엥겔만의 실험

요약 1883년 독일의 식물학자 엥겔만(Theodor Wilhelm Engelmann)이 한 실험이다. 이 실험을 통해 백색광을 구성하고 있는 여러 파장의 빛 중 광합성에 주로 이용되는 파장의 빛을 알아냈다.

빛의 분산(light dispersion)

백색광은 여러 색깔의 빛이 합쳐져서 만들어지며 각각의 빛은 고유한 파장을 가진다. 백색광을 프리즘에 통과시키면 굴절이 일어나는데, 이 때 빛의 파장에 따라 굴절되는 정도가 달라지며 파장이 길수록 적게 굴절되고 파장이 짧을수록 많이 굴절된다. 이와 같은 차이로 프리즘을 통과한 백색광은 파장이 가장 긴 빨간색(700nm)부터 가장 짧은 보라색(400nm)까지 여러 색의 빛으로 나누어지는데 이를 빛의 분산이라고 한다.

엥겔만의 실험

광합성에 적합한 빛의 파장을 알아낸 고전적인 실험으로, 엥겔만은 빛의 분산 현상과 긴 선형의 조류인 해캄(Spirogyra), 호기성 세균(aerobic bacteria)을 이용하여 실험을 계획했다. 광합성이 활발하게 일어난다면, 산소가 많이 만들어지고 그 곳으로 호기성세균들이 모이게 될 것이라는 가설 아래, 해캄에 프리즘으로 분리한 각기 다른 파장의 빛을 비추고 호기성 세균의 움직임을 관찰하였다. 그 결과 빨간색의 빛(650nm-680nm)과 보라-파랑색의 빛(430nm-460nm)으로 호기성 세균이 모이는 것을 발견하였고, 이를 통해 빨강과 보라-파랑색의 빛이 광합성에 주로 쓰인다는 것을 보여주었다.