하루를 마무리하는 저녁에, 붉게 물든 석양을 바라본 적 있으신가요?
그 아름다움 속에는 놀라운 과학이 숨어 있습니다.
바로 ‘레일리 산란(Rayleigh Scattering)’이라는 과학 원리입니다.
하늘을 물들이는 산란의 과학
19세기 영국의 물리학자 레일리는 대기 중에서 빛이 산란되는 원리를 밝혀냈습니다.
우리 눈에 들어오는 햇빛은 사실 무지갯빛의 모든 색이 섞인 백색광이에요.
이 빛이 대기 중의 질소, 산소 분자 같은 아주 작은 입자들과 만나 산란이 일어나게 됩니다.
여기서 중요한 포인트는 빛의 파장에 따라 산란되는 정도가 다르다는 것!
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파란색 빛은 파장이 짧아 산란이 더 많이 일어나고
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붉은색 빛은 파장이 길어서 산란이 덜 일어납니다.
그래서 낮 하늘은 파랗게 보이는 것이죠. 파란빛이 사방으로 퍼지며 우리 눈에 도달하기 때문입니다.
해 질 녘, 특별한 여정이 시작된다
그런데 해가 질 무렵이 되면 상황이 달라집니다.
태양이 지평선 근처로 내려오면서, 햇빛이 대기를 통과하는 경로가 길어지기 때문이에요.
이 긴 여정을 거치는 동안:
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파란빛은 대기 입자에 의해 대부분 산란되어 사라지고
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붉은빛은 산란되지 않고 남아, 우리 눈에 닿게 됩니다.
마치 장거리 여행에서 가볍고 민첩한 파란빛은 먼저 탈락하고,
무거운 붉은빛만이 꾸준히 남아 도착하는 느낌이죠!
노을의 색은 날마다 다르다?
맞아요! 노을이 매일 조금씩 다른 색을 띠는 이유는 바로 대기 중의 상태 때문입니다.
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미세먼지, 수증기, 황사 같은 불순물이 많을수록 빛의 산란이 더 심해지고,
노을 색은 더욱 진하거나 보라색, 자주색처럼 다양하게 변합니다. -
화산 폭발 직후 노을이 유독 붉은 것도 같은 원리예요!
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또 하나! 구름도 노을을 예술처럼 만들어주는 요소입니다.
구름은 붉은빛을 반사하거나 흡수해 다양한 색의 레이어를 만들어주죠.
정리하자면!
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햇빛은 다양한 색이 섞인 백색광.
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파장이 짧은 파란빛은 낮에 대기 중에서 쉽게 산란되어 하늘을 파랗게 만들고,
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파장이 긴 붉은빛은 산란되지 않고 저녁에는 우리 눈에 도달해 하늘을 붉게 물들입니다.
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대기 중의 먼지, 수증기, 구름 등이 더해져 노을의 색이 더욱 풍부하고 드라마틱하게 변합니다.
🌄 과학을 알고 보면, 단순히 아름답기만 했던 석양도 훨씬 특별하게 다가오지 않나요?
매일 저녁 하늘은 우주가 들려주는 조용한 과학 이야기입니다.
이해를 돕는 짧은 동영상도 준비했어요!
재밌고 쉬운 과학, 영상으로 함께 확인해보세요! 🎥
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