#1 스펙트럼의 종류

문제 1 · OX 문제

빛이 분광기를 통과할 때 나타나는 여러 가지 색의 띠를 스펙트럼이라 한다.

정답: O

하얀 빛 속에 꽁꽁 숨어있던 무지개 색깔들이 분광기라는 마법의 도구를 통해 자기 모습을 넓게 펼쳐 보여주는 현상이 바로 스펙트럼이에요.

문제 2 · OX 문제

무지개와 같이 넓은 파장에 걸쳐 연속적으로 나타나는 띠를 선 스펙트럼이라 한다.

정답: X

색깔 사이의 끊어짐이나 경계 없이 물감처럼 부드럽게 쭉 이어지는 것은 '연속' 스펙트럼이라고 불러요. 선 스펙트럼은 바코드처럼 얇은 선만 나타난답니다.

문제 3 · OX 문제

보라색 빛은 빨간색 빛보다 파장이 더 짧고, 굴절이 더 많이 일어난다.

정답: O

보라색은 보폭(파장)이 아주 짧고 에너지가 넘치는 꼬마 같아서, 프리즘이라는 장애물을 만나면 빨간색보다 훨씬 더 많이 휘청거리며 꺾이게 된답니다.

문제 4 · OX 문제

고온의 백열전구에서 나오는 빛을 관찰하면 연속 스펙트럼이 나타난다.

정답: O

백열전구처럼 뜨거운 열기가 가득 뭉쳐있는 광원은 모든 종류의 빛을 골고루 다 뿜어내기 때문에 빈틈없는 완벽한 무지개를 만들어요.

문제 5 · OX 문제

스펙트럼에서 빨간색의 바깥쪽에는 적외선이 있고, 보라색의 바깥쪽에는 자외선이 존재한다.

정답: O

이름 속에 이미 정답이 숨어있어요! 빨간색(적색)의 바깥(외)은 적외선, 보라색(자색)의 바깥(외)은 자외선입니다. 우리 눈엔 안 보이지만 분명히 존재하죠.

문제 6 · 빈칸 채우기

빛이 분광기를 통과할 때 파장에 따라 ( )되는 정도가 다르기 때문에 색깔별로 빛이 나누어집니다. (2글자)

정답: 굴절

빛이 유리를 통과하면서 꺾이는 정도가 색깔마다 제각각이기 때문에 빛이 부채꼴처럼 쫙 펼쳐지며 무지개가 만들어지는 현상이에요.

문제 7 · 빈칸 채우기

고온의 광원이 빛을 방출할 때, 색의 띠가 끊기지 않고 이어지는 것을 ( ) 스펙트럼이라고 합니다. (2글자)

정답: 연속

빨간색부터 보라색까지 빈틈없이 그라데이션처럼 부드럽게 쭉 이어지는 띠를 상상해 보세요.

문제 8 · 빈칸 채우기

스펙트럼의 색깔 중 보라색에서 빨간색 쪽으로 이동할수록 빛의 ( )은 점차 길어집니다. (2글자)

정답: 파장

파동의 물결에서 가장 높은 곳과 다음 높은 곳 사이의 거리를 보폭이라고 한다면, 빨간색은 성큼성큼 걷는 거인의 보폭을 가졌어요.

문제 9 · 빈칸 채우기

비 온 뒤 하늘에 나타나는 ( )는 공기 중의 물방울이 분광기 역할을 하여 햇빛을 분산시켜 만든 연속 스펙트럼입니다. (3글자)

정답: 무지개

하늘에 뜬 거대한 자연 분광기! 수많은 빗방울들이 햇빛을 굴절시켜 예쁜 색깔로 나누어 놓은 아름다운 결과물이죠.

문제 10 · 빈칸 채우기

가시광선 중에서 보라색보다 파장이 더 짧고 굴절이 더 많이 일어나는 눈에 보이지 않는 빛을 ( )이라고 합니다. (3글자)

정답: 자외선

보라색(자색)보다 더 촘촘한 파장과 강력한 에너지를 가져서 여름철 우리 피부를 태우는 주범인 빛이에요.

문제 11 · 단답형

빛을 통과시켜 파장에 따라 스펙트럼을 관찰할 수 있게 해주는 도구의 이름을 쓰시오. (3글자)

정답: 분광기

빛(光)을 색깔별로 예쁘게 나누어주는(分) 기계(機)라는 뜻을 가진 아주 고마운 광학 도구입니다.

문제 12 · 단답형

스펙트럼의 종류 중 특정 부분에만 가느다란 줄무늬 형태로 나타나는 것을 ( ) 스펙트럼이라고 합니다. 빈칸에 알맞은 말을 쓰시오. (1글자)

정답: 선

무지개처럼 꽉 차지 않고, 마치 마트의 바코드처럼 가느다란 '선'들만 툭툭 나타나는 모양이라서 붙은 이름이에요.

문제 13 · 단답형

가시광선 영역에서 파장이 가장 짧으며, 프리즘 통과 시 굴절이 가장 크게 일어나는 빛의 색깔은 무엇입니까? (3글자)

정답: 보라색

무지개를 만들 때 가장 많이 꺾여서 맨 아래쪽에 자리 잡게 되는 작고 매운 빛입니다.

문제 14 · 단답형

태양이나 백열전구처럼 스스로 에너지를 내어 빛을 방출하는 물체를 무엇이라고 합니까? (2글자)

정답: 광원

빛의 뿌리가 되는 물체라는 뜻이에요. 이 녀석이 직접 빛을 뿜어줘야 우리가 스펙트럼도 관찰할 수 있죠.

문제 15 · 단답형

빨간색보다 파장이 길어 굴절이 가장 적게 일어나며, 열을 전달하는 성질이 강한 눈에 보이지 않는 빛은 무엇입니까? (3글자)

정답: 적외선

빨간색(적색) 바깥에 살며 따뜻한 열기를 전해주는 보이지 않는 친구예요. 식당의 붉은 난로나 TV 리모컨에 주로 쓰이죠.

문제 16 · 보기 선택

연속 스펙트럼에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오

• ㄱ. 고온의 백열전구나 태양빛에서 관찰된다.
• ㄴ. 특정한 파장의 빛만 나타나 색의 경계가 뚜렷하다.
• ㄷ. 빛이 파장에 따라 굴절되는 정도가 다르기 때문에 나타난다.

정답: ㄱ, ㄷ

연속 스펙트럼은 무지개처럼 빈틈없이 부드럽게 이어집니다(ㄱ, ㄷ). 선이 뚜렷하게 나뉘어 경계가 지는 것은 '선 스펙트럼'의 전형적인 특징이에요(ㄴ: X).

문제 17 · 보기 선택

빛의 성질에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 모두 고르시오

• ㄱ. 파장이 길수록 매질을 통과할 때 굴절이 적게 일어난다.
• ㄴ. 가시광선 중에서 빨간색은 보라색보다 파장이 길다.
• ㄷ. 파장이 짧은 빛일수록 프리즘을 통과할 때 굴절이 적게 일어난다.

정답: ㄱ, ㄴ

파장이 짧은 보라색은 유리를 통과할 때 훨씬 더 심하게 휘청거리며 많이 꺾인답니다. 그래서 ㄷ번은 파장과 굴절의 관계를 반대로 설명하고 있어요.

문제 18 · 보기 선택

분광기로 관찰했을 때 무지개와 같은 '연속 스펙트럼'이 나타나는 광원을 <보기>에서 모두 고르시오

• ㄱ. 태양(햇빛)
• ㄴ. 고온의 백열전구
• ㄷ. 옅게 퍼져 있는 저온의 기체

정답: ㄱ, ㄴ

빽빽하고 뜨거운 에너지를 가진 녀석들만 빈틈없는 연속 무지개를 만들 수 있어요(ㄱ, ㄴ). 희박한 기체는 아주 얇은 선 스펙트럼을 만들어낸답니다(ㄷ).

문제 19 · 보기 선택

빛이 프리즘을 통과할 때 스펙트럼으로 나뉘는 원인으로 적절한 것을 <보기>에서 모두 고르시오

• ㄱ. 빛의 색깔(파장)별로 유리를 통과하는 속도가 다르다.
• ㄴ. 빛의 색깔(파장)별로 굴절되는 정도가 다르다.
• ㄷ. 빛의 세기가 강할수록 색이 더 여러 개로 나뉜다.

정답: ㄱ, ㄴ

빛이 유리 속으로 들어갈 때 달리기 속도가 달라지면서 꺾이는 각도(굴절)에 차이가 생겨 스펙트럼이 쫙 펼쳐지는 거예요(ㄱ, ㄴ). 빛이 밝다고(세기) 무지개 색이 더 많아지는 건 아니랍니다(ㄷ: X).

문제 20 · 보기 선택

눈에 보이지 않는 빛인 적외선과 자외선에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오

• ㄱ. 적외선 카메라를 사용하면 우리 눈에도 적외선이 붉은색으로 직접 보인다.
• ㄴ. 자외선은 보라색보다 파장이 짧아 에너지가 크다.
• ㄷ. 적외선은 빨간색보다 파장이 길어 굴절이 적게 된다.

정답: ㄴ, ㄷ

우리 눈은 오직 가시광선(빨주노초파남보)만 볼 수 있도록 설계되어 있어요. 적외선은 열화상 카메라가 열을 감지해서 화면에 가짜 색을 칠해 보여주는 것일 뿐, 맨눈으로는 절대 볼 수 없답니다(ㄷ: X).

문제 21 · 객관식

스펙트럼의 성질에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

• ① 선 스펙트럼은 빛의 모든 파장이 포함된 넓은 띠이다.
• ② 프리즘은 빛을 거울처럼 반사시켜 스펙트럼을 만든다.
• ③ 가시광선 중 보라색 빛은 빨간색 빛보다 굴절이 적게 일어난다.
• ④ 햇빛을 분광기로 관찰하면 색이 끊기지 않는 연속 스펙트럼이 나타난다.
• ⑤ 빛의 파장이 길어질수록 분광기를 통과할 때 더 많이 꺾인다.

정답: ④

태양(햇빛)은 모든 색이 촘촘히 섞인 완벽한 연속 광원이에요. 그래서 프리즘을 통과하면 빈틈없이 아름다운 무지개가 만들어지는 4번이 정답입니다.

문제 22 · 객관식

다음 중 모든 파장의 빛을 골고루 방출하여 '연속 스펙트럼'을 만드는 광원이 아닌 것은?

• ① 스스로 빛을 내는 태양
• ② 필라멘트가 가열된 백열전구
• ③ 엄청난 열을 뿜어내는 용암
• ④ 우주 공간에 희박하게 퍼져 있는 저온의 기체
• ⑤ 어둠을 밝히는 촛불의 불꽃

정답: ④

우주에 듬성듬성 퍼져있는 얇고 차가운 기체들은 스스로 모든 빛을 내지 못해요. 연속 무지개를 만들려면 별이나 전구처럼 고밀도로 아주 뜨거워야 한답니다.

문제 23 · 객관식

가시광선 중 '빨간색 빛'이 가지는 물리적 특징으로 가장 적절한 것은?

• ① 가시광선 영역 중에서 파장이 가장 짧다.
• ② 보라색 빛보다 가지고 있는 에너지가 훨씬 높다.
• ③ 분광기를 통과할 때 보라색 빛보다 굴절되는 정도가 작다.
• ④ 눈에 보이지 않는 자외선 영역 바로 옆에 위치한다.
• ⑤ 특정 원소를 태울 때만 나타나는 선 스펙트럼의 고유 색깔이다.

정답: ③

빨간색은 보폭(파장)이 긴 묵직한 거인 같아서, 프리즘이라는 장애물을 만나도 크게 휘청거리지 않고(적은 굴절) 슥 지나가는 특징이 있어요.

문제 24 · 객관식

프리즘을 통과한 햇빛이 여러 가지 색깔로 나뉘어 무지개처럼 펼쳐지는 근본적인 이유는 무엇인가?

• ① 빛이 프리즘 내부에서 에너지를 잃고 소멸하기 때문
• ② 빛의 파장(색깔)에 따라 매질에서 굴절되는 정도가 다르기 때문
• ③ 진공과 공기 중에서 빛의 속도가 일정하게 유지되지 않기 때문
• ④ 프리즘의 유리 성분이 백색광에 여러 가지 색깔을 덧칠해주기 때문
• ⑤ 빛이 꺾이지 않고 직진하려는 성질이 프리즘 내부에서 너무 강해지기 때문

정답: ②

색깔마다 성질(파장)이 달라서 유리를 통과할 때 꺾이는 각도가 제각각이기 때문이에요. 프리즘이 색칠을 해주는 게 아니라, 원래 섞여 있던 빛이 각도 차이로 인해 쫙 펼쳐져 보이는 것이죠.

문제 25 · 객관식

다음 중 전자기파의 스펙트럼 배열 순서가 올바르게 짝지어진 것은? (단, 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 파장이 길어지는 순서임)

• ① 자외선 → 가시광선 → 적외선
• ② 적외선 → 가시광선 → 자외선
• ③ 가시광선 → 자외선 → 적외선
• ④ 자외선 → 적외선 → 가시광선
• ⑤ 가시광선 → 적외선 → 자외선

정답: ①

가시광선을 기준으로 파장이 짧은 보라색 너머에는 '자외선'이 있고, 파장이 긴 빨간색 너머에는 '적외선'이 자리 잡고 있습니다. 따라서 자외선부터 적외선 순으로 파장이 길어집니다.