비가 내린 후 무지개가 생기는 원리?

Question

비가 온다음에 볼 수 있는게 무지개인데요. 무지개는 어떤 원리로 보이는 건가요. 비가 온다음 무조건 무지개가 만들어 지는 건 아닌거 같은데요. 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

무지개는 태양빛이 물방울을 통과하면서 굴절과 반사를 일으켜 생기는 현상입니다.

태양빛은 백색광으로, 빨간색, 주황색, 노란색, 초록색, 파란색, 남색, 보라색 등 여러 가지 색깔의 빛이 혼합되어 있습니다. 빛은 물질의 종류에 따라 굴절률이 다르기 때문에, 백색광이 물방울을 통과하면 각 색깔의 빛이 서로 다른 각도로 굴절됩니다.

굴절된 빛은 물방울의 뒷면에서 다시 반사되어 우리 눈에 들어오게 됩니다. 이때, 각 색깔의 빛이 반사되는 각도도 서로 다르기 때문에, 우리는 무지개의 7가지 색깔을 볼 수 있게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

비가 내린 후 무지개가 생기는 원리에 대해 알려드릴게요.

우선, 비가 내릴 때 빛은 물방울과 상호작용하게 됩니다. 물방울은 빛을 반사하고 굴절시키는 능력이 있는데요. 이 과정에서 빛은 다양한 색상으로 분해되고, 빛의 색상이 다시 합쳐지면 무지개가 만들어지는 것입니다.

하지만 비가 내리는 것만으로는 무지개가 생기지 않습니다. 무지개가 생기기 위해서는 몇 가지 조건이 필요합니다. 비가 내리는 동안에도 해가 비를 비추어야 합니다. 비가 내리는 위치와 무지개가 생기는 위치가 일치해야 합니다. 셋째, 물방울의 크기와 빛의 각도, 물방울과 관찰자의 위치가 특정한 조건을 충족해야 합니다.

그래서 비가 내리는 것만으로는 무지개가 생기지 않는 것이죠. 하지만 이러한 조건들이 모두 충족되면 무지개가 만들어집니다. 그래서 비가 내린 후에도 무지개가 생기지 않을 수도 있습니다.

무지개는 빛의 색상이 다양하게 나타나는데요. 이는 물방울이 빛을 반사하고 굴절시키는 과정에서 빛의 색상이 다양하게 분해되기 때문입니다. 그래서 무지개를 보면 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라색의 색상을 볼 수 있습니다.

이렇게 비가 내린 후 무지개가 생기는 원리에 대해 알려드렸는데요. 비가 내린 후에도 무지개가 생기지 않는 경우가 있지만, 조건이 모두 충족되면 무지개가 만들어집니다. 감사합니다.

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Answer 3

안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.

햇빛에는 여러 파장이 빛이 있습니다.

이 빛이 공기 중에 있는 수분으로 인해서 서로 다른 굴절률로 인해 분리가 되면 무지개가 생기게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

물방울에 의해서 빛이 어떻게 분산되는지를 이해하려면, 하나하나의 구형 물방울에서 어떤 일이 일어나는지 생각해 보아야 할 것입니다. 보통, 무지개는 물방울에서 일어나는 두 번의 굴절과 1번의 반사에 의해 만들어집니다.

물방울에 의한 한번의 굴절과 반사를 통해 물방울의 아래쪽 표면에 도착한 광선의 일부는 공기 중으로 굴절됩니다. 두 번째 굴절은 프리즘에서의 굴절과 비슷한데, 프리즘에서는 두 번째 표면의 굴절에서는 첫 번째 표면을 통해 이미 만들어진 분산이 더욱 확대되어 나타납니다.

두 번 굴절되고 한 번 반사된 빛은 작은 영역의 각도에 집중되어 나타납니다. 각각의 물방울들은 모든 색깔의 스펙트럼이 나타나도록 빛을 분산시킵니다.