일곱빛깔 무지개는 어떻게 우리눈에 반달보양으로 보이게 되는 것인가요?

Question

무지개를 볼 때 흔히 반달모양의 아치를 그리며 공기중에 떠있는 것으로 확인이 됩니다. 대관람차처럼 한바퀴 빙글 돌아가는 둥근 모양이었으면 더욱 아름다웠겠다는 생각을 줄곧 하곤하는데요. 일곱빛깔 무지개는 어떻게 우리눈에 반달보양으로 보이게 되는 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

빛의 굴절에 의해서 직선이 아닌 곡선으로 휘어나타내기 때문입니다. 무지개의 색상은 아시겠지만 빛이 분산된 것이고요.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.무지개는 빛의 굴절과 반사에 의해 형성됩니다. 비가 오는 날에는 태양에서 나온 빛이 빗방울과 만나면서 굴절과 반사가 일어나게 됩니다. 이때 빛은 공기와 물의 경계면을 지나면서 산란되고, 이 산란된 빛이 반원형으로 우리 눈에 비칩니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

사실 무지개는 본래 원형입니다.

실제로 구 모양인 물방울의 표면 전체로 들어간 햇빛은 물방울 안에서 굴절하며 파장별로 다르게 진행하게 됩니다.

그리고 이 입체 물방울에서 반사되어 나오는 빛은 둥근 띠 모양의 원이 되며 빨간색 빛은 중심각이 42도인 원 모양, 보라색 빛은 중심각이 40도인 원 모양으로 퍼져 나오므로 이들이 합해져 둥근 띠 모양의 무지개가 되는 것입니다.

하지만 나머지 절반 부분이 지표면으로 가려지기 때문에, 그리고 우리가 보는 방향이 한 면이기 때문에 반원의 평면으로 보이는 것입니다.

만일 하늘에서 무지개를 본다면, 무지개의 모양은 말씀하신 둥근 띠 모양으로 보이게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

원래 해가 보는 방향의 반대쪽 중심에 놓여 있는 둥근 고리 모양입니다만, 땅에서 볼 때는 아래쪽이 필연적으로 땅에 가로막히기 때문에 반달 모양이 되는 것입니다. 비행기에서 보는 무지개는 둥근 고리 모양입니다.무지개는 해에서 나온 빛이 물방울에서 굴절되어 눈에 들어오는 것입니다. 그 각도가 일정하고 대칭적이기 때문에 해가 보는 방향의 반대쪽에 중심을 이루는 둥근 고리 모양이 됩니다. 즉, 무지개의 중심을 눈까지 연장하면 해는 뒤통수 쪽의 연장선 위에 놓이게 됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

일곱빛깔 무지개는 빛의 굴절과 산란 현상으로 인해 우리 눈에 보이게 됩니다. 빛은 공기, 물, 유리 등의 매질에서 통과할 때 굴절되는데, 이때 빛의 파장에 따라 굴절률이 다릅니다.

우리가 보는 일반적인 빛은 여러 색의 빛이 섞인 형태입니다. 이 섞인 빛이 공기와 같은 매질에서 굴절되면, 파장이 다른 색의 빛들이 각기 다른 각도로 굴절되어 빛의 구성 요소들이 분리됩니다. 이렇게 분리된 빛들이 우리 눈에 도달할 때, 일곱 개의 색깔로 나뉘어서 보이게 됩니다.

그리고 무지개가 반달 모양으로 보이는 이유는 태양이 무지개를 비추는 방향과 우리 눈의 위치에 따라 무지개가 반원 모양으로 보이기 때문입니다. 무지개의 중심인 태양과 무지개의 반대편인 대지가 지면에 가까울 때, 무지개가 반달 모양으로 보이게 됩니다.