'야광'이라는 것은 제 방 천장에도 붙어 있습니다. 불을 끄면 환하게 빛나는 것이죠. 그렇다고 그 빛으로 공부를 할 수 있냐 하면 그건 또 아니죠. 그 빛이 영구적인 빛이 아니기 때문입니다. 곧 꺼져 버리죠.
어떻게 그런 일이 생길 수 있을까요? 그럼 그 빛은 다 어디로 가는 걸까요? 공기중에 떠 다니나요? 그렇다면, 형광등의 빛은 그 야광이란 것이 다 뺏기 때문에 형광등이 점차 어두워 지는 건가요?
야광은 쉽게 말하면, 빛이 있을 때 그 빛을 흡수하고, 어두워 지면 천천히 다시 방출하는 것이라고 할 수
있습니다.
왜 하필 천천히일까요? 그리고, 밝을 때는 빛을 방출하지 않을까요? 진정한 야광의 원리를 알려면 사설이 길긴 하지만 좀 깊이 들어갈 수 밖에
없습니다.
물질은 분자가 모인 것입니다. 그리고 분자는 원자들이 모여서 이루어진 것이고요. 이 원자는 핵과 전자로 이루어져있습니다. 옆의 차례에 보이는 물리 아이콘처럼요. 아마 이 아이콘은 가장 간단한 수소일 겁니다.(수소는 전자가 하나입니다. 원소에 따라 전자의 수도 다릅니다.)
하나의 원자 속에서 전자들은 각기 정해진 궤도를 따라 운동합니다. 자동차의 수가 늘어나면 차선이 늘어나듯이 전자의 수가 늘어나면 궤도의 수도 많아집니다.
이런 원자에 빛이 옵니다. 그렇게 되면 원자도 열을 받습니다. 다시 말해 핵 주위를 도는 전자가 열을 받게 되는 거죠.(운동하느라 더운데 날도 더우면 더 덥겠죠?) 그래서, 전자는 들뜨게 됩니다. 다시 말해 에너지가 많아지게 되는 거죠.
그럼 열받은 전자들은 제 궤도를 돌지 않고 다른 궤도 즉, 더 높은 에너지의 전자들이 도는 궤도로 침투하게 됩니다.(전자들이 궤도를 돈다는 것은 핵과 일정한 힘의 평형을 이루고 있다는 말이 됩니다. 그러니 전자의 궤도는 에너지의 크기라고도 말할 수 있습니다.)본래의 자기 궤도를 돌지 않는 이런 들뜬 전자들은 불안정합니다. 그래서 안정한 본래의 궤도로 돌아오기 위해 에너지를 방출을 합니다. 빛으로요.
여기까지는 일반적인 원자들은 다 하는 겁니다. 그런데, 야광은 여기에 한가지 특징이 더 붙습니다.
원자가 모이면 분자가 된다고 아까 말씀 드렸죠?
그 분자라고 전자가 없겠습니까? 그렇지만, 웬지 궤도가 달라질 것 같죠? 달라집니다.
그래서, 야광물질이 되는 것은 이렇게 분자를 이룬 원자들의 궤도함수가 달라지면서 특수한 궤도를 형성한다고 합니다. 그 궤도는 정상적인 궤도들 사이의 중간 준위 정도의 궤도라고 합니다.
따라서 일단 전자들이 들뜬 뒤에 바로 이전의 에너지 상태로 되기 위해 빛을 방출하며 안정해지는데, 야광 물질의 경우, 바로 안정된 궤도로 가지 못합니다. 그리고 또한 돌아가는 속도가 느린 특수한 물질입니다.
그래서, 야광은 빛을 받으면 오랫동안 빛나다가 모든 전자들이 제 궤도로 돌아가면 빛이 사라지게 되는 것입니다.
보통 황화바륨계열이나 황화라돈 계열의 물질들이 이런 성질을 지니고 있다고 하는 군요.
