하늘은 왜 파란색일까

하늘이 푸른색인 이유는 무엇일까요?

우리는 모두 하늘이 아름다운 푸른색인 것에 대해 당연시 여기고 있습니다.그러나 지구의 대기가 다른 기체를 포함하고 있다면 푸른색이 되지 않을 것입니다.대기(공기)는 다음과 같은 비율의 가스 혼합물로 구성되어 있습니다.

질소 78퍼센터,산소21퍼센트,그리고 이산화탄소1퍼센트와 소량의 다른 기체 등등.

대기 중의 이러한 기체의 화학적 혼합물에 의해 하늘의 색깔이 결정된 것입니다.태양에서 지구로 오는 빛(광선)은 모두 파장을 포함하며 그래서 모든 색깔을 가지고 있습니다.각 색깔은 자체 파장을 갖고 있는데 어떤 것은 짧고 어떤 것은 깁니다.이것은 빗방울이 프리즘으로 작용하여 미세하게 다른 각도에서 각 빛의 파장을 굴곡시켜 아름다운 색의 띠를 형성하는 무지개로 증명할 수 있습니다.

더 긴 파장인 노란색과 빨간색은 태양에서 거의 직접 우리 눈에 도달합니다.더 짧은 파장인 푸른색과 보라색은 공기 분자에 의해 흩어져(산란)버립니다.이것이 푸른빛을 발산시키는 작용을 하며,우리 눈에는 하늘 전체를 푸르게 보이도록 합니다.

광선의 모든 파장이 우리의 눈에는 분산되고 충격을 줄 때는 흐린 날이 되며,이렇게 하여 하늘이 희끄무레하게 보이게 됩니다.또한 대기 중에 수많은 물방울들이 빛을 분산시켜 매우 다습한 날을 만들며 안개 낀 날로 보이게 합니다.

우리가 한낮에 태양을 본다면 태양이 하얗게 보일 것입니다.(직접 보지마세요.)이것은 가시적인 광선의 파장이 정오에는 눈에 센 충격을 주기 때문입니다.하지만 해질 무렵이나 해뜰 무렵,태양은 매우 낮은 각도에 있어서 그 광선이 여러분의 눈에 닿기까지는 더 많은 공기를 통과하게 됩니다.지평선 위 4도에서 그 광선은 정오보다 12배가 넘는 공기를 통과합니다.

꽤 많은 양의 먼지 입자들은 푸른 광선을 여과시켜 없애므로 태양은 노랗고 발갛게 보입니다.비로 인해 대기가 매우 깨끗해지면 노을은 더 노랗게 보입니다.오염된 대기는 노을을 더 빨갛게 보이게 합니다.소금 분자와 물방울은 해변가에서 종종 볼 수 있는 아름답게 지는 붉은 노을을 만들어줍니다.

공기 오염과 화산의 폭발은 대기 속에 입자(먼지)들을 증가시켜 붉은 노을이 지게 합니다.

세계의 몇 지역에서는 때때로 공기 오염이 너무 심해 가시광선이 흩어지기 때문에 붉은빛조차 통과할 수가 없습니다.가시광선이 눈에 도달할 수 없기 때문에 태양은 지기도 전에 사라지고 맙니다.

스모그나 균일한 크기의 먼지 입자들은 어떤 색만 통과시키며,선택적으로 태양광선을 여과시킵니다.예를 들면,태양이 한낮에 녹색이나 심지어 푸른색으로 보였다는 말을 들어보았을 것입니다.이 비슷한 현상이 달빛에서도 가능하게 나타나며,이것은 전적으로 실제가 아닌 푸른달이라는 상상을 만들게 된 것입니다.

아마도 우리 인간이 공기를 끊임없이 오염시켜 대기 속에 있는 화학적 물질을 변질시키면,우리는 언젠가 한낮에 녹색이나 또는 갈색의 하늘을 보게 될 수도 있음을 알아두기 바랍니다.