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무지개는 왜 빨.주.노.초..파.남.보라 색으로 배열이 되나요

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 무지개는 수증기 반대쪽에서 오는 태양광선이 대기 중의 수증기에 의해 굴절, 반사, 분산되면서 나타나는 기상학적 현상입니다. 다시 말해 대기 중 수증기가 프리즘의 역할을 대신하여 다양한 빛깔의 무지개가 만들어지는 것입니다. 이러한 무지개는 우리나라의 순수한 고유어인데요. '물'과 '지게'라는 말이 합쳐져서 만들어진 말입니다. '물'은 水(물 수)를 뜻하고 '지게'는 戶(집 호, 지게 호)나 門(문 문)을 뜻하는 우리말이죠. 따라서 '무지개'라는 이름에 들어있는 뜻은 '물로 이루어진 문'이라고 할 수 있겠습니다. 또 무지개는 영어로'rainbow'인데요. 여기서 'rain'은 비, ‘bow'는 활로써 ‘활처럼 휘어진 빗방울'이란 말을 의미합니다. 물로 이루어진 문이나 활처럼 휘어진 빗방울 둘 다 무지개의 성질을 잘 설명하고 있는 듯합니다.스펙트럼으로 햇빛을 쪼개어 보신 적 있나요? 알록달록한 색깔로 흩어지는 것을 보셨을 겁니다. 이처럼 태양광은 다양한 파장의 빛이 뒤섞인 백색광입니다. 그런데 서로 다른 파장을 가진 빛이 수증기를 만나면 각기다른 각도로 굴절합니다. 기본적으로 파장이 길수록 작은 각도로 굴절됩니다. 따라서 백색광이 물방울을투과해 뒷면에서 만나는 지점이 다르므로 다양한 색을 가진 스펙트럼으로 분산되는 것입니다. 예를 들어,짧은 파장의 푸른빛은 큰 각도로 굴절되어 호의 안쪽에, 긴 파장을 가진 붉은빛은 호 바깥 부분에 보입니다. 각도에 따라 빛이 맺히는 차이가 발생하는 것인데요. 이로 인해 결과적으로 우리가 흔히 알고 있는 빨주노초파남보의 다채로운 무지개가 생기게 됩니다. 이처럼 무지개가 생기는 원리, 다시 말해 빛이 어떻게굴절, 반사되느냐에 따라 오늘 다루는 색다른 무지개가 만들어지는 것이죠.프리즘으로 빛의 스펙트럼을 분리해보면 빨주노초파남보의 일곱 가지 색이 아니라 약 이백여 가지 색으로 구분할 수 있을 정도로 무지개 안에는 여러 가지 색이 존재합니다. 이처럼 다양한 색이 무지개 안에 있기 때문에 국가마다 기준이 다양하게 나타나는데요. 먼저 우리나라는 ‘흑백청홍황' 다섯 가지 색으로 무지개색을 구분 지었습니다. 서구권은 어떨까요? 독일에서는 5개의 색, 미국에서는 6개의 색으로 표현했습니다. 결과적으로 다양한 색을 지닌 무지개의 색 구분 역시 국가와 문화권에 따라 다르게 나타났다는 점이 흥미롭습니다.처음으로 무지개색을 7가지로 구분 지은 사람은 과학자 뉴턴입니다. 왜 무지개색을 7가지 색으로 구분 지었을까요? 뉴턴은 데카르트의 무지개 실험(유리 공에 물을 가득 채우고 햇볕에 내놓으면 무지개와 같은 현상이 일어난다는 내용)을 다루면서 ‘도레미파솔라시’의 7음계에 따라 '빨주노초파남보’의 일곱 가지 색깔로 구분했다고 합니다. 이와 같이 무지개의 7가지 색은 예전부터 인위적으로 정한 것일 뿐 실제로는 여러 가지 색을 가지고 있음을 확인할 수 있습니다.출처 : 기상청 블로그 - 무지개에 대한 궁금증, 해결해드립니다!

학문 / 지구과학·천문우주

23.11.23

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