◎ 미리생각해보기

우리는 물체가 가진 색을 어떻게 보는 걸까요?

태양이나 형광등 같이 스스로 빛을 내는 곳을 광원이라고 합니다. 이 광원에서 무지개색의 스펙트럼을 가진 가시광선을 방출합니다.

이 가시광선이 물체에 닿으면 일부는 흡수되고 나머지는 반사합니다. 이 때 반사된 빛은 우리 눈으로 들어와 망막 속의 원뿔세포를 자극하게 됩니다.

자극을 받은 원뿔세포는 이를 대뇌에 전달하고 비로소 우리는 색을 인식하게 됩니다.

◎ 실험 전 주의사항!

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

4. 광원 부분의 레일도 알파벳에 주의하며 물체 도안과 연결해 줍니다.

도안3에서 밑판을 떼어낸 후 광원과 물체를 이어줍니다.

◎ 실험방법

2. 광원 도안을 찢어지지 않게 주의하며 뜯어준 뒤, 위와 같이 붙입니다. (주의! 동그라미 친 부분도 접어주세요.)	3. 눈 도안을 뜯어 위와 같이 접은 뒤, 알파벳에 주의하며 물체 도안과 붙여 줍니다.

5. 색상환 도안을 뜯어 위와 같이 붙입니다. 원뿔세포 칸막이를 접어 안에 붙여줍니다.

(주의! 빨간색 원뿔세포 부분이 왼쪽으로 와야 합니다.)

1. 물체 도안을 뜯어 그림과 같이 붙입니다. 칸막이는 위와 같이 접은 후 물체도안 안에 붙여줍니다. (주의! RED흡수 부분이 왼쪽으로 와야 합니다.)

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

6. 도안2에서 물체 카드를 뜯어줍니다.

7. 색상환은 눈에 끼우고, 광원 도안에 가시스펙트럼을 끼워 완성합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 레몬에 빨간색 광선, 파란색 광선만을 비추었습니다. 레몬은 어떤 색으로           보일까요?

⇒ 레몬은 빨간색 광선은 반사하고 파란색 광선을 흡수한다. 그래서 빨간색으로 보이게        된다.

2. 겨울철에 검은색 옷을 입으면 더 따뜻한 이유를 추측해 봅시다.

⇒ 검은색은 가시광선의 대부분을 흡수한다. 이 때 빛의 열에너지도 같이 흡수하면서 따      뜻해진다.

◎ 원리이해

1. 가시광선의 파장

파장의 길이가 대략  380~770nm 정도인 전자기파를 가시광선이라고 부릅니다.

가시광선은 시각신경을 자극하여 우리 눈에 보일 수 있습니다. 이보다 파장이 짧거나 더 긴 전자기파는 눈에 보이지 않습니다.

가시광선은 파장의 길이에 따라 우리 눈에서 다양한 색으로 보이게 됩니다.

2. 원뿔세포

우리 눈이 물체를 인식하는 과정은 다음과 같습니다.

가시광선 → 각막 → 수정체 → 유리체 → 망막(시세포) → 시신경 → 대뇌

이 중 원뿔세포는 망막 속의 시세포 중 하나로서 약 650만 개가 있습니다. 가시광선이 원뿔세포까지 도달하면 파장에 따라 R,G,B 원뿔세포가 반응해서 이를 시신경을 통해 대뇌까지 전달합니다. 이 반응 정도를 조합하여 대뇌는 색을 구분하는 것입니다.

3. 빛의 3원색

빨간색, 초록색, 파란색의 빛만으로 모든 색의 빛을 만들 수 있습니다. 이를 빛의 3원색이라고 합니다.

빛의 3원색을 합성하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

빨간색(R) + 초록색(G) = 노란색(Yellow)

빨간색(R) + 파란색(B) = 자홍색(Magenta)

초록색(G) + 파란색(B) = 청록색(Cyan)

빨간색(R) + 초록색(G) + 파란색(B) = 흰색

4. 레몬이 노란색으로 보이게 되는 두 가지 방법

광원에서 출발한 백색광선이 레몬에 닿으면 노란색 영역의 파장은 반사되고 나머지는 흡수됩니다. 반사된 노란색 광선은 우리 눈으로 들어와 R,G 원뿔세포를 자극하고 대뇌는 이를 노란색으로 인식합니다.

이번엔 R,G,B 광선을 레몬에 비추어 봅니다. 그러면 레몬은 R,G 광선만을 반사하고 B 광선은 흡수합니다. 이 때 반사된 R,G 광선은 망막 속 R,G 원뿔세포를 자극하고 이 역시 노란색으로 인식하게 됩니다.

학습목표

우리가 물체의 색을 인식할 때까지의

과정을 이해합니다.

우리는 물체가 가진 색을 어떻게 보는 걸까요?

◎ 미리생각해보기

실험날짜          년      월      일

학년   반 이름 :

도안 1, 도안 2, 도안 3, 구슬 (3개), 양면테이프 (1개)

◎ 실험준비물

1. 레몬에 빨간색 광선, 파란색 광선만을 비추었습니다. 레몬은 어떤 색으로        보일까요?

2. 겨울철에 검은색 옷을 입으면 더 따뜻한 이유를 추측해 봅시다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점