프리즘과 색의 과학

뉴턴의 빛 실험을 현대 광학으로 재구성

사유의서재 지음

스마트북 2025년 11월 03일 출간

작품소개

책소개

프리즘 앞에서 갈라진 한 줄기 빛으로, 우리는 색의 질서와 과학의 태도를 동시에 배운다. 이 책은 뉴턴의 실험을 오늘의 언어로 다시 엮어 흰빛의 분해와 재결합, 두 번째 프리즘으로 검증하는 반론 실험, 색의 불변성까지 손과 눈으로 확인하게 한다. 파동과 입자의 두 얼굴, 렌즈의 초점과 해상도, 눈과 뇌의 색 지각, 적외선·자외선까지 확장된 스펙트럼, 레이저와 디스플레이·센서의 원리, 사진과 색관리의 실무, 그리고 집에서 안전하게 따라 할 수 있는 DIY까지 한 흐름으로 연결된다. 수식은 꼭 필요한 만큼만 쓰고, 경로를 그리는 그림과 체크포인트로 이해의 피로를 줄였다. 관찰–모형–예측의 짧은 루프를 반복하며 “왜 이렇게 보이는가”를 몸으로 익히는 구성이라, 학생부터 크리에이터·엔지니어까지 누구나 즉시 적용 가능한 통찰을 얻을 수 있다.

목차

프롤로그. 프리즘 앞에 선 날

1장 뉴턴의 방, 첫 번째 프리즘: 흰빛은 하나가 아니다

2장 두 번째 프리즘, 반론의 실험: 색은 물질인가, 빛의 성질인가

3장 뉴턴의 색환과 이름짓기: 스펙트럼 언어를 만들다

4장 파동과 입자, 두 얼굴의 빛: 양자 이전의 사유 실험

5장 렌즈가 만든 세계: 초점, 밝기, 해상도의 직관

6장 눈과 뇌의 공작소: 색은 어디서 완성되는가

7장 스펙트럼의 확장: 적외선부터 자외선 너머까지

8장 레이저의 논리: 일관된 빛이 여는 정밀의 시대

9장 센서와 디스플레이: 픽셀로 재구성된 색

10장 사진의 과학: 노출, 화이트밸런스, 색재현의 실제

11장 색의 관리: 인쇄와 화면이 다르게 보이는 이유

12장 집에서 하는 광학: 안전하고 정확한 DIY

에필로그. 프리즘을 내려놓고: 과학의 방식으로 세계를 보는 법

부록 A. 필요한 만큼의 수학: 굴절률·파장·스넬 법칙의 직관 정리

부록 B. 안전·윤리 가이드: 레이저·태양광·고출력 조명 실험 수칙

책 속으로

방을 어둡게 하고 점광원으로 빛을 한 줄로 만든다. 프리즘 첫 면에서 꺾이고 유리 속에서 속도가 줄며 두 번째 면에서 다시 꺾일 때, 빨강은 덜, 보라는 더 휘어진다. 두 번째 프리즘 앞에서 스펙트럼 띠의 한 색만 슬릿으로 좁혀 통과시키면 더 이상 무지개로 찢어지지 않는다. 프리즘은 색을 만들지 않고, 이미 다른 굴절률을 가진 성분을 분리해 보여 줄 뿐이라는 사실이 손끝에서 증명된다. 슬릿을 지나며 회절이 커지면 가장자리에 잔무늬가 생기고, 회절을 줄이려면 폭을 파장보다 충분히 크게 유지해야 한다. 렌즈의 초점은 각을 모으는 기하이고, 개구를 조이면 심도는 깊어지되 회절의 한계가 다가온다. 눈은 세 통로의 비율로 색을 읽고, 화면은 세 통로로 다시 빛을 낸다. 약속이 맞으면 처음의 장면이 마지막의 인상으로 되돌아온다. 실험의 절반은 잘 그린 경로도와 일관된 절차에 있다. 같은 조도·배경·노출과 캘리브레이션·프로파일·소프트프루핑을 지키면, 빛은 더 또렷해지고 실수는 더 드물어진다. 중요한 것은 공식이 아니라 순서, 도구가 아니라 기록이다.

출판사 서평

벽에 펼쳐진 무지개가 끝나면 과학은 무엇을 남기는가. 이 책은 “보이는 현상→그릴 수 있는 경로→재현 가능한 절차”라는 세 단계를 통해 빛의 세계를 장난감이 아닌 언어로 바꾼다. 1부에서는 프리즘 한 개로 흰빛을 갈라 보고, 두 번째 프리즘으로 “색은 프리즘의 산물인가, 빛의 성질인가”를 검증하며 재결합 실험으로 결론을 굳힌다. 2부는 파동과 입자, 렌즈의 초점·밝기·해상도와 눈·뇌의 색지각으로 이어져 “이해의 지도”를 그린다. 3부는 적외선·자외선·분광·레이저·센서·디스플레이·사진·색관리 등 현대 응용을 압축해 실무에 바로 쓰는 체크포인트를 제공하고, 4부는 DVD·웹캠·슬릿·거울로 만드는 저비용 실험으로 집에서도 안전하게 반복 가능한 과학을 완성한다. 복잡한 수식 대신 경로와 절차, 약속과 기록에 집중해 초보도 따라 할 수 있고, 현업자도 공정·촬영·디스플레이 품질관리에서 즉시 효과를 체감한다. 이 한 권을 덮고 나면 독자는 프리즘 없이도 빛을 읽고, 색을 다루고, 결과를 예측하는 습관을 얻게 된다. 지금, 책상 위에 작은 슬릿과 한 줄의 체크리스트를 설치하라—빛은 곧장 말하기 시작한다.

인물정보

저자(글) 사유의서재

사유의서재는 철학·과학·역사 등 인문사회 전반의 고전과 현대 담론을 교차 분석해 실행 가능한 인문 기술서를 집필하는 프로젝트 그룹이다. 철학을 감상의 언어가 아닌 운영과 성장의 언어로 번역하며, 질문–적용–점검 루틴을 통해 독자가 스스로 사고 체계를 세우도록 돕는다.