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물위의 기름은 왜 무지개식으로 보일까?

비오는 날 아스팔트 위에 떨어진 기름은 왜 무지개색으로 보일까? 또 비누방울 놀이를 할 때 비누방울이 날 아가는 모양을 살펴보면 영롱한 색깔을 띠는데 혹시 아스팔트 위의 기름이 무지개색으로 보이는 것과 같은 원리는 아닐까? 액체의 표면에서 자신들의 분자끼리 서로 잡아당기는 힘을 표면장력이라 하는데, 예를 들자면 수은을 유리 면 위에 한방을 떨어뜨렸을 때 수은은 표면장력이 매우 크기 때문에 동그란 모양을 유지하게 된다. 하지만 이와는 반대로 표면장력이 아주 작은 기름은 물위에 떨어뜨렸을 경우에 아주 넓은 면적으로 퍼져나가게 되 어 우리가 상상할 수 없는 아주 얇은 막을 형성하게 된다. 이 막에 빛이 들어가게 되면 막의 표면과 막의 이 면에서 반사를 하게 되는데 우리가 눈으로 볼 수 있는 빛인 가시광선은 그 색깔에 따라 물체에 들어갈 때 휘 어지는 정도가 다르다. 기름의 막에서는 그냥 반사를 하지만 막속에 들어간 빛은 색깔에 따라 다르게 휘어져 막의 이면에서 반사하 고 또 막 표면을 나올 때 또 한번 틀리게 휘어져 나오기 때문에 우리 눈에는 무지개 색깔로 보이게 되는 것이 다. 이때 일곱가지 색깔 중 푸른 빛 쪽이 가장 많이 휘게 된다. 물위의 기름막에서 빛이 휘는 모양 비누방울 놀이를 할 때 비누방울도 기름막과 같은 원리로 영롱한 무지개색으로 보인다. 얇은 유리판이 두장 겹쳐 있으면서 그사이에 습기가 있어도 무지개색으로 보이게 된다. 한 걸음 더 발전하여 비온 뒤의 하늘에 뜬 무지개도 공중에 떠있는 개개의 물방울에 들어가고 나오는 빛이 색깔에 따라 휘이는 정도가 틀리게 되어 하늘에 무지개가 형성되는 것이다 기름막에서의 무지개와 하늘에 뜬 무지개의 틀린점은 기름막 위의 무지개는 빛의 반대편에서 반사되는 모양 을 보는 것이고 하늘에 뜬 무지개는 해를 등지고 바라본다는 것이다. 무지개형성모양 출처: 국립중앙과학관 http://www.science.go.kr/
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