무지개 생성원리와 모형 쌍무지개와 3차무지개
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무지개 생성원리와 모형
쌍무지개와 3차무지개
무지개의 개념 및 생성조건?
무지개는 태양과 반대쪽에 강수(降水)가 있을 경우 그 물방울에 비친 태양광선이 물방울 안에서 반사 굴절되어 최소편각(最小偏角) 방향으로 사출될 때 나타나는 현상이다. 인공적으로도 만들 수 있는데, 태양을 등지고 입에 물을 머금었다가 뿜으면 만들어진다.
빛은 프리즘에 의해 색깔별로 나타나게 할 수 있는데 이때 그 프리즘에서 두 번 굴절되면서 각각의 빛깔의 빛이 보다 선명하게 구별이 되는데 이렇게 빛이 각기 다른 파장(진동수)을 갖는 색깔로 분리되는 현상을 분산이라고 한다.
빛의 분산(dispersion) 현상중 하나가 무지개이다. 하얀 태양 빛이 대기 속의 물방울을 만나면, 어떤 것은 물방울로 굴절하여 들어가 물방울 내부 표면에서 반사되어 나온다. 반사되어 나올 때도 역시 굴절이 된다. 프리즘처럼, 처음 굴절은 햇빛을 각 색깔로 분리하고, 두 번째 굴절은 그 분리를 증가시킨다.
물론 본질적으로는 굴절현상과 반사현상에 의한 것이라고 할 수 있다.
그림에서와 같이 물방울에 빛이 들어오면 파장이 짧은 보라색 빛이 빨간색 빛보다 많이 굴절되고 반사되어 전체적으로는 들어올 때에 비하여 40°로 꺾이고 빨간색은 42°로 꺾이게 된다.
관찰자 입장에서 보면 위쪽 물방울에서는 빨간색 빛만을 보게 되며
보라색 빛을 보려면 아래에 있는 물방울을 보아야만 한다.
무지개는 물방울을 몰고 다니는 비와 관련돼 있다.
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