#
태양빛이 지구에 도달해 대기를 만나면
공기중에 떠 있는 물질에 부딪쳐 빛이 산란됩니다.
태양이 머리 위에서 내리 쬐면 파장이 짧은
파란색이 반사되어 하늘은 파랗게 보이고,
태양의 각도가 낮으면 파장이 긴 붉은 색 계열의
빛이 반사되어 하늘은 붉은 색으로 보이게 됩니다.
(아침 일출 때의 하늘과 저녁노을이 질 때처럼)
#
빛이 물을 통과하면 빛의 속도가 느려져요.
빛이 물과 같은 매질을 만나 각도가 꺾이는 현상을
굴절이라고 부릅니다.
연필을 투명한 유리컵에 넣고 물을 부어 보세요.
물 위에 보이는 부분은 빛이 공기를 통과하며
우리 눈에 보이는 것이고, 물에 잠긴 부분은 빛이
물을 통과하며 우리 눈에 보이게 됩니다.
빛이 물을 통과하면 속도가 느려지며
굴절 현상이 일어납니다.
물이 렌즈 역할을 하기 때문에 물에 잠긴
연필 부분이 더 두꺼워 보입니다.
비가 내리는 날 밤, 가로등이나 자동차 라이트를
비추면 빛방울이 더 크게 보입니다. (틴들 현상)
#
불투명한 컵에 동전을 넣고 물 높이를 다르게 채워보세요.
하나는 반만 넣고, 다른 하나는 가득채워보세요.
그리고 눈높이(각도)를 낮춰 컵을 바라보세요.
물이 반쯤 채워진 컵은 동전이 안보이고,
물을 가득 채운 컵은 동전이 보이게 됩니다.
물을 가득 채운 컵은 빛이 물에 굴절되어
동전이 높이 있는 것처럼 보이기 때문입니다.
(이 사진과 그림은 한겨례신문에서 퍼 옴)
#
대기의 온도에 따라서도 빛이 굴절이 되요.
더운 날 아스팔트 위는 복사열로 뜨거워집니다.
아스팔트를 먼 곳에서 바라보면
아스팔트의 경계면에서 빛이 굴절되어
마치 물이 있는 것처럼 보이게 됩니다.
일종의 신기루 현상입니다.
#
대기중 더운 공기는 위로 올라가고, 차가운 공기는
밑으로 내려 와요. 그런데 공기의 온도는 뜨거운데,
물 위의 온도가 차가울 때 공기가 이동하지 않는
역전 현상이 일어나기도 합니다.
(서로 다른 온도가 섞이지 않는 경우)
더운 공기는 대기의 밀도가 낮아 빛이 빠르게
통과하는 반면, 대기의 온도가 차가운 곳에서는
빛의 이동 속도가 느려서 굴절 현상이 일어납니다.
빛이 굴절되면서 멀리 떨어진 배가 수평선 위에
떠 있는 것처럼 보이게 됩니다.
(컵 속의 동전과 같은 현상입니다)
