안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
우리말로는 어떻게 사용하는지는 자세히 모르겠지만 Rayleigh Scattering이라는 현상을 있습니다.
전자기파와 상호작용하는 물질의 입자의 크기가 해당 파장에 비해 굉장히 작을경우 보통 Rayleigh Scattering
현상이 일어날수 있는데요. 여기서 Scattering은 우리말로 산란이라고 합니다. 투명한 고체나 액체 그리고
일반적인 기체들에 보통의 가시광선수준의 파장을 지닌 전자기파를 입사시키면 이러한 산란현상이 일어나게
됩니다. 만약 물질의 입자가 전자기파의 파장에 비해 커지게 되면 다른 산란현상으로 설명하는데요 거기까지
설명하지는 않겠습니다.
어쨌든 Rayleigh Scattering의 조건에 의해 빛이 입자에 의해 산란되어 특정한 각도에서 측정되게되는 빛의
세기를 정리한식이 바로 아래식인데요.
여기서 Io가 원래의 빛의세기이고 θ는 산란된각 λ는 빛의파장 n은 굴절률 d는 입자의 지름에 해당합니다.
여기서 눈여겨볼만한 변수는 θ와 λ입니다. 즉 산란각과 빛의 파장인데 나머지값들은 고정된 값이라고 볼수
있으므로 산란된빛을 관찰하는 자기자신 또한 이미 정해진 자리에 존재하고 있으니 θ또한 고정된 값이라고
볼수 있습니다. 따라서 위식을 통해 알수 있는 중요한 의미는 산란된 빛의 세기는 빛의 파장의 네제곱에
반비레해서 커진다는 것입니다. 즉 파장이 커지면 커질수록 산란된 빛의 세기는 작아지고 작아질수록
빛의세기가 커지게 됩니다.
