무지개는 정말 아치일까요?

올바른 시점이 있으면 무지개가 원형으로 보일 수 있습니다. 일부 무지개는 아치처럼 보이고 다른 무지개는 그렇지 않은 이유에 대한 과학이 있습니다.



무지개는 하늘 높이 뻗어 있는 형형색색의 아치이며 멀리 어딘가에서 끝납니다(전설적인 금단지가 있는 곳), 그렇죠?

사실은 무지개는 아치가 아닙니다. 햇빛이 빗방울을 직각으로 통과할 때 완전한 원으로 형성됩니다. 그러나 원의 일부인 아치만 땅에 있는 관찰자에게 보입니다. 지구 표면은 빛 의 나머지 부분, 즉 후광의 나머지 부분을 차단하므로 무지개 처럼 보입니다 .


후광이 얼마나 보이는지는 관찰자가 서 있는 위치와 방해가 되는 표면의 양에 따라 달라진다고 Michael Kavulich 는 말했습니다. 콜로라도 주 볼더에 있는 국립 대기 연구 센터의 연구 과학자이자 무지개와 우리가 보는 것처럼 무지개를 보는 이유에 대한 전문가입니다. 굴절과 빛이 반사되는 반사에 따라 달라집니다. 무지개가 실제로 후광인 이유를 이해하려면 무지개가 어떻게 형성되는지 알아야 합니다.

"구형 빗방울에 들어가는 대부분의 빛은 결국 거의 같은 각도로 굴절되며, 빗방울 뒤에서 한 번 반사되면 이 각도는 빛이 오는 방향에서 약 40-42도가 됩니다." Kavulich 라이브 사이언스에 이메일로 말했다.

 


예, 빗방울은 실제로는 구형이지 눈물 모양이 아닙니다. 국립해양대기청 에 따르면, 물이 공기보다 밀도가 높기 때문에 빗방울에 들어가면 빛이 구부러지거나 굴절되기 시작합니다. 빛은 빗방울의 뒷면에 도달할 때까지 계속 이동합니다. 이것은 빛이 뒤에서 반사되는 단계입니다. 이제 빗방울을 벗어나는 동안 빛은 한 번 더 굴절된 다음 상징적인 색상으로 분리됩니다.

빗방울은 구형이기 때문에 원뿔 모양으로 빛을 반사합니다. 원뿔 끝에는 무엇이 있습니까? 맞습니다. 원입니다. 따라서 무지개 끝에 있는 황금 항아리는 신화일 수 있지만 무지개는 여전히 무언가의 끝입니다.

무지개를 볼 수 있는 관찰자의 능력은 그들이 태양 과 관련하여 어디에 서 있는지에 따라 다릅니다 . 눈에 보이는 것은 눈에 직접 닿는 특정 각도(Kavulich가 언급한 것처럼 광원에서 약 40도)에서 굴절 및 반사된 빛입니다. 이를 위해서는 관찰자의 머리 그림자가 태양과 정확히 반대쪽에 위치해야(구름의 방해 없이) 전체 원이 보이지 않더라도 원의 중앙에 있을 수 있습니다. 이것은 바로 앞에 있는 빗방울을 통해 빛이 굴절되고 반사되는 것을 볼 수 있는 방법입니다.

Kavulich는 "이 때문에 움직이면 무지개도 움직이며 항상 태양을 기준으로 하늘의 같은 지점에 머뭅니다."라고 말했습니다. "태양이 하늘을 가로질러 뜨거나 지는 것처럼 오랜 시간 동안 바라보아야만 변화하는 것을 볼 수 있습니다."

그렇다면 고전적인 ROYGBIV 순서에서 색상이 표시되는 이유는 무엇입니까? 그것은 빛의 파장에 관한 것입니다. Kavulich는 적색광이 가시광선 파장이 가장 길기 때문에 가장 적게 굴절되어 결국 상단에 도달하게 된다고 설명했습니다. 보라색은 파장이 가장 짧고 가장 많이 굴절되기 때문에 맨 아래에 있습니다.

그렇다면 무지개가 실제로 아치형이 아니라는 점을 감안할 때 전체 무지개를 원형 형태로 볼 수 있는 방법이 있습니까? 비행기 창문이 아마도 가장 좋은 선택일 것입니다. 하지만 고층 건물에서는 종종 원의 전체 또는 대부분이 보입니다. 때때로 산과 같은 다른 높은 고도에서 선명한 시야가 있습니다. 그럼에도 불구하고 일반적으로 너무 많은 것이 방해가 됩니다.