하늘이 파란 이유는?

안녕하세요. 여러분께 살면서 한 번쯤은 도움이 될 만한 이야기를 전달하는 간호사 이경훈입니다.

 

많은 사람들이 일상에서 자주 보는 현상이지만, 그 이유를 정확히 아는 사람은 그리 많지 않습니다.

 

오늘 글에서는 하늘의 색이 파란색으로 보이는 과학적인 이유를 알아보고, 이 현상이 어떻게 일어나는지 설명하려 합니다.

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하늘이 파란 이유는?

태양으로부터 오는 빛은 다양한 색깔을 포함하고 있으며, 이는 사실상 빛의 파장에 따라 다른 색으로 나타납니다.

 

빛의 파장이 짧을수록 산란 되기 쉬워, 파란색과 보라색과 같은 짧은 파장의 빛은 쉽게 대기 중의 분자들에 의해 산란됩니다.

 

이 과정을 '레일리 산란'이라고 부르는데, 이는 대기 분자나 작은 입자들이 빛의 파장보다 훨씬 작을 때 일어나는 현상입니다.

 

레일리 산란은 파장이 짧을수록 강하게 일어나므로, 파란색 빛이 가장 강하게 산란됩니다.

이러한 이유로 하늘에서 파란색 빛이 다른 색에 비해 우세하게 보이게 되며, 우리 눈에는 하늘이 파란색으로 보이는 것입니다.

 

반면에, 태양이 지평선 근처에 있을 때는 태양 빛이 대기를 통과하는 거리가 훨씬 길어집니다.

 

이때는 파란색 빛이 대기 중에서 더 많이 산란되어 대부분 사라지고, 더 긴 파장의 빛들이 우리 눈에 도달하게 됩니다.

 

이로 인해 해 질 녘 하늘이 빨강, 주황, 노랑과 같은 따뜻한 색으로 보이는 것입니다.

 

이처럼 하늘의 색이 대기를 통과하는 태양 빛의 산란 현상과 그 과정에서 각기 다른 파장의 빛이 어떻게 반응하느냐에 따라 결정되는 것입니다. 

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태양 빛이 다양한 색을 포함한다는 건 어떻게 알았을까

태양 빛이 다양한 색으로 구성되어 있다는 사실을 처음 발견한 사람은 영국의 과학자 아이작 뉴턴입니다.

 

17세기 후반에 뉴턴은 프리즘 실험을 통해 흰색 빛이 실제로는 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 등 다양한 색의 빛으로 구성된 스펙트럼으로 분리될 수 있음을 밝혀냈습니다.

 

이 실험으로 뉴턴은 빛의 본성에 대한 이해를 근본적으로 변화시켰고, 광학 분야에 큰 기여를 했습니다.

 

이러한 발견은 나중에 광학과 색채 이론 발전의 기초가 되었습니다.

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