하늘이 파란 이유 노을이 붉은 이유.
파란 하늘을 보면, 저절로 기분이 좋아지는 듯합니다. 그런 파란 하늘을 보면서 어째서 하늘은 파란 것일까 생각해 본 적 있으신가요?
거꾸로 노을이 질 무렵은 하늘이 붉어지는데 그 이유는 또한 무엇일까요?
하늘이 파란 이유
하늘이 파란 이유를 한마디로 설명하는 것은 어렵지만, 몇 가지 이유를 알아보겠습니다.
▶ 태양광은 다양한 빛을 포함하고 있다
우선, 우리들에게는 빛(태양광)이 무색투명하게 보입니다. 그러나, 실제로는 푸른빛이나 붉은빛 등 다양한 색의 빛이 포함되어 있습니다.
다양한 색의 빛은, 물체에 반사되어 인간의 눈에 보이게 되어 색으로 인식할 수 있게 됩니다. 즉 물체의 색이란, 우리의 뇌가 빛의 색을 인식하고 있는 것뿐입니다.
반대로 터널 등에 사용되는 나트륨램프는, 보이는 것을 모두 오렌지색으로 보여줍니다. 왜냐하면, 나트륨램프는 태양광과 달리, 오렌지색 빛 밖에 포함하고 있지 않기 때문입니다.
▶ 파란색은 대기 중에 산란하기 쉽다
다음으로, 하늘이 파란 이유로서 빛에는 ‘파의 성질’이라는 것이 있습니다.
수면에 흔들리는 파도를 상상하면 알기 쉽습니다. 파도는 장애물에 닿으면 장애물 뒤로 돌아가려고 하는데, 이것을 파의 ‘회절’이라고 합니다.
빛(태양광)은 태양에서 지구까지 도착하는 과정에서, 공기에 포함된 산소나 질소 등 다양한 분자(장애물)에 닿아서 회절합니다. 이것에 의해 빛은 공기 중에 산란하는 것인데, 이 현상을 ‘레일리 산란’이라고 합니다.
또한, 빛에 포함되는 다양한 색의 빛은, 각각 파의 파장(파의 폭)이 다르고, 파장이 긴 색으로부터 순서대로 늘어놓으면, 빨강 · 주황 · 노랑 · 녹 · 파랑 · 남 · 보라색이 됩니다.
이들 색 중 레일리 산란은 파장이 짧은 파란색, 남색, 보라색의 색이 강하게 일어나기 쉽고, 보다 대기 중에 산란하기 쉽습니다. 즉, 대기는 파란색 · 남색 · 보라색으로 덮여 있는 것입니다.
다만 남색 · 보라색의 파장은, 인간의 눈에는 잘 안 보이기 때문에, 인간의 눈에 하늘은 파란색으로 보이는 것입니다.
조금 어려운 이야기일지 모르지만, 남들 앞에서 설명할 수 있게 된다면 조금은 멋있지 않을까요? ^^
노을이 붉은 이유
하늘이 파란 이유는 설명이 되었습니다. 그러나, 하늘은 저녁이 되면 일몰(노을)을 볼 수 있으며, 이때 하늘색은 붉은색입니다. 이 일몰에 대해서도, 빛의 파의 성질을 이용하여 설명할 수 있습니다.
위에서 언급한 바와 같이, 빛은 공기 중에서 분산되기 쉬운 파란색이 강하게 보이기 때문에, 하늘이 파랗게 보입니다.
그러나 해가 지고 저녁이 되면, 태양의 빛은 비스듬히 비추게 되어, 낮과 비교하면 더 많은 공기를 통과하여 우리에게 닿게 됩니다.
낮과는 달리 빛이 더 많은 공기를 통과하면, 그 과정에서 분산되기 쉬운 파란색의 빛은 분산되어 버려, 우리에게 도달할 무렵에는 파란색의 빛은 거의 닿지 않습니다.
그 결과, 분산되기 어려운 붉은색이나 주황색의 빛만이 남습니다. 그래서 일몰은 붉은색인 것입니다. 같은 이유로, 이른 아침에도 붉은 하늘을 볼 수 있는 것입니다.
인간은 색의 일부만 보고 있다
빛(태양광)에는 다양한 빛이 포함되어 있지만, 인간의 눈은, 그 극히 일부만 인식할 수 있습니다.
인간의 눈에는 색의 3원색이라고 불리는 파랑 · 녹색 · 빨강 밖에 거의 인식되지 않고, 이러한 색의 조합으로, 약 100만 가지의 색을 분별하고 있습니다.
그러나, 놀랍게도 세상에는 빛의 3원색 외에 근자외선의 빛(자주색의 빛)을 인식할 수 있는 사람이 존재합니다. 이런 능력을 ‘4색형 색각’이라고 합니다.
이 능력을 가진 사람에게는, 완전히 같은 것을 봐도 보통의 사람보다 컬라풀하게 보인다고 합니다. 한 가지 예를 들자면 4색형 색각의 소유자는, 우리에게 회색으로 보이는 달이 파랑, 노랑, 오렌지, 핑크, 화이트로 아주 화려하게 보입니다.
이 능력은 여성만이 가질 수 있는 것으로, 의외로 세계의 여성의 2%~3%나 이런 능력이 있다고 합니다.