무지개를 보면 대부분 아치형인데, 왜 이렇게 생성 되나요?

Question

안녕하세요

비 온뒤에 하늘을 보면 가끔 무지개를 볼 수 있는데요

무지개의 생성 원리는 빛의 산란이라고 알고 있는데요

근데 궁금한건 이런 무지개는 왜 아치형의 형태로 생성이 되는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

무지개는 사실 공중에서보면 원형의 반지모양으로 만들어집니다.

하지만 우리는 지상에서 관측을 하기에 반원모양으로 보게되는것이죠.

이러한 원 형태는 물방울을통과하는 태양빛굴절에의해 만들어고, 굴절을 일으키는 물방울자체가 구형의 모습을 하고있기에 무지개도 따라서 원형태를 만들게됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

무지개는 빛이 산란하며 생기는데 원래 원 모양입니다

아치형인 이유는 무지개의 나머지 부분을 지표면이 가리고 있어서입니다. 땅에서 무지개를 보면 시야가 가려 나머지 부분을 볼 수 없는 것이죠

Answer 3

안녕하세요. 조영수 과학전문가입니다.

무지개의 원래 모양은 둥근 띠 모양의 원 구형태라고 합니다.

그런데 무지개가 반원 모양으로 보이는 이유는 나머지 반원 부분이 지표면에 가려져 아치형태로보인다고 하네요.... 하늘에서 비행기를 타고 보면 원모양으로 보이겠죠~ ^^

Answer 4

빛은 다양한 파장으로 이루어진 스펙트럼입니다. 스펙트럼의 각 파장은 다른 각도로 굴절되며, 이로 인해 빛은 분산됩니다.

비 오는 동안, 빛은 비방울과 상호 작용하면서 굴절, 반사, 산란되는데, 이 과정에서 다양한 파장의 빛이 나타납니다. 이 때, 빛은 물방울 내부에서 반사되고 굴절되며, 다시 물방울을 빠져나오게 됩니다. 이때 빛은 다양한 각도로 굴절되면서 스펙트럼이 분산됩니다.

무지개의 아치형 모양은 각 파장의 빛이 다른 각도로 굴절되어 발생합니다. 각 파장의 빛은 물방울 내부에서 반사되고, 내부에서 다시 굴절되면서 아치형으로 빛이 분산됩니다. 이때 빛은 다양한 파장으로 구성되어 있으므로 스펙트럼의 각 색깔이 아치형으로 나타나게 됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.

무지개는 일정한 조건이 갖춰져 있을 때, 태양광선이 빗방울을 통과하면서 발생합니다. 태양광선은 빛의 7가지 색상으로 이루어져 있으며, 이 색상들은 빗방울을 통과하면서 각기 다른 속도로 굴절됩니다. 이렇게 굴절된 빛은 빗방울 내부에서 반사되어 다시 밖으로 나오면서 무지개가 만들어집니다.

빛이 빗방울을 통과할 때, 빛의 색상은 파장이 짧은 순서대로 빗방울 내부에서 굴절됩니다. 이러한 굴절 현상을 레프라콜(Rayleigh scattering)이라고 부르며, 이 과정에서 파란색 빛이 더 많이 굴절되어 빗방울 내부에서 분산됩니다. 이렇게 분산된 파란색 빛이 무지개의 가장 바깥쪽에 위치하게 되고, 그 다음으로 초록색, 노란색, 주황색, 빨간색 순서로 위치하게 됩니다. 이러한 색상들이 모여서 아치형 모양의 무지개가 만들어지는 것입니다.

Answer 6

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.아치 형태의 무지개는 다수의 빗방울에서 빛이 발생하고 반사되기 때문에 여러 개의 빛 경로가 겹쳐서 형성됩니다. 이렇게 겹치는 빛 경로들 중에서는 특정 각도와 조건을 만족하는 경로만이 눈에 보이게 되는데, 이로 인해 아치 형태의 무지개가 관측되는 것입니다.

따라서, 무지개의 아치 형태는 빗방울에 들어온 빛의 굴절과 반사, 그리고 다양한 파장의 빛이 겹치는 과정으로 인해 형성되는 것입니다.

Answer 7

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

무지개는 주로 비가 내리고 난 후에 태양의 빛이 빗방울에 의해 산란되어 생성됩니다. 무지개의 아치형 형태는 다음과 같은 이유로 설명됩니다:

1. 빗방울의 산란: 비가 내리면 빗방울이 공중에 떨어지게 됩니다. 태양의 빛은 빗방울에 닿게 되면 그 내부로 들어가게 됩니다. 빗방울 내부에서 빛은 다양한 각도로 산란되어 반사되고 굴절됩니다.

2. 굴절과 반사: 빗방울 내부에서 빛은 굴절과 반사가 동시에 일어납니다. 굴절은 빛이 다른 매질로 들어갈 때 경로를 바꾸는 현상이며, 반사는 빛이 표면에서 튕겨 나오는 현상입니다. 빗방울 내부에서 굴절과 반사가 반복되면서 빛은 빗방울 내부를 계속해서 이동합니다.

3. 색상 분리: 빛은 다양한 파장으로 이루어져 있습니다. 빗방울 내부에서 굴절과 반사를 반복하면서 빛은 파장에 따라 다른 각도로 산란됩니다. 이 과정에서 빛은 색상별로 분리되어 흩어지게 됩니다.

4. 아치형 형성: 분산된 빛 중에서 주로 가시광선 중에서 가장 강한 색인 빨간색은 무지개의 최상단에 위치하고, 그 아래로 주황색, 노란색, 초록색, 파란색, 남색, 보라색 순서로 배치됩니다. 이렇게 분산된 색상들이 아치형으로 보이는 이유는 각 색상의 굴절각이 다르기 때문입니다. 또한, 아치형의 형태는 빗방울에서 빛이 전방으로 균일하게 산란되는 영역을 나타내기 때문에 관측자에게 아치형으로 보이게 됩니다.