 발견하였다. 기원전 4세기 (전국 시대) 중국의 귀곡자도 자철석이 철을 끌어당긴다는 사실을 기록하였다.
기원후 11세기에 이르러, 중국의 심괄은 저서 《몽계필담》에서 최초로 자철석을 사용한 나침반에 대하여 언급하였다. 이 때의 나침반은 숟가락 모양의 자철석을 실에 매단 형태였다. 12세기에 들어 나침반은 유럽에 전해졌다. 잉글랜드의 알렉산더 네컴은 1187년에 항해에 나침반을 사용하는 법에 대하여 유럽에서는 최초로 서술하였다.
자석의 성질에 대한 최초의 연구는 1269년 페트루스 페레그리누스()가 실험을 통해 본격적으로 진행하였다. 그의 실험의 결론은 자석은 두 극이 있으며 한 자석이 두 쪽으로 나뉘어도 각 조각은 항상 두 극을 가지게 된다는 것이다. 그리고 그는 자석의 같은 극은 서로 밀어내며 다른 극은 서로 당기를 것을 알아내었다. 그러나 자석이 북쪽과 남쪽을 가리키는 현상을 지구의 자기장에 의한 것임을 생각하지 못했다. 페레그리누스 이후 약 300년 동안 자석에 대한 연구에는 큰 진전이 없었다.
1581년에 잉글랜드의 로버트 노먼()은 저서 《새로운 인력》()에서 나침반 바늘이 아래로 살짝 기울어지는 현상을 발견했다. 처음에 그는 나침반의 불균형을 그 이유로 생각했지만 반복적인 실험으로 단순 나침반의 불균형이 아니라 실제로 아래쪽으로 힘을 받음을 발견했다. 노먼은 생각하지 못했지만, 이 실험은 나침반 바늘을 움직이는 힘이 하늘에 의한 것이 아니라 지구에 의한 것임을 발견하는데 큰 역할을 하게 된다.
1600년에, 윌리엄 길버트는 《자석에 대하여》라는 제목으로 자기 현상을 연구한 책을 출판하였다. 이 책에서 길버트는 나침반이 지구의 자기적 성질에 의하여 작동한다고 주장하였고, 이는 자기 현상에 대한 첫 과학적 연구로 여겨진다.
그 뒤, 자기 현상에 대한 연구는 더욱 활발해져 더욱 구체적이고 정량적인 이론들이 나타나기 시작하였다. 이 시기에는 자기 현상이 어떤 가상의 자기 유체()로 인한 것이라는 가설이 유망하였으나, 19세기에 와서 자기장은 전류의 흐름에 의해서 생기게 된다는 앙드레마리 앙페르의 발견을 토대로 마이클 패러데이는 자기 유체의 존재를 부정하였고, 이후 이 가설은 곧 잊혀졌다.
패러데이의 자기와 전기현상에 대한 발견 이후, 스코틀랜드 과학자인 제임스 클러크 맥스웰은 이때까지 관측된 자기현상과 전기현상을 바탕으로 전자기학 이론을 도입하였다. 전자기학 이론은 물리학에서 위대한 이론 중의 하나로 평가되고 있는데, 왜냐하면 자기와 전기 현상에 대한 이론을 통합했으며 나아가 빛이 전기장과 자기장 진동의 형태로 진행한다는 성질을 설명하기 때문이다. 더욱이 전자기학 이론은 빛이 관성계에 관계없이 일정한 속도로 진행한다는 것을 설명했고, 이는 알베르트 아인슈타인의 특수 상대성 이론으로 이어진다.
자성의 종류.
1996년 4월 2일에 러시아와 벨라루스의 국가 공동체로 신설되었다. 1997년 4월 2일에 《벨라루스 러시아 연맹 조약》이 체결되면서 국가 연합 체계로 격상되었고 1998년 12월 25일에는 러시아와 벨라루스의 정치, 경제 사회 통합에 관한 협정이 체결되었다.
1999년 12월 8일 러시아의 보리스 옐친 대통령과 벨라루스의 알렉산드르 루카셴코 대통령 사이에 러시아 벨라루스 연맹국 창설 조약이 조인되었다. 1999년 12월 22일 러시아 국가두마가 조약을 비준했고 2000년 1월 26일 벨라루스 의회가 조약을 비준했다. 제안된 국기(國旗)는 붉은 바탕에 2개의 붉은 별을 그려 넣어, 소련의 국기와 매우 유사하다.
각 회원국은 각자의 주권과 국제적 지위를 계속 유지하게 되어 있다. 연맹국 조약에 의해 제약된 경우가 아니라면, 연맹국은 그 자체가 국제기구에서 대표권을 주장하거나 입법 행위 및 회원국 정부의 결정을 뒤집을 수 없다. 이 점에서 이 연맹국은 유럽 연합이나 아프리카 연합과 유사하다. 드미트리 메젠체프가 2021년 3월 19일부로 연맹국의 국가서기를 맡고 있다.
빛()은 좁은 의미에서 가시광선, 즉 일반적으로 사람이 볼 수 있는 영역의 전자기파를 의미하고, 넓은 의미에서 전파, 적외선, X선 등 모든 영역의 전자기파를 의미한다. 물리학에서 주로 넓은 뜻으로 쓰인다.
물리학에서 보는 빛.
고전 물리학에서 보는 빛은 전자기파이며, 매질 없이 전파한다. 전기 또는 자기를 띠는 물질이 가속 운동하면 전자기파가 전파한다. 그러나 빛은 회절과 간섭의 파동성을 띤다. 양자 물리학에서 보는 빛은 파동뿐 아니라 입자로서 이중성을 갖는다. 아인슈타인의 광양자 가설에 따라 빛은 일정한 에너지를 갖도록 양자로 되어(개수를 셀 수 있는 단위로 되어) 있다.
빛은 인간의 눈에 보이는 보통 전자기 방사선을 알아내기 위한 복사 에너지이고, 시각을 담당한다. 가시광선은 일반적으로 700 나노 미터, 400 나노 미터(㎚), 또는 400×10⁻⁹m 범위의 파장을 갖는 것으로 정의된다. 이 숫자는 인간의 시각의 절대 한계를 나타내지 않지만, 대략적인 범위에서 대부분 사람들이 대부분의 상황 안에서 잘 볼 수 있다. 가시광선은 크게 380-800nm 좁게는 420-680nm로 정의한다. 이상적인 실험실 조건에서, 사람들은 적어도 1050nm 까지의 적외선을 볼 수 있다. 어린이와 젊은 성인은 약 310-313nm 아래로 자외선을 볼 수 있다. 가시광선의 기본 특성은 강도, 전파 방향, 주파수 또는 파장 스펙트럼, 편광이다. 빛은 진공에서 속도가 초당 299,792,458m(약 3×10⁸m) 이고 자연의 기본 상수 중 하나이다. 가시 광선은 전자기 방사 (EMR)의 모든 유형으로, 실험적으로 항상 진공 상태에서 위의 이동속도를 찾을 수 있다. EMR의 모든 유형의 공통점, 가시 광선이 방출되는 광자라는 작은 "패킷"에 흡수하고, 파동과 입자 모두의 특성을 나타낸다. 이 속성은 파동 입자 이중성이라고 한다. 광학으로 알려진 빛의 연구는 현대 물리학에서 중요한 연구 분야다. 물리학에서, 빛은 때때로 어떤 파장의 전자기 복사선 가시적인지 여부를 의미한다. 이 글은 가시 광선에 초점을 맞추고 있다. 일반적인 용어에 대한 전자기 방사선 문서를 참고하라.
빛의 원천.
우리가 사물을 볼 수 있는 것은 빛 때문이다. 우리 주위에서 쉽게 볼 수 있는 태양이나 불빛은 그 자체가 빛의 원천(광원, 光源)이다. 광원이 아닌 다른 사물에서 산란되어 우리가 볼 수 있는 것은 광원에서 나온 빛이 그 사물에서 산란되어 우리 눈에 닿기 때문이다. 광원은 자연광과 인조광으로 나눌 수 있다. 자연광은 우리가 조절할 수 없는 광원에서 나온다. 이러한 광원에는 태양과 별이 있다. 인조광은 우리가 조절할 수 있는 광원에서 나온다.
빛의 생성.
모든 빛은 원자에서 나온다. 원자는 다른 광원의 빛을 흡수하거나 다른 입자와 부딪칠 때 에너지를 얻는데, 바로 이때 빛이 생긴다. 에너지를 얻은 원자는 들뜬 상태에 있다고 한다. 대개 원자는 아주 짧은 시간 동안만 들뜬 상태로 있다가, 곧 얻었던 에너지를 다시 내놓고 들뜬 상태에서 원래의 상태로 돌아간다. 이때 나오는 에너지는 다른 원자에 다시 흡수되거나 방출된다. 원자를 들뜬 상태로 만드는 데 필요한 에너지와 원자가 빛으로 내놓는 에너지는 원자의 종류에 따라 다르다.
보통 빛은 호수 위를 전파해가는 수면파와 같은 파동이라고 설명한다. 또 빛은 광자라고 하는 입자로 설명하기도 한다. 빛을 파동으로 설명하든 입자로 설명하든, 두 경우 모든 빛이 에너지를 가진다는 사실은 틀림없다.
그 밖의 광원.
많은 물질은 에너지를 얻어 열을 내지 않고도 빛을 내놓는다. 이런 물질들이 내는 빛을 냉광이라고 한다. 어떤 냉광물질은 에너지를 받다가 중단되도 한참 동안 어둠 속에서 빛을 낸다. 이런 빛을 인광이라고 한다. 인광을 내는 물질의 원자는 들뜬 상태로 오랫동안 머무르면서 계속 빛을 낸다. 인광물질은 야광시계의 바늘이나 숫자와 같이 어둠 속에서 빛을 내는 부분에 쓰인다. 한편, 물질이 에너지를 받는 동안에만 내는 빛을 형광이라고 한다.
반딧불이를 비롯한 몇몇 생물은 몸 안에 들어 있는 화학물질이 결합해 다른 화합물을 만드는데, 이 화학물에는 들뜬 상태의 원자들이 들어 있다. 이 들뜬 상태의 원자들이 원래의 정상 상태로 돌아갈 때 광자가 나온다. 이러한 과정을 생물발광이라고 한다.
태양은 핵에서 수소 원자 사이에 핵반응이 일어나 아주 많은 에너지가 나오기 때문에 빛을 낸다. 광자와 다른 입자들은 그 에너지를 가지고 태양 표면으로 나와 원자들을 들뜬 상태로 만든다. 들뜬 상태의 원자는 원래의 상태로 돌아가면서 빛을 낸다. 다른 모든 별도 이와 같은 과정으로 빛을 낸다.
우리는 간혹 극지방에서 오로라를 볼 수 있다. 이 오로라가 빛나는 이유는 공기 분자 때문이다. 태양에서 빠른 속도로 날아오는 입자가 지구 상공에서 공기 분자와 부딪치면 공기 분자는 에너지를 얻어 들뜬 상태가 되었다가, 빛을 내놓으면서 원래 상태로 돌아간다. 이러한 충돌이 밤에 일어나면, 눈으로 볼 수 있을 만큼 충분히 밝은 빛을 낸다.
레이저는 모든 광자가 똑같은 에너지를 가지고 같은 방향으로 나아가는 강한 광선을 만드는 장치이다. 레이저는 과학 연구, 외과 수술, 전화 통산 따위에 중요하게 쓰이며, 그 밖에도 군사나 산업 분야에 널리 쓰인다.
빛의 속력.
빛의 속력을 측정하려 한 사람 중에 17세기 갈릴레오 갈릴레이가 있다. 갈릴레이는 약 1km 떨어진 곳에서 서로 등불을 가지고, 상대방의 등불이 보이면 바로 등불을 열게 하는 방법으로, 그 시간차를 통해 광속을 측정하려고 했다. 그러나 이 실험에서는 빛이 왕복하는 데 걸린 시간이 10만분의 1초 정도로 매우 짧아 속력을 제대로 측정할 수 없었다.
진공에서 빛의 속력은 정확하게 299,792,458m/s (2.9x108,초당 약 186,282마일)으로 정의된다. SI 단위로 빛의 속력의 고정 된 값은 이제 빛의 속력의 관점에서 정의된다는 사실에 기인한다. 모든 형태의 진공에서 전자기 방사는 정확히 같은 속력으로 이동한다.
덴마크의 천문학자인 올러 뢰머는 1676년, 목성의 위성인 이오의 관찰을 통해서 빛의 속력을 측정하였다. 뢰머는 목성이 지구에 가장 근접했을 때 예측한 것보다 11분 일찍 이오의 월식이 일어난다는 것을 알았고, 가장 멀리있을 때는 예측보다 11분 늦게 일어난다는 사실을 발견했다. 뢰머는 그 22분이 빛이 지구의 공전궤도의 지름을 지나는 시간이라고 계산하여 빛이 2.12×10^8 m/s라고 추정했다.
프랑스의 물리학자 이폴리트 피조는 1849년 더 정확하게 빛의 속력을 측정하였다. 피조는 빛이 톱니바퀴를 통과한 후 8.9km 떨어진 곳의 거울에 의해 반사가 되어 다시 톱니바퀴로 돌아오는데, 그 각속도를 이용해 빛의 속력을 측정하였다. 피조는 빛의 속력을 3.13×10^8 m/s라고 측정하였다. 1862년 레옹 푸코는 회전하는 거울을 통해 실험을 하여 2.98×10^8 m/s라는 결과를 얻었다, 앨버트 에이브러햄 마이컬슨은 1877년부터 그가 죽은 해인 1931년까지 빛의 속력 측정실험을 했다. 마이컬슨은 푸조의 방법을 개량해 1926년에 2.99796×10^8 m/s라는 결과를 얻었다.
현재 사용하고 있는 빛의 속력은 진공에서 2.99792458×10^8 m/s이다. 실제로 오늘날에는 미터 자체를 1/299 792 458초 동안 빛이 이동한 거리로 정의하고 있다. 이 속력은 1초에 지구를 일곱 바퀴 반을 돌 수 있고 지구에서 달까지 가는 데 1초 정도 걸리는 매우 빠른 속력이다.
통상의 물질을 포함하는 각종 투명 물질에서 빛의 유효 속력은 진공에서보다 작다. 예를 들어 물에서 빛의 속력은 진공의 약 3/4이다.
그러나 빛의 “중지”로 설명됐다. 이러한 실험에서 두 번째 레이저 펄스에 자극에 의해 원자의 흥분 상태에 저장되는 빛만을 의미하고 임의만이 나중에 다시 방출 된다.
EMR의 동작은, 그 파장에 따라 달라진다. 높은 주파수는 보다 짧은 파장을 가지며, 더 낮은 주파수는 더 긴 파장을 갖는다. EMR 단일 원자와 분자와 상호 작용하면, 그 동작은 운반 양자 당 에너지의 양에 의존한다.
가시광 영역의 EMR은 분자의 결합 또는 화학적 변화로 이어질 분자 내의 전자의 여기를 야기 할 수 있는 에너지의 하단부에 아르 퀀텀 (불리는 광자)로 구성된다. 가시 광선 스펙트럼의 하단에서, EMR 사람 (적외선)의 광자가 더 이상 인간의 망막에 시각적 분자 망막에서 지속 분자 변화 (형태의 변화)를 야기하기에 충분한 각각의 에너지가 없기 때문에 보이지 않는 변화는 비전의 감각을 트리거한다.
양자에 의해 흡수 뿐 아니라 적외선의 다양한 유형의 민감한 동물들은 존재한다. 뱀의 적외선 감지 세포의 물은 작은 패킷이 적외선에 의해 온도가 상승하는 자연 열 화상의 종류에 따라 달라진다. 이 범위의 EMR이 동물이 분자 진동 및 난방 효과를 발생해 감지하는 방법이다.
가시광선의 범위보다도 자외선은 360nm~400nm 이하 각막 내부렌즈에 의해 흡수되기 때문에 사람에게는 보이지 않는다. 거기에다가 사람 눈의 망막에 있는 간상체와 추상체는 매우 짧은 검출을 하고 자외선에 의해 손상을 입는다.
빛의 성질.
직진.
반사와 투과.
빛이 얇은 유리판과 같은 투명한 매질의 표면으로 입사할 때 이 빛은 빛을 산란시키는 밀집된 거대한 원자 배열을 볼 것이다. 이 파의파장은 ~500nm인 반면에 원자 크기 및 원자간격(0.2nm)은 수천분의 1 정도로 빛의 파장보다 더 작다. 밀한 매질을 지나가는 투과의 경우 산란된 전파는 각각 서로를 지워버리지만 앞쪽 방향, 즉 앞으로 진행하는 빛은 그대로 유지된다. 그러나 이러한 과정은 매질의 불연속적 경계면이 없다고 가정할 때만 일어날 수 있다. 이 과정은 (공기 및 유리와 같이) 2개의 서로 다른 투명한 매질들 사이의 경계면에서는 적용되지 않는다. 이러한 경계면은 사실 울퉁불퉁한 불연속 경계면이다. 빛이 경계면에 입사할 때 일부의 빛은 뒤로 되반사하는데, 이러한 현상을 반사(reflection)라고 부른다. 이상적인 금속의 경우 빛을 100% 반사시키는데, 이를 수학적으로 설명할 수 있다. 빛의 파동함수가 금속의 경계면으로 진입하면, ψ(x,t)=Ae^i(kx-ωt+φ)의 항 중에 실수부가 사라지고 허수부만 남게 된다. 이는 실존하는 빛을 표현할 수 없으므로 빛은 금속 내부를 진행할 수 없다는 것을 나타낸다. 따라서 빛은 금속을 통과하지 못하고 100% 반사되어 나오게 된다.
굴절.
빛의 임의의 각도로 경계면으로 들어갈 때, 이 면이 대표적인 불균질 매질에 대응하고 이 면을 구성하고 있는 원자가 반사광처럼 뒤쪽으로 그리고 투과광처럼 앞쪽으로 모두 빛을 산란 시킨다. 입사광선이 휘거나 구부러지는 현상을 굴절(refraction)이라고 한다. 이때 빛은 스넬의 법칙(Snell's law)을 따라 굴절한다. 스넬의 법칙이란 입사하는 매질의 굴절률과 입사각이 n1,θ1이고 굴절하는 매질의 굴절률과 굴절각이 n2,θ2일 때 n1sinθ1=n2sinθ2을 만족한다는 법칙이다. 진공에서 빛의 속력 c와 물질 속에서 빛의 속력 v의 비, 즉 n=c/v를 굴절률이라 한다. 빛은 진공에서 보다 물질 속에서 더 느리게 진행하므로 물질 속에서 굴절률은 항상 1보다 크고, 진공에서 굴절률은 정확히 1이다.
간섭.
빛을 나타내는 파동함수는 이차 선형 편미분 방정식의 해로 나타낼 수 있다, 따라서 이 파동함수는 중첩의 원리(principle of superposition)를 따른다. 달리 말하면 '빛의 간섭이란 2개 혹은 그 이상의 빛이 상호작용하여 얻어진 합성파의 복사조도(irradiance)가 성분 광파의 복사조도를 단순히 더한 값과 달라지는 현상'이라고 볼 수 있다. 예를 들어 두 가지 빛을 ψ1(x,t)=Ae^i(k1x-ωt+φ),ψ2(x,t)=Be^i(k2x-ωt+φ)로 나타내면, 중첩된 빛은 ψ12(x,t)=Ae^i(k1x-ωt+φ)+Be^i(k2x-ωt+φ)로 나타낼 수 있다.
회절.
음파, 물질파, 빛을 포함한 모든 파동에서 회절(diffraction)은 진행하는 파면의 일부가 차단되었을 때 발생하는 파동 현상의 일반적인 특성이다. 투명하거나 불투명한 장애물을 만나서 일부 파면의 진폭이나 위상이 변하게 되면 회절 현상이 나타난다. 장애물을 지나 진행하는 파면상의 각 부분은 서로 간섭(interference)하여 회절무늬라 불리는 독특한 에너지밀도 분포를 형성한다. 간섭과 회절은 명확하게 물리적으로 구분되지 않는다. 그러나 항상 적절한 것은 아니지만 관례적으로 몇 개의 파가 중첩되는 경우에는 간섭으로, 대단히 많은 수의 파가 중첩되어 나타나는 현상은 회절로 구분한다. 그렇더라도 많은 파의 중첩을 취급하는 경우 한편으로는 다중광속 간섭이라 부르고 다른 한편으로는 격자에 의한 회절이라고 부른다.
일각에서는 빛의 회절을 불확정성의 원리로 설명하기도 한다. 불확정성의 원리란, 파동에서 변위의 불확정성과 운동량의 불확정성의 곱이 상수값보다 항상 크거나 같음을 말한다.(Δx*Δp≥ħ/2) 빛이 슬릿으로 진입하면서 파동의 범위의 불확정성(Δx)이 감소하므로, 파동의 운동량의 불확정성(Δp)이 증가해서 빛의 방향의 불확정성이 증가한다는 논리이다.
광원.
많은 광원들 중 가장 널리 알려진 것은 열이다. 물체의 온도에 따라 특정한 흑체 복사 스펙트럼을 방출한다. 예를 들어, 태양 주위의 6000K의 온도인 채층에서는 가시광선에서 최댓값을 가지는 전자기 스펙트럼을 방출하고, 그보다 온도가 낮은 백열등의 경우는 방출하는 에너지의 약 10% 정도가 가시광선 영역에 있고, 나머지는 적외선 영역에 있다.
흑체 복사 스펙트럼의 최댓값은 차가운 물체일수록 적외선 영역에 존재한다. 그리고 온도가 높아질수록 최댓값은 짧은 파장 영역으로 이동하여 처음에는 가시광선 영역의 빨간색을 지나 파란색으로 이동하고, 결국 가시광선을 벗어나 자외선 영역으로 이동한다. 금속을 가열할 때 빨간색을 내는 것보다 파란색을 내는 것이 더 높은 온도인 것이다.
원자는 빛의 특정 에너지만을 방출하거나 흡수한다. 이 현상은 각 원자에 따라 특정한 스펙트럼의 ‘방출선’을 나타나게 한다. 다이오드에서 빛의 방출, 가스램프(네온등이나 네온사인, 또는 수은기체 등), 불꽃과 같은 것은 방출의 예이다. 예를 들어, 나트륨을 태울 때 그 불꽃은 노란색이다.
전자와 같이 자유입자가 감속할 때에도 가시광선을 만들어 낸다. 예를 들어 사이클로트론 복사, 싱크로트론 복사, 제동 복사 등이 있다. 입자가 물질 속에서 빛보다 빠르게 움직일 때 그 물질은 체렌코프 복사를 하게 된다.
특정 화학 물질의 연구는 화학 발광에 의해 가시 광선을 생산하고 있다. 생명체에서, 이 공정은 생물 발광이라고 불린다. 예를 들어, 반딧불은 이 의미에 의해 빛을 생산하고 보트는 물이 빛나는 웨이크 생산에 의해 플랑크톤을 방해 할 수 있다. 그들은 더 많은 에너지 방사선과 형광으로 알려진 과정에 의해 조명될 때 특정 물질이 빛을 생산하고 있다. 어떤 물질보다 에너지 방사선에 의해 빛을 천천히 방출한다. 이것은 인광으로 알려져 있다. 인광 재료는 아 원자 입자를 퍼 붓는 것에 의해 흥분 될 수 있다. 음극선이 하나의 예다. 이 메커니즘은 브라운관 텔레비전과 컴퓨터 모니터에 사용된다.
빛의 압력.
빛은 해당 경로에 있는 개체에 물리적 압력을 가한다. 맥스웰 방정식에 의해 추론될 수 있는 현상이지만 빛의 입자 특성에 의해 설명되는 것은 쉽지 않다. 가벼운 압력은 빛의 속도에 의해 분할 된 빛의 힘과 동일하다. 때문에 빛의 크기, 빛의 압력의 효과는 모든 물체를 무시한다. 예를 들어 하나의 밀리 와트의 레이저 포인터는 한 물체에 대해 약 3.3피코뉴턴의 힘을 가한다. 따라서, 하나의 레이저 포인터로 미국의 페니를 들어올릴 수 있지만 약 30억-mW 레이저 포인트를 필요로 한다. 그러나 NEMS 같은 나노미터 스케일의 애플리케이션에서 가벼운 압력의 효과가 더 중요하고 NEMS 매커니즘을 구동하는 것과 나노미터 크기의 물리적 스위치를 누른 빛의 압력인 집적 회로는 활발한 연구 분야이다.
큰 규모에서, 빛의 압력은 소행성이 더 빨리 회전할 수 있게 한다. 솔라 세일의 가능성은 우주에서 가속화되었다. 우주 안에서 조사 중이다.
비록 Crookes 복사계의 움직임이 빛의 압력에 의한 결과 일지라도 이 해석은 부정확하다. Crookes의 회전의 특성은 진공의 결과이다. 이것이 Nichols의 복사계와 혼동되지 않는다면 토크의 의해 야기되는 행동은 빛의 압력에 의해서 직결된다.
빛에 대한 이론.
기원전 5 세기에서, 엠페도클레스는 모든 것이 네 가지 요소로 구성되었다고 한다. 불, 공기, 흙과 물. 그는 아프로디테가 4가지의 요소로 사람의 눈을 만들었다고 믿었다. 사실이라면, 다음 하나는 밤에 단지뿐만 아니라 낮에는 볼 수 있었다. 그래서 엠페도클레스는 태양과 같은 소스에서 눈에서 광선과 광선 사이의 상호 작용을 가정했다.
약 300 BC에서, 유클리드는 가정하였다. 빛이 직선으로 여행하는 것과 그는 반사의 법칙을 묘사하고 수학을 공부하였다. 그는 눈이 눈으로부터의 빔의 결과, 그는 어떻게 빛이 도달하고 만약에 그의 눈을 감으면 어떻고 밤에 눈을 열면 어떠할지 궁금해 했다. 물론 눈에서 빔이 무한대로 빠르게 이동하면 문제가 되지 않는다.
기원전 55년, 루크 레셔는 그리스의 원자론의 아이디어에 대해 썼다. 빛 과 태양의 열은 그들이 꺼지기 전 까지에는 원자로 구성되어있다. - 우주의 본질에
고대 인도에서 Samkhya 와 Vaisheshika의 힌두교 학교에서 기원 후 세기 초에 빛 이론을 개발했다. Samkhya 학교에 따르면 빛은 총 요소의 밖으로 가장 기본이 되는 5가지 “미묘한” 요소이다. 이들 원소의 자성은 특별히 언급되지 않고, 그것은 실제로 연속으로 촬영 한 것으로 보인다. 한편 Vaisheshika학교는 시간과 공간 두 개의 비 원자의 물리적 이론을 주었다. 기본 원자는 지구, 물, 불, 공기이다. 광선은 테자스 원자의 높은 속도를 가져온다. 빛의 입자는 속도와 테자스 원자의 배열에 의해 다른 특성을 나타 낼 수 있다. "Vishnu Purana"는 햇빛을 “태양의 일곱 광선”으로 말한다.
5세기의 Dignāga와 7세기의 Dharmakirti 같이 원자론의 유형을 개발한 인도의 불교는 실제로 원자 단체로 에너지 혹은 빛으로 깜빡이게 구성되어있다. 그들은 빛같은 동등한 에너지의 원자를 보았다.
르네 데카르트는 빛이 이븐 알하이탐과 Witelo의 "형태"뿐만 아니라, 베이컨, Grosseteste, 케플러의 "종"을 거부하고, 발광체의 기계적 특성이었다고 말했다. 1637년에 그는 빛의 굴절 이론을 발표했다. 그의 이론은 불확실했다. 빛이 중간 밀도보다 적은 밀도보다 더 빠르게 이동한다고 가정하였다. 데카르트는 음파의 행동을 비유하여 결론에 도착했다. 비록 데카르트는 상대 속도에 대해 잘못이 있었지만, 그는 빛이 굴절을 다른 물질의 빛이 속도에 대해서 정확한 가정을 했다. 데카르트는 처음으로 기계적 비유를 사용하지 않았지만 그가 분명히 빛 발광체 및 전송 매체의 기계적 특성이라고 주장하기 때문에, 데카르트의 빛 이론은 현대 물리 광학의 시작으로 간주 한다.
뉴턴의 입자설.
피에르 가상디(1,592 - 1,655)는 1660년 사후에 출판 된 빛의 입자 이론을 제안하였다. 아이작 뉴턴은 이른 나이에 가상디의 이론을 공부하고, 플레넘의 데카르트 이론에 자신의 견해를 선호했다. 그는 빛의 원천에서 모든 방향으로 방출 된 미립자 (물질의 입자)로 구성되었다고 그의 가설에 진술했다. 빛의 파동성에 대한 뉴턴의 주장 중 하나는 빛이 직선으로 이동하는 동안 파장이 장애물 주위로 구부러져 있다는 것이었다. 그러나 그는 빛 입자가 오드 지역화 웨이브를 만들 수 있게 함으로써 (프란체스코 그리말디에 의해 관찰되었다) 빛의 회절 현상을 설명했다.
아이작 뉴턴이 스펙트럼 현상을 실험할 당시 백색광이 프리즘에 의해 색이 분해되는 것은 이미 알려진 사실이었다. 이것은 어둠이 색을 변화시키거나 프리즘에 의한 굴절이 빛의 성질을 변화시키기 때문이라는 것이 그 당시의 설명이었다. 뉴턴은 프리즘에 의해서 분해된 광선 하나를 다시 프리즘에 통과 시키면 색이 더 이상 분해되지 않는 것을 실험해 보았다. 이 사실로 뉴턴은 어둠이나, 프리즘에 의한 굴절에 의해 빛의 성질이 바뀌지 않는다는 것을 알게 되었다. 그는 각각의 색에 대응되는 서로 다른 크기의 빛 입자가 존재하고, 그 입자가 각각 다른 수의 진동을 일으켜서 색을 만들어 낸다고 주장했다. 다시 말해서 가장 큰 크기의 빛 입자가 최대 진동수인 적색을 만들고, 가장 작은 크기의 빛 입자가 최소 진동수인 청색을 만들어 낸다고 했다. 1704년 뉴턴은 그의 광학 이론을 집대성한 책 《광학》을 출판하였다. 그 책에서 뉴턴은 "빛의 사선(射線)이 물질로부터 발사되는 작은 물체"라고 적었고, 그 이유는 이러한 물체는 같은 매질 속을 지날 때, 그림자 쪽으로 휘어지지 않고 직진하기 때문이라고 했다. 뉴턴의 명성 때문에 입자설은 18세기 동안 정설로 확고한 위치를 지켰다.
파동설.
네덜란드 출신의 프랑스 과학 아카데미 회원이었던 크리스티안 하위헌스는 빛의 파동설을 주장했다. 그는 하위헌스 원리를 통해 파동이 전해지는 방법을 설명한 것으로 그 이름이 알려져 있다. 빛의 파동설은 프랑스의 르네 데카르트와 영국의 로버트 훅이 기초하고 하위헌스가 완성한 이론이다. 하위헌스는 빛이 교차할 때 서로 방해를 받지 않고 투과한다는 이유로 빛의 파동설을 주장하였다. 만약 빛이 입자라면 충돌로 인해 반드시 빛이 흐트러지는 것이기 때문이다. 1690년 그의 빛에 관한 이론인 ‘빛에 관한 논문’을 발간하였다. 그는 빛의 파동을 전하는 매질로 우주 전체에 정지한 상태로 퍼져있는 에테르라는 물질이 있다고 주장했다. 뉴턴의 입자설과 하위헌스의 파동설은 둘 중 우세하다는 증거는 발견되지 않았으나, 뉴턴의 명성에 의해 입자설이 더 많이 지지를 받았다.
19세기가 되어 영국의 토머스 영이 ‘빛의 간섭 실험’을 발표하면서 빛의 입자설에 대한 확실한 반론이 나왔다. ‘파동의 간섭’이란, 두 파동이 중첩되었을 때 마루들은 보강간섭을 하고 골들은 소멸 간섭을 하여 줄무늬를 만드는 현상이다. 이런 파동의 간섭현상이 빛에서도 나타난 것을 영의 이중 슬릿 실험에 의해 밝혀졌다. 이런 줄무늬를 간섭 무늬라고 한다. 1803년 런던 왕립 학회에서 처음 이 실험을 발표했을 때, 학계의 권리에 부딪혀 받아들여지지 않았다. 그러나 이후 1818년 프랑스의 오귀스탱 장 프레넬은 빛의 회절을 파동설로 설명하였고, 1850년 프랑스의 레옹 푸코가 빛의 속도를 측정함으로써 파동설이 받아들어지게 되었다.
파동 이론의 또 다른 후원자는 레온하르트 오일러였다. 그는 파동이론에 의해서 회절이 더 쉽게 설명 될 수 있다고 논쟁 했다.
1815 암페어는 Fresnel에게 아이디어를 주었다. 아이디어 내용은 빛의 편광이 횡파라면 파동설에 의해 설명 될 수 있다고 하였다.
1821년까지 프레넬은 빛의 파동성을 수학적 방법을 통해 보여줄 수 있었다. 편광이 빛과 빛이 가로일 때 어떠한 진동이 일어나지 않을 때 파장이론에 대해 설명할 수 있었다.
가상의 물질인 Luminiferous aeher은 1678년 Huygens가 마이 켈슨-몰리의 실험에 의해 19세기 후반 강한 의심을 하여 제안 되었다.
맥스웰의 전자기 이론.
1845년 마이클 페러데이는 직선 편광의 편광면이 광선이 자기장에 도달하였을 때 회전하는 것을 발견 하였다. 이 효과는 현재 페러데이 회전이라고도 한다. 이것은 빛이 전자기와 관련 되어있다는 증거였다. 1846년 그는 빛이 자기장 선을 따라 전파 방해의 형태임을 추정하였다.페러데이는 1847년 빛이 고주파 전자기 진동 이라고 주장하였다. 이는 심지어 매질의 부재등에 의해 에테르로 전파 될 수 있었다.
1867년 영국의 제임스 클러크 맥스웰은 전기와 자기가 밀접하게 관련이 있고 이를 수식적으로 나타내었다. 그는 전기와 자기사이의 상호작용으로 파장이 발생되고 전파되는 것을 알아냈다. 실제 전자기력은 파동의 형태로 전파되며, 전자기파는 서로 직각으로 진동하는 전기장과 자기장의 두 성분을 갖는다. 맥스웰은 진공에서 전자기파의 속도를 계산해 본 결과 빛의 속도와 일치하는 것을 확인하였다. 그는 빛이 전자기파의 한 형태라고 결론을 내었다. 맥스웰에 빛이 파동이라는 것은 수학적으로 엄밀하게 유도되었으므로 이는 빛의 파동설을 확고히 하였다.
빛이 금속 표면에 충돌할 때 전자가 방출되는 현상을 광전효과라고 한다. 광전효과는 1887년 독일의 헤르츠가 우연히 발견하였다. 그 당시에는 빛이 파동인 경우 발생하는 현상으로 큰 관심을 갖지 않았다. 그러나 광전효과를 조사해 보면서 빛이 파동인 경우 설명하기 힘든 현상들이 나타났다. 방출되는 전자의 에너지는 빛의 세기가 아니라 빛의 진동수에 비례하는 것이 확인되었다. 게다가 어떤 특정 진동수보다 낮은 진동수를 가진 빛이 비추었을 때 빛의 세기에 관계없이 전자가 방출되지 않았다. 이 결과는 빛이 파동설로는 설명이 불가능한 것이었다. 마침내 1905년 알베르트 아인슈타인이 빛의 입자설의 부활을 통해 이 문제를 해결하였다. 아인슈타인은 빛 입자를 광자라고 불렀고 그의 주장을 광양자설이라 하였다. 그러나 압도적으로 많은 파동설의 증거 때문에 많은 물리학자들의 반론에 부딪혔다. 아인슈타인은 그의 주장을 뒷받침하는 많은 논문을 발표하는 노력을 통해, 결국 그의 광전 효과에 대한 설명이 인정받게 되었다. 아인슈타인은 광전효과를 설명한 공로로 1922년 노벨 물리학상을 수상하였다. 이것은 결정적으로 빛의 입자와 파동의 이중성과 양자역학의 기초를 마련하게 되었다.
입자와 파동의 이중성.
아인슈타인의 광전효과에 대한 연구와 플랑크의 결과를 토대로, 현재의 이론은 빛이 입자적 성질과 파동적 성질이 모두 가지고 있다고 설명한다. 아인슈타인은 광자의 에너지는 광자의 진동수에 비례한다고 했다. 즉, 입자적 성질을 가진 광자와 파동이 가지는 성질인 진동수를 동시해 표현하였다. 일반적으로, 모든 물질은 입자성과 파동성을 동시에 가지고 있다고 했다. 파동으로 생각했던 빛이 입자라는 것을 보였다. 입자라고 생각한 전자가 파동임을 보인 것은 프랑스의 루이 드 브로이이다. 그는 1924년 물질파 이론을 제창하여 전자가 원자핵 쪽으로 가지 않고 일정한 궤도운동을 하는 것을 설명했다. 1927년에 미국의 클린턴 조지프 데이비슨이 실험적으로 전자에 파동적 성질이 있다는 것을 증명하였다. 결국 과학자들은 빛이 파동성과 입자성 두 가지를 모두 가지고 있다는 결론을 내렸다.
양자이론.
1900년 막스 플랑크는 흑체복사를 설명하려고 시도했다. 빛이 비록 파동일지라도 이 파동은 그들의 주파수에 관한 유한한 양의 에너지를 얻거나 잃을 수 있다고 제안하였다. 플랑크는 (라틴어에서 “얼마나 많은”이라는 뜻) 빛 에너지의 “양자”, “덩어리”라고 불린다. 1905년 아인슈타인은 광전 효과를 설명하기 위해 빛 양자의 개념을 사용하고 이 빛 양자가 “진짜” 존재했다고 제안하였다. 1923년 아서 홀리 콤프 턴은 파장 변화가 저가동의 X-레이가 흩어져 보인다고 보였다. 지금은 파동이론이지만 전자가 X-레이의 입자 이론에 의해 설명되었다 1962년 길버트 N 루이스는 liqht quanta particles photons라고 이름 붙였다. 결국 양자 역학의 현대이론은 입자와 파동 둘로부터 왔다. 대신 현대 물리학은 거시적인 입자, 때로는 다른 거시적인 물, 파도의 한 종류로 수학적으로 설명 할 수 있는 무언가로 빛을 보고 있지만 실제로는 완전히 상상 할 수 없는 무언가이다. 가시광은 주파수 안의 중간을 차지한다. 이것은 쉽게 파동 혹은 입자 모델 때로는 두 가지 모두를 사용하여 기술하여 실험에 표시될 수 있다.
아메리카 국가 기구 또는 미주 기구(美洲機構)는 미국 워싱턴에 본부를 둔 국제 기구로, 1948년 4월 30일에 창설되었다. 현재 아메리카 대륙의 34개국이 가입해 있다.
1947년 9월, 미국을 비롯한 중남미 20개국이 리우 데자네이루에서 미주(美洲) 상호원조조약을 체결하게 되었다. 이 조약은 총 26개조로서 "조약국 상호간의 분쟁은 유엔에 의탁하기 전에 미주기구의 협의에 따라 해결하고자 한다"는 정신을 원칙으로 삼고 있다. 1948년 4월 콜롬비아의 수도 보고타에서 열린 미주회의에서는 리우조약 정신을 보다 강화시키며, 미주회의와의 연대를 굳게 하고자 이 지역의 모든 기구를 집대성하여 미주기구를 창설토록 했다.
아메리카 국가 기구는 미국의 중남미 정책에서 신먼로주의의 지배 역할을 담당하는 것으로서 이 지역의 진보적인 반식민지 운동의 억제력이 되기도 했다. 특히 쿠바를 고립시키는 데 큰 역할을 하였으나 1975년 7월 이후에 OAS의 쿠바의 봉쇄는 끝났다.
아메리카 국가 기구는 사무국, 상임위원회, 통합 개발을 위한 미주 협의회 및 다수의 위원회로 구성된다.
아메리카 국가 기구의 사무국은 6개 사무국으로 구성되어 있다.
아메리카 국가 기구의 다양한 상임위원회에는 다음이 포함된다.
아메리카 국가 기구의 다양한 위원회에는 다음이 포함된다.
1948년 5월 5일 아메리카 국가 기구 창설 당시 회원국은 다음과 같다.
아메리카 국가 기구는 새로 독립한 카리브해의 국가들을 새로 회원국으로 맞으며 확장했다. 회원국은 다음과 같다. (가입 연도 순으로 정렬)
아메리카 국가 기구는 1962년 1월 31일에 우루과이 푼타델에스테에서 열린 제8차 자문 회의를 통해 "아메리카 국가 기구의 특정 회원국이 마르크스-레닌주의를 고수하는 것은 미주간 통합 체제와 양립할 수 없으며 그러한 정부와 공산주의 진영 간의 연계는 아메리카 대륙의 통합과 연대를 깨뜨린다. 공식적으로 스스로를 마르크스-레닌주의 정부로 규정한 현재의 쿠바 정부는 미주간 통합 체제의 원칙과 양립할 수 없다. 이에 아메리카 국가 기구는 쿠바의 회원국 자격을 정지한다."고 결정했다. 이 안건은 찬성 14개국, 반대 1개국, 기권 6개국(아르헨티나, 볼리비아, 브라질, 칠레, 에콰도르, 멕시코)으로 통과되었다.
쿠바 정부는 아메리카 국가 기구를 "미국의 식민지부"라고 비난했으며 피델 카스트로와 라울 카스트로 형제는 아메리카 국가 기구를 "미국 제국주의 세력의 지배를 위한 도구"로 규정했다. 아메리카 국가 기구 회원국의 외무장관들은 2009년 6월 3일에 온두라스 산페드로술라에서 열린 회의를 통해 1962년부터 쿠바에 내려진 회원국 자격 정지 처분을 해제하기로 결정했다. 그러나 쿠바 정부는 2009년 6월 8일에 공개된 공식 성명을 통해 "쿠바 정부는 아메리카 국가 기구가 쿠바에 대한 자격 정지 처분 해제 결정을 환영한다. 그러나 쿠바 정부는 아메리카 국가 기구에 복귀하지 않을 것이다."라고 밝혔다.
온두라스.
2009년 온두라스 헌정위기를 계기로 마누엘 셀라야 대통령이 축출되었다. 이에 아메리카 국가 기구는 2009년 7월 5일에 온두라스에 대한 회원국 자격 정지 결정을 33개국의 만장일치로 채택했다. 아메리카 국가 기구는 2011년 6월 1일에 온두라스의 회원국 자격 복권에 대해 찬성 32개국, 반대 1개국(에콰도르), 기권 1개국(베네수엘라)으로 통과시켰다.
베네수엘라.
베네수엘라는 2017년 4월 28일에 공개된 공식 성명을 통해 아메리카 국가 기구에서 탈퇴한다고 선언했는데 아메리카 국가 기구 헌장에 따르면 탈퇴 과정에 2년이 걸린다. 그러나 2019년 베네수엘라 대통령 위기 과정에서 임시 대통령으로 취임한 후안 과이도 베네수엘라 의회 의장이 아메리카 국가 기구 사무총장에게 보낸 서한을 통해 베네수엘라가 아메리카 국가 기구 회원국으로 남기를 원한다고 밝혔다. 이에 따라 아메리카 국가 기구는 후안 과이도의 임시 정부를 베네수엘라 정부 대표로 인정하고 있다.
니카라과.
2021년 11월 7일에 니카라과에서 실시된 총선거에서 다니엘 오르테가 대통령이 4선에 성공했다. 아메리카 국가 기구 25개 회원국은 2021년 11월 12일에 열린 상임위원회 회의에서 "자유롭거나 공정하거나 투명하지 않으며 민주적 정당성이 결여된 상태에서 진행된 니카라과 총선거를 규탄한다."는 내용을 담은 결의안을 채택했다. 이 날 투표에서는 니카라과만 반대표를 던졌고 멕시코, 볼리비아, 온두라스를 비롯한 7개국은 기권했다. 이에 니카라과 정부는 2021년 11월 19일에 공개된 공식 성명을 통해 "아메리카 국가 기구가 니카라과에 대한 내정 간섭을 자행하고 미국의 이익과 패권을 강화하는 도구로 이용되고 있다."고 비난하면서 아메리카 국가 기구 탈퇴를 선언했다. 아메리카 국가 기구 헌장에 따르면 탈퇴 과정에 2년이 걸린다. 2022년 4월 24일에는 니카라과 정부가 마나과 주재 아메리카 국가 기구 대표부를 철수시키고 소속 직원들을 추방했다. 니카라과는 2023년 11월 19일을 기해 아메리카 국가 기구에서 공식 탈퇴했다.