빛의 산란

빛의 산란의 사전적 정리는 

태양 빛이 공기 중의 질소분자, 산소분자, 먼지 등과 같은 

작은 입자들과 부딪칠 때 빛이 사방으로 재방출되는 현상이다.

 

 우리가 보는 태양빛은 여러가지 종류의 빛을 포함하고있는데,

그 중, 우리가 실제로 색을 구별할 수 있게되는 가시광선은

색마다 다른 주파수를 가지고있다.

 

빨주노초파남보 순으로 주파수가 점점 높아지는데, 이 주파수가 높다는 것은 

파장이 짧다는 뜻이며, 파장이 짧을수록 빛의 산란이 잘 일어난다.

그렇기 때문에, 빛이 대기에 도달하면 파장이 짧은 보라색과 파란색이 

산란되어 하늘이 푸르게 보인다.

 

 일출이나 일몰 때 하늘이 붉어지는 것은 지구가 자전을 하면서

저녁 때 혹은 새벽 때가 되면, 우리가 서있는 지점과 태양의 거리가 낮에 비하여 상대적으로

멀어지게된다. 그 때문에 빛이 우리에게 도달하기까지 뚫고 지나야 하는 대기의 거리가

길어지게 되고, 그 거리를 통과하면서 이미 파장이 짧은 가시광선들은 모두 산란된다. 

결국 그 대기를 뚫고 남는 것은 장파장 혹은 고주파의 가시광선인데 그 가시광선의

색이 빨주노 계열이기 때문에 우리가 새벽이나 저녁 시간대에 보는 하늘의 색은 붉은 것이다.

 

그렇다면 밤이되면 하늘이 캄캄한 것은 우리가 서있는 지점과 태양과의 거리가 가장 멀 때,

즉 빛이 이동해야할 거리가 가장 멀어질 때, 가시광선들이 그 거리를 이동하기 전에

모두 산란이 되어서 아무런 가시광선도 도달하지 못하기 때문에 색을 볼 수 없는

까만 하늘이 되는것이다.