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하늘이 파랗게 보이는 이유는? 목록

하늘을 처다보면 왜 파랗게 보일까요?

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RE : RE:하늘이 파랗게 보이는 이유는?

강지* 2008-11-18

안녕하세요~
LG 사이언스랜드 입니다.

다음은 하늘이 파란 이유에 대한 현대 물리학의 설명입니다.

하늘은 왜 푸른가 하는 것은 오랜 옛날부터 많은 사람들이 궁금하게 생각해왔던 질문이었다.
높은 고도에서 천정(zenithal) 방향의 하늘은 분명하게 푸른빛을 띠며,
중간 고도에서도 대개의 경우 하늘은 푸른빛을 나타내곤 한다.
예로부터 하늘이 푸른 이유에 대한 다양한 유형의 설명이 있어 왔다.

우선 근대 과학의 초창기에 많은 과학자들은 빛의 굴절과 반사에 의해서 하늘이 푸른 이유를 설명하려고 했다.
하지만 하늘이 푸른 이유가 빛의 산란에 의한 것이라는 것은 19세기 말에 와서야 분명한 형태로 밝혀졌다.
1871년 영국의 레일리 경은 빛의 산란 이론을 바탕으로 해서 하늘이 푸른 이유를 처음으로 이론적으로 설명했던 것이다.

레일리의 산란 이론에 의하면,
하늘이 푸른 이유는 대기 중에서 빛이 빛의 파장의 약 1/10 이하의 미립자를 통과할 때 생기는
산란의 세기가 파장의 4제곱에 반비례하기 때문이다.
즉 태양 빛이 대기 중을 통과할 때 짧은 파장의 빛일수록 더 많이 산란되기 때문에
하늘이 푸른빛을 띠게 된다는 것이다.
예를 들어 푸른빛(파장의 길이 400 nm)의 산란율은
붉은빛(파장의 길이 640 nm)에 비해 약 6배 가량 크기 때문에 푸른빛이 더욱 강해지는 것이다.

같은 원리로 해질 무렵과 해뜰 무렵 하늘이 붉은 이유도 설명할 수 있다.
해질 무렵과 해뜰 무렵에 태양 빛은 더욱 먼 거리를 통과해야 하기 때문에
푸른빛은 거의 다 산란되고, 지구에 직접 도달하는 빛은 붉은색이나 주황색을 띠게 된다.


출처 : 한국물리학회



하늘이 파란 이유 : 빛의 산란

파란 색깔은 짧은 파장이고 빨간 색깔은 긴 파장입니다.
햇빛이 지구로 들어와 대기권 가득하게 퍼집니다.
이 때, 짧은 파장인 청색 광선은 공기입자(질소, 산소등 )와 충돌하여 사방으로 잘 퍼집니다.(산란현상)
그 결과 청색광을 멀리까지 못 가고 가까운데서 사방으로 어지럽게 퍼져나갑니다.
그러나 빨간 광선은 공기입자와 충돌하는 비율이 낮은 편입니다.
그 결과 적색광은 공기속을 그대로 잘 지나가므로 멀리까지 갈 수 있습니다.

낮에는 태양 광선이 대기권을 조금만 통과해도 우리 눈에 들어 올 수 있습니다.
따라서, 짧은 거리에서 우세하게 산란하는 청색광이 사방에서 우리 눈을 향하여 들어오므로 하늘이 푸르게 보이는 것입니다.
그러나 저녁 때가 되면 햇빛이 오랫동안 대기권을 지나와야 우리들의 눈에 들어오므로
먼 거리까지 잘 가는 붉은 빛이 우리 눈에 가득 들어옵니다.
그래서 저녁 노을이 붉게 물드는 것입니다.
결국, 청색광은 가까이, 적색광은 멀리까지 가는 성격 때문에 하늘색이 변하는 것입니다.

달에는 공기가 없으므로 이러한 산란현상이 일어나지 않으므로 낮에도 하늘이 검은 색입니다.
물론 낮에도 별이 초롱초롱 떠 있는 것이 잘 보입니다.
지구에서는 대기의 산란현상 때문에
사방에서 청색광이 별빛보다 많이 들어와 별빛이 눈에 잘 띠지 못하여 별이 안 보입니다.

출처 : 사이언스올

원본 본문:
하늘을 처다보면 왜 파랗게 보일까요?

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