하늘은 왜 파란색일까요?

하늘은 왜 파란색일까요?

	그렇지 않을 걸! 달에는 대기가 없어서 깜깜하다고 하던데.

	하늘의 색깔을 이야기 하는데 갑자기 대기는 또 뭐야?

	대기란 어떤 행성을 둘러싸고 있는 기체의 층을 말해. 지구를 둘러싼 기체의 층을 지구 대기라고 하지. 흔히 공기라고 불러.



	응~

	하늘이 파란색으로 보이는 이유는 태양빛이 지구 대기를 지나면서 산란되기 때문이야.

	산란??? 난 처음 듣는 말인데!

	산란은 흩어진다는 뜻이야.

	자세히 좀 이야기 해봐.

	그럼 먼저 대기 속에 무엇이 들어있을지 말해봐.

	우선 산소, 질소 , 이산화탄소 같은 기체들이 있겠고... 또 먼지도 있겠지.



	맞아. 산소, 질소 같은 기체들은 각각의 분자들로 이루어져 있지. 분자는 아주아주 작은 알갱이 같은 거야.

	그런데?

	태양빛이 대기권을 지나는 동안 기체 분자들을 만나게 돠지. 이때 분자들이 빛을 흡수해. 빛은 에너지의 한 형태이고, 빛을 흡수한 분자들은 조금 불안정한 상태가 되지.



	에너지가 많아지면 불안정하구나.

	이렇게 에너지를 많이 갖게 된 기체 분자들은 다시 안정한 상태로 되고 싶어서, 빛의 형태로 에너지를 내어놓지. 이때 빛을 여러 방향으로 아주 불규칙하게 막 내보내.



	아~ 알겠다. 그렇게 빛을 막 뿌려서 산란이구나!

	그래. 굴절은 빛이 꺾여서 한 방향으로 가는 현상이지만, 산란은 여러 방향으로 흩어지는 특징이 있지.

	그렇구나! 참 그런데 왜 파란색이라구? 분명히 빛은 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보 모든 색이 섞여 있는 거라던데...

	이제부터 그것을 설명하려던 참이야. 급하기는.. 태양빛은 모든 색깔의 빛이 섞여 있어 하얀색으로 보이지. 프리즘을 통해 태양빛을 통과시키면, 여러 색깔의 빛으로 펼쳐지는 것을 볼 수 있지.



	여러 색깔의 빛은 파장이라고 하는 특징이 서로 달라. 정확하진 않지만, 파장은 빛의 걸음걸이 폭이라고 비유할 수 있어. 빨간 빛은 보폭이 크고, 파란 빛은 보폭이 작고.



	여러 색의 빛은 파장에 따라 산란하는 정도가 달라. 파장이 짧은 보라색과 파란색 빛은 산란이 잘 일어나고, 노란색이나 빨간색은 산란이 적게 일어나.



	드디어 파란색이 나왔다! 그런데 왜 대기에 의해 산란이 많이 일어난 색으로 보이는 거야?

	그걸 이해하려면 우리 눈으로 들어온 빛만 우리가 알아차린다는 것을 기억헤야 해. 태양이 하늘 높은 곳에 떠있는 낮에 하늘을 본다고 상상해봐. 이때엔 우리의 시선을 태양에서 좀 떨어진 대기에 두게 되지. 그러면 산란이 많이 일어난 파란 빛이 우리 눈에 가장 많이 와닿지.



	다른 색의 빛은 대부분 흩어지지 않고 앞으로 나가니까 우리 눈으로 들어오지 않아. 하지만 파란색 빛은 여러 방향으로 막 흩어지니까 우리 눈으로 들어오기도 하는 거지. 그래서 우리는 하늘이 파랗다고 보는 거야.

	그런데 좀 이상하다. 네 말대로라면 보라색이 더 많이 산란이 되니까, 하늘ㅇ이 보라색으로 보여야 하는 거 아니야?

	아주 훌륭한 질문. 그것은 우리 눈이 보라색보다는 파란색을 훨씬 더 잘 감지하기 때문이야. 보라색이 실제로는 우리 눈에 많이 도달해도 우리가 잘 느끼지 못하는 거지.

	아. 그렇구나! 그러면 달의 하늘이 깜깜한 밤 같다는 것은 달나라에는 대기가 없다는 말이네.

	그렇지. 빛을 산란시켜 우리 눈으로 빛을 보내주는 입자들이 없으니, 하늘이 깜깜해 보이는 거야.

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