빛이 비추는 갯수에 따라 그림자 색이 바뀌는 이유가 무엇인가요?

Question

어떤 물체에 두 곳 이상의 방향에서 빛을.비출 경우 빛의 방향에 따라 각각 형성된 그림자가 서로 겹치게 됩니다.

이런 경우 그림자가 서로 겹치는 부분은 그렇지 않은 부분에 비해 그림자색이 확연하게 짙어지는데 그 이유가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

그림자는 빛이 물체와 부딪혀 굴절 및 반사되어 생성되는 것인데, 모두 빛을 굴절 및 반사하지 않기 때문에 완전하게 어두운 상태가 아닙니다. 그렇기 때문에 여러 물체가 겹쳐질수록 굴절 및 반사되는 빛이 양이 늘어나서 그림자의 진하기가 더욱 진해지는 것 입니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

그림자의 진하기가 다른 이유는 광원이 여러 갈래의 빛이기 때문입니다.

광원에서 나오는 빛이 물체에 가려지면 그림자가 발생합니다.

하지만 광원의 크기가 클 때는 그림자의 진함이 부분적으로 달라질 수 있습니다. 이것은 광원에서 나오는 빛이 하나의 빛줄기가 아니라 여러개의 빛줄기이고 또 여러 갈래로 퍼져 나가 각각 그림자를 만들기 때문입니다.

그래서 말씀하신대로 다수의 그림자가 하나로 겹쳐지는 부분은 진하게 나타나고 겹쳐지는 수가 적은 곳에서는 연한 그림자가 나타납니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

빛이 비추는 갯수에 따라 그림자 색이 바뀌는 이유는 빛의 강도와 색상이 그림자에 더해지기 때문입니다.

그림자는 물체가 빛을 차단하고 있는 영역으로, 그림자 안쪽은 빛이 차단되어 어두우며, 그림자 밖쪽은 빛이 비추어 밝습니다. 이때, 그림자 안쪽에 위치한 물체는 빛의 반사광을 통해 그림자 안쪽에서 비추는 빛을 받아들이게 됩니다. 그러나, 그림자 밖쪽에 위치한 물체는 직접적으로 빛을 받아들이게 되므로, 그림자 안쪽에 위치한 물체보다 더 밝게 보입니다.

또한, 빛의 색상도 그림자 색상에 영향을 미칩니다. 햇빛은 백색광이며, 일정한 각도로 비추어지는 빛은 그림자 안쪽에 빨간색 빛이 더 많이 들어가게 됩니다. 이에 따라, 그림자 안쪽에 위치한 물체는 빨간색이 강조되어 보이게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

그림자가 겹치는 부분에서 그림자색이 확연하게 짙어지는 이유는 광의 간섭(interference) 현상 때문입니다. 광의 간섭은 두 개 이상의 빛 파동이 만나면서 서로 상호작용하는 현상을 말합니다.

빛은 파동이므로 그림자를 만들기 위해 물체 주변에 있는 여러 광원에서 발생한 빛 파동이 상호간섭합니다. 겹치는 그림자 부분에서는 빛 파동의 진폭이 더 커지거나 작아져서 강도가 강하게 또는 약하게 합쳐지게 됩니다. 이것이 그림자색이 짙어지거나 희미해지는 원인입니다.

빛 파동이 상호간섭할 때에는 파동의 크기와 위상이 중요한 역할을 합니다. 파동의 크기가 크고 위상이 일치하는 경우 강조되어 진한 그림자가 형성되고, 파동의 크기가 작고 위상이 반대되는 경우 간섭이 상쇄되어 그림자가 희미해질 수 있습니다. 이러한 간섭 현상은 빛의 파동성에 기인하며, 그림자가 겹치는 부분에서 더욱 뚜렷하게 나타납니다.

따라서 두 개 이상의 방향에서 비추는 빛이 겹칠 때, 그림자가 서로 겹치는 부분은 광의 간섭으로 인해 짙어지는 것을 관찰할 수 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 아하(Aha) 과학분야 답변자 배병제입니다.

그림자가 겹쳐질수록 색이 진해지는 이유는 그림자가 빛을 차단하기 때문입니다. 그림자는 빛이 물체에 부딪혀 굴절되거나 반사되어 생성되는 반사체의 어두운 부분입니다. 그림자가 겹쳐지면 빛이 더 많이 차단되어 그림자가 더 어두워집니다.

예를 들어, 햇빛이 비추는 창문 앞에 두 개의 막대를 놓으면 두 막대 사이에 그림자가 생깁니다. 두 막대가 서로 가까이 있으면 그림자가 더 어두워집니다. 두 막대가 서로 멀리 떨어져 있으면 그림자가 더 밝습니다.

저의 답변이 도움이 되셨길 바랍니다.

Answer 6

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

그림자가 겹친다는것은 두 광원에서 나온 빛모두가 닿지않는다는것을 의미합니다.

반면 옅은그림자는 한쪽의 광원빛은 닿는다고 볼 수 있습니다.

Answer 7

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

빛 하면 보통 태양을 떠올리니까 태양으로 설명하자면 태양에서 발사되는 열이 사실상 지구에 평행하게 들어오기 때문에 지구에 우리가 어느 위치에 사있느냐에 따라 그림자의 기울기나 색이 다 달라집니다. 지구는 구(완벽한구는 아님)모양이기 때문에 평행히 들어오는 빛을 직빵으로 받는다면 에너지를 많이 받겠죠. 그러니까 그림자가 짙어지는 거고요. 반대로 그림자가 평행히 들어오는걸 일직선으로 받는게 아니라 끝부분에서 받는다면 빛의 에너지가 여러범위로 나뉘기 때문에 그림자도 옅하게 만들어지는겁니당

Answer 8

안녕하세요. 박형진 과학전문가입니다.

각각 비추는 빛의 세기와 밝기, 거리가 틀려서 그렇습니다.

동일한 빛으로 같은 밝기, 세기, 거리를 동일한 조건으로 비추면 그림자색이 같을것입니다.

감사합니다.