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물리 이야기

하늘은 왜 파란색일까 ?

by THeon.i 2022. 8. 31.
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파란 하늘, 노을진 붉은 하늘 둘다 아름다운 하늘이다. 

파란 하늘을 보고 있으면 마음이 맑아지는 기분이 들고

반대로 붉은 하늘은 아련하고 적적한 기분을 든다.

 

단순하게 생각하면 이렇게 아름다운 하늘을 바라볼 수 있게 하는 것은 바로 우리의  두 눈 이다.

그런데 우리의 눈은 볼 수 있는 색상이 정해져 있다. 이것을 가시광선 영역 이라 하는데

 

 

< 가시광선 영역 >

 

 

붉은 색 ~ 보라 색 으로 구성이 되있다.

붉은 색으로 갈수록 파장이 길고, 산란각도도 크다

반대로 보라 색으로 갈수록 파장은 짧고 산란각도는 작다.

 

 

 

 

▶ 산란이란?

 여기서 산란이란 전자파가 물질에 부딪히면 여러방향으로 반사되는 현상이다. 우리가 보는 색(색깔)이란

가시광선 색중 특정한 빛이 반사되어 우리눈에 들어와 색들을 보는 것이다

 

빨간 사과가 탁자에 있다고 생각한다면 이 사과는 빨주노초보에서 빨간색 가시광선 만을 반사하여

가시광선 빛이 우리의 눈에 들어와 사과가 빨갛게 보이는 것이다. ( 다른 색들은 흡수 해버린다 )

 

 

 

▶ 색마다 파장이 짧고, 긴 이유

보라색으로 갈수록 파장이 짧아지는 이유는 공기중의 입자들이 빛과 많이 부딪치게 되서이고 반대로 적색으로 갈수록 파장이 긴 이유는 입자들과 덜 부딪치게 되서이다.

 

< 파랑 파장, 빨간 파장 >

 

< 공기 입자 간에 충돌 >

 

 

 

▶ 파란 하늘이 보이는 이유

 태양의 고도가 높아지면, 즉 해가 높게 떠있는 시간인 낮 시간에는 해에서 나오는 빛이 대기층을 통과해

우리에게 닿는 거리가 짧아진다. 이 파장이 짧아지면서 우리의 눈에는 하늘이 파랗게 보이는 것이다.

 태양 빛이 우리 눈에 오는데 필요한 거리, 투과거리가 짧아 보라색은 파장이 워낙 짧다보니 먼저 산란되어

사라지므로 보라색보다는 파란색이 산란되면서 우리 눈에 파란 하늘이 보이는 것이다.

 

< 하늘이 파란 이유 >

 

 

▶ 노을이 보이는 이유

 반대로 아침이나 저녁에는 투과거리가 멀어지므로 ( 태양이 지면서 우리에게 점점 멀어지므로 )  붉은 하늘

즉 노을이 생긴다. 낮에는 태양이 우리 머리 위에 있어서 투과거리가 짧은 반면, 반대로 저녁시간이 되면 태의

 각도가 작아지면서 태양 빛이 지나가야 할 투과거리가 길어지므로 가시광선 중에서 파장이 긴 빨간색부터

산란이 되면서 우리 눈에 아름다운 저녁 노을이 보이는 것이다.

 

< 노을이 보이는 이유 >

 

 

 

 글을 쓴 기준으로 곧 천고마비의 계절 가을이 다가온다.

가을 하늘이 유난히 파랗게 보이는 이유도 이 빛의 산란과 관련되어 있다.

 가을에는 양쯔강 기단 즉 이동성 고기압형태가 건조하고 압력이 높은 날씨를 형성한다.

이 고기압의 압력으로 산란이 더 잘 일어나게 된다.

 높은 기압으로 인해 낮에 파란빛들이 대기중에 평소 산란되던 것보다 더 많이 산란되어 

가을하늘이 더 파랗고 높게 보이는 것이다.

 

 

< 가을 하늘 >

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