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왜 하늘은 보라색이 아닐까요?

우리는 하늘의 파란색은 빛이 산란되어 보이는 것이라고 배웁니다. 왜 노을에서 볼 수 있는 붉은색이나 보라색, 노란색 혹은 보라색이 아니로 파란색인 것일까요?

 

태양으로부터 오는 빛은 가시광선, 자외선, 적외선 등 여러가지로 나뉩니다. 그 중에서 가시광선은 사람이 눈으로 볼 수 있는 빛입니다. 무지개의 빨주노초파남보 색깔을 나타내는 파장이 가시광선입니다.

 

광선은 파장을 가지고 있는데 색깔마다 파장의 길이가 다릅니다. 빨강색의 파장이 가장 길고 보라색의 파장이 제일 짧습니다. 파장이 가지는 에너지는 파장이 짧을수록 큽니다. 보라색이 파장이 가장 짧으니 에너지는 가장 큰 것입니다. 반대로 빨간색은 파장이 길기 때문에 에너지가 가장 작습니다.

 

가시광선의 빛은 대기 중에 있는 입자에 부딪혀 산란합니다. 파장이 짧을수록 산란되는 강도가 더 큽니다. 파란색의 파장은 붉은색의 파장보다 짧기 때문에 더 강하게 산란합니다. 그래서 하늘은 파란색입니다.

 

그런데 가장 파장이 짧은 것은 보라색입니다. 보라색은 파란색보다 파장이 더 짧습니다. 파장이 짧을 수록 산란이 많이 된다면 왜 보라색 하늘이 되지 않은 것일까요?

 

그 이유는 대기의 두께에 있습니다. 보라색 빛이 대기를 통과하기에는 지구의 대기가 너무 두껍습니다. 보라색은 우리 눈에 도달하기도 전에 산란되어 눈에 보이지 않는 것입니다. 그래서 하늘은 보라색 대신 그 다음으로 파장이 짧은 파란색으로 보입니다.

 

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