하늘은 왜 파랄까요? 퀴즈
빛, 색, 산란: 하늘이 파랗고 구름이 하얀 이유를 읽고 10문제를 풀어 봐요.
햇빛은 여러 색이 섞인 빛
햇빛은 하얗게 보이지만 사실 무지개의 모든 색이 섞여 있어요. 빛이 프리즘이나 빗방울을 지나면 색이 나뉘는 것을 볼 수 있어요.
빛은 파동으로 나아가고, 색마다 파장이 달라요. 우리가 볼 수 있는 빛 중 빨간빛은 파장이 가장 길고, 파란빛과 보랏빛은 가장 짧아요.
우주에서 보면 태양은 하얀색이에요. 땅에서 노랗게 보이는 것은 빛이 우리에게 내려오는 동안 공기가 빛을 바꾸기 때문이에요.
산란
공기는 주로 아주 작은 질소와 산소 분자로 이뤄져 있어요. 햇빛이 이 분자에 부딪히면 빛 일부가 사방으로 튕겨 나가요. 이것을 산란이라고 하는데, 파장이 짧은 빛이 긴 빛보다 훨씬 많이 산란돼요.
그래서 햇빛의 파란 부분은 하늘 전체로 흩어지고, 어느 방향을 올려다봐도 파란빛이 우리 눈으로 들어와요. 이 현상은 1870년대에 이를 밝혀낸 영국 과학자 레일리 경의 이름을 따서 레일리 산란이라고 해요.
보랏빛은 파란빛보다 더 많이 산란되지만, 태양이 내는 보랏빛이 더 적고, 일부는 높은 하늘에서 흡수되며, 우리 눈은 파란빛에 훨씬 더 민감해요. 이 모든 것이 합쳐져서 하늘이 파랗게 보여요.
노을, 구름, 다른 하늘
해가 낮게 떠 있는 일출이나 일몰 때는 햇빛이 우리에게 닿기까지 훨씬 많은 공기를 지나요. 오는 동안 파란빛은 대부분 흩어져 없어지고, 빨간빛과 주황빛이 남아요.
구름이 하얗게 보이는 것은 구름 속 물방울이 공기 분자보다 훨씬 커서 모든 색을 거의 똑같이 산란하기 때문이에요. 두꺼운 구름은 빛이 덜 통과해서 회색으로 보여요.
공기가 없으면 빛을 산란할 것이 없어서, 달에서는 낮에도 하늘이 까맣게 보여요. 지구에서도 높이 올라갈수록 위에 있는 공기가 줄어서 하늘이 더 짙은 파란색이 돼요. 화성에서는 고운 먼지 때문에 낮 하늘이 버터스카치 사탕 같은 색이에요.