제 14 화 |
하늘이 파란 이유 ; 빛의 산란 |
하늘이 파랗게 보이는 이유는 간단합니다. 이것을 잘 이해하기 위해서
다음과 같은 사실을 먼저 잘 알고 있어야 합니다.
첫째, 파란 색깔은 짧은 파장입니다.
둘째, 빨간 색깔은 긴 파장입니다.
햇빛이 지구로 들어와 대기권 가득하게 퍼집니다. 이 때, 짧은 파장인 청색 광선은
공기입자(질소, 산소등 )와 충돌하여 사방으로 잘 퍼집니다.(산란현상)
그 결과 청색광을 멀리까지 못 가고 가까운데서 사방으로 어지럽게 퍼져나갑니다.
그러나 빨간 광선은 공기입자와 충돌하는 비율이 낮은 편입니다. 그 결과 적색광은
공기속을 그대로 잘 지나가므로 멀리까지 갈 수 있습니다.
낮에는 태양 광선이 대기권을 조금만 통과해도 우리 눈에 들어 올 수 있습니다.
따라서, 짧은 거리에서 우세하게 산란하는 청색광이 사방에서 우리 눈을 향하여
들어오므로 하늘이 푸르게 보이는 것입니다.
그러나 저녁 때가 되면 햇빛이 오랫동안 대기권을 지나와야 우리들의 눈에
들어오므로 먼 거리까지 잘 가는 붉은 빛이 우리 눈에 가득 들어옵니다.
그래서 저녁 노을이 붉게 물드는 것입니다.
결국, 청색광은 가까이, 적색광은 멀리까지 가는 성격 때문에 하늘색이 변하는
것입니다.
달에는 공기가 없으므로 이러한 산란현상이 일어나지 않으므로 낮에도 하늘이
검은 색입니다. 물론 낮에도 별이 초롱초롱 떠 있는 것이 잘 보입니다. 지구에서는
대기의 산란현상 때문에 사방에서 청색광이 별빛보다 많이 들어와 별빛이 눈에
잘 띠지 못하여 별이 안 보입니다.
소리도 마찬가지입니다.
고음은 파장이 짧기 때문에 멀리 못가고 저음은 파장이 길어서 멀리까지 갑니다.
연주회장에 가보면 긴 파장의 북소리가 멀리까지 잘 들립니다. 이 원리를 이용하면
멀리있는 친구를 부를 때는 저음으로 부르는 것이 훨씬 유리합니다. 아랫배에 힘을
꽉주고 낮은 저음으로 " 철 - 수 - 야 "하고 부러야 멀리 있는 철수의 귀까지 부르는
소리가 갈 수 있는 것입니다.
요새는 전파를 이용해 통신을 하므로 별일이 아니지만 옛날에는 멀리 다른 지방에
있는 사람에게 소식을 빨리 전달하는 방법이 없었죠. 겨우 말을 달린다거나 봉화불을
피운다거나 하는 방법이죠.
간혹 무협지를 보면 전음이라고 하여 멀리 소리를 전달하는 방법이 나옵니다. 물론
무림의 고수들이 사용하는 방법이지요. 아주 저음으로 말을 하면 수십킬로 떨어진
같은 편 무림의 고수에게 목소리가 전달되는 방법이지요. 저음이 파장이 길므로
멀리까지 전달되는 원리를 이용한 것입니다. 물론 전음이 실제 있었는지 아니면
단순한 상상인지는 모르겠으나 저음이 멀리 간다는 원리는 맞는 것입니다.