무지개가 반원모양으로 생기는 원리가 뭔가요?
비가온뒤 생기는 무지개는 반원의 모양을 하고 있는데요.
어떤이유로 직각이나 일자 모양이 아닌 반원모양으로 생기는지 궁금학니다.
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안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
무지개는 본래 원형입니다.
실제로 구 모양인 물방울의 표면 전체로 들어간 햇빛은 물방울 안에서 굴절하고 또 파장별로 다르게 진행하게 됩니다.
그리고 이 입체 물방울에서 반사되어 나오는 빛은 입체인 둥근 띠 모양의 원이 되며 이때 빨간색 빛은 중심각이 42°인 원 모양, 보라색 빛은 중심각이 40°인 원 모양으로 퍼져 나오므로 이들이 합해져 둥근 띠 모양의 무지개가 되는 것입니다.
하지만 나머지 부분이 지표면으로 가려지기 때문에, 그리고 우리가 보는 방향이 한 면이기 때문에 반원의 평면처럼 보이는 것입니다.
만일 높은 하늘에서 무지개를 보게 된다면, 무지개의 모양은 둥근 띠 모양으로 보이게 됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
반원모양으로 생기는 이유는, 무지개가 보이는 부분은 물방울과 태양, 관측자가 이루는 각도에 따라 달라지기 때문입니다. 이 각도가 42도일 때 가장 밝고 선명한 무지개가 보이는데, 이 때 무지개가 지표면에 수직인 평면에서만 보이기 때문에 반원형태로 보이게 됩니다.