생활속의 자연과학 무지개의 원리
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생활속의 자연과학
(무지개의 원리)
1) 무지개의 원리
무지개는 빛의 분산으로 일어난다. 빛의 분산은 백색광에 포함된 여러가지 색의 빛이 성질이 다른 물체를 만나 굴절을 하는데 이때 색깔마다 굴절률이 달라서 빛이 퍼지게 된다.
이때 생긴 무지개색의 색깔 띠를 스펙트럼이라고 한다. 일반적으로 무지개 하면 ‘빨주노초파남보’ 라고 한다. 이때 빨간색의 빛은 굴절률이 작고 보라색의 빛이 굴절률이 가장 크다. 삼각형의 프리즘을 놓고 보면 프리즘의 두꺼운 쪽으로 빛이 굴절되는데 위쪽(굴절이 덜된)이 빨간색 빛 아래쪽(굴절이 많이 된)이 보라색이 된다.
(그림. 1) 무지개의 원리
2) 빛의 파장
빛의 파장에 대하여 알아보면 다음과 같다.
빛은 파동성과 입자성을 함께 가지고 있다고 알려지고 있으며, 태양의 햇빛을 분광하면
파장에 따라서 적외선, 가시광선, 자외선, 엑스선, 감마선으로 구분을 한다.
3) 가시광선 역할
우리가 눈으로 볼 수 있는 파장의 빛은 가시광선영역으로 파장에 따라서 여러가지 색으로 보이게 되는 것이다. 파장 약 7,800~3,800옹스트롬 정도로서, 단색광에서는 등적색, 등색, 황색, 녹색, 청색, 남색, 자색의 순으로 파장이 짧아진다. 그러나 적외선은 우리 눈으로 볼 수 없지만 우리 피부감각으로는 느낄 수 있다. 자외선의 경우에도 눈으로 볼 수 없다. 유리가 자외선을 흡수를 한다. 그렇지만 유리가 투명한 이유는 자외선과는 상관이 없다는 것이다. 유리가 투명한 이유는 가시광선과 연관이 있다. 예를 들어 푸른 빛깔의
(그림. 2) 빛의 파장 유리가 푸른색을 띄는 것은 푸른색 영역파장의 빛을 제외한 다른 파장의 빛을 흡수하고 파란색 영역의 빛을 통과시키기 때문이다. 일반적인 창 유리는 모든 가시광선을 똑같이 잘 통과시키므로 투명한 것이다.
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