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그리스 철학자 아리스토텔레스는 기원전 350 년에 무지개를 "발견"한 것으로 알려져 있습니다. 그러나 주후 1665 년경 아이작 뉴턴은 무지개가 왜 그렇게 형성되는지에 대한 과학적 설명이 된 씨앗을 심었습니다. 무지개의 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색 및 보라색의 7 가지 색상은 항상 같은 순서로 나타납니다.
무지개 색의 원인
무지개는 하늘의 고정 된 지점에있는 것처럼 보일 수 있지만 그렇지 않습니다. 모든 사람은 지상에서의 위치와 태양의 위치 (또는 다른 광원)에 따라 다른 지점에서 무지개를 봅니다. 무지개에 대한 또 다른 멋진 사실은 두 사람이 정확히 같은 것을 보지 못한다는 것입니다. 보이는 것은 빛이 어떻게 구부러지고 다시 반사되는지에 따라 다릅니다. 무지개 바로 아래에 서있는 것처럼 보이는 사람은 실제로 그것을보고 멀리서 보게됩니다.
무지개가 나타날 때 보이는 아름다운 색상은 프리즘에 의해 빛이 다른 파장으로 분리되어 색상 스펙트럼을 생성하기 때문에 발생합니다. 무지개는 보통 비가 온 후에 나타납니다. 왜냐하면 햇빛 (실제로 보이는 모든 색의 혼합물 인 하얀 빛)이 물방울을 통과 할 때 구부러지고 무지개의 색으로 쪼개지기 때문입니다. 물방울은 일반적으로 빗방울이지만 폭포 스프레이, 분수, 안개, 이슬 또는 안개에서 나올 수도 있습니다. 레인보우는 물방울이 가시 광선 스펙트럼의 7 가지 주요 색상으로 하얀 햇빛을 차단하기 때문에 7 가지 색상으로 구성됩니다.
그러나 무지개를 더 면밀히 검사하면 7 가지 이상의 개별 색상이 있음을 알 수 있습니다. 무지개는 순수한 스펙트럼은 아니지만 겹치거나 혼합 된 여러 색상으로 구성됩니다. 인간의 눈으로 구별하기에는 너무 많은 색상이 있습니다.
무지개의 색이 가장자리에 겹칠 때, "백색"빛의 광채가 생겨 무지개의 안쪽 부분이 바깥보다 훨씬 밝아집니다.
일부 과학자들은 인디고가 파란색에 너무 가까워 진정으로 구별 할 수 없다고 생각합니다.
무지개 형성 방법
햇빛이 빗방울에서 눈으로 흩어지면 무지개가 형성됩니다. 무지개를 보려면 특정 기상 조건이 적용되어야합니다. 우선, 태양은 하늘 뒤에서 수평선 위로 42도 미만의 각도로 당신 뒤에 있어야합니다. 하늘의 태양이 낮을수록 무지개의 호는 커집니다. 또한 비, 안개 또는 다른 물방울 원이 앞에 있어야합니다.
빛이 물방울에 비스듬히 닿으면 속도가 느려지고 방향이 바뀝니다. 이것을 굴절이라고하며 물이 공기보다 밀도가 높기 때문에 발생합니다. 빛이 특정 각도로 물에 들어가면 그 빛의 일부가 물에서 반사되어 물방울을 떠납니다. 다시 공중으로 이동하면 굴절 과정이 다시 발생합니다.
무지개를 보았을 때 실제로 다른 빗방울에서 굴절되어 반사 된 빛을보고 있습니다. 일부는 42도 각도 (빨간색), 일부는 40도 각도 (파란색)와 그 사이에 있습니다. 청색광은 적색광보다 구부러 지므로 (굴절) 적색광과 청색광의 편차 각도가 다릅니다.
무지개를 볼 수있는 가장 좋은시기는 공중에 여전히 수증기가있는 폭풍우가 끝난 직후입니다. 구름이 대부분의 빛을 차단하기 때문에 비바람에는 무지개가 보이지 않습니다. 비바람 후에 너무 오래 기다리면 공기 중의 수증기가 모두 증발합니다. 겨울철에는 강우와 같이 무지개가 보이지 않습니다. 물방울이 얼음 입자에 얼어 붙어 빛이 다른 방식으로 퍼지기 때문입니다.
올바른 장소에 서 있으면 분산 된 햇빛이 자신을 향해 다시 반사되는 것을 볼 수 있습니다. 색상이 다양한 각도로 물방울에서 나오기 때문에 많은 물방울에 의해 빛이 산란되면 화려한 무지개가 나타납니다.
무지개는 물방울이 평평한 시트에 떨어지지 않고 다양한 거리와 속도로 떨어지기 때문에 반원형입니다. 그러나 대부분의 경우 무지개는 아치, 반원 또는 "U"모양의 일부로 나타납니다. 태양이 수평선에 닿을 때 일출 또는 일몰시지면 위에 반원형 무지개 만 보입니다. 그렇지 않으면 무지개 호의 작은 부분이 보입니다. 일반적으로 다른 반원은 수평선 아래에 숨겨져 있으므로 한 반원의 무지개 만 볼 수 없습니다. 그러나 고층 빌딩과 같이 물방울보다 높은 위치에있는 경우 전체 원 무지개를 볼 수 있습니다.무지개의 중심은 하늘에서 태양의 위치와 직접적으로 반대합니다. 즉, 태양이 수평선에 가까워지면 무지개를 더 많이 볼 수 있습니다.
운이 좋으면 이중 무지개 (주 무지개 위의 보조 무지개)를 볼 수 있습니다. 2 차 무지개에서는 색상이 역순이며, 1 차보다 2 개의 반사에서 더 많은 빛이 빠져 나가기 때문에 1 차 무지개보다 희미합니다. 보조 무지개는 하늘의 넓은 영역에 분산되어 기본 무지개의 거의 두 배에 달합니다.
쌍무지개의 주 무지개와 보조 무지개는 종종 그들 사이에 어두운 띠가 있습니다. 이것은 Aphrodisias의 Alexander가 AD 200 년에 처음으로 밴드를 묘사 한 후에 Alexanders 밴드라고 불립니다. 밴드의 어두움은 일차 광선과 일차의 편차 각 사이의 물방울에 의해 햇빛이 당신에게 흩어지지 않기 때문입니다. 보조 무지개.
레인보우 색상 시퀀스
무지개 색의 순서는 항상 동일합니다 – 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색 및 폭력 – 서로 다른 색의 빛은 다른 파장을 갖기 때문입니다. 650 나노 미터의 가장 긴 파장을 갖기 때문에 항상 빨간색이 먼저 나타납니다. 빛이 42도에서 구부러져이 색상을 생성하므로 무지개의 다른 색상이 분명하지 않더라도 거의 항상 무지개에서 볼 수 있습니다.
무지개에서 볼 수있는 붉은 빛은 대기에서 보라색 빛을 산란하는 방울보다 약간 높은 방울에서 나옵니다. 짧은 파장은 방향의 약간 증가 된 변화를 겪습니다. 즉, 바이올렛은 약 400 나노 미터의 가장 짧은 파장을 갖기 때문에 항상 무지개 내부 윤곽선에서 마지막에 나타납니다.
아이작 뉴턴의 색 이론
1665 년경, Isaac Newton은 프리즘을 통해 백색광을 통과 시켰으며 7 가지 색상으로 구성된 무지개 모양의 빛을 보았습니다. 뉴턴은 색상이 D로 시작하고 샤프 나 플랫을 포함하지 않는 음계와 비슷하다고 믿었습니다. 주황색과 남색의 두 가지 색상은 스케일의 절반 단계에 해당합니다. 뉴턴의 음악적 비유는 나중에 반증되었지만 (과학자들이 음악 주파수와 가시 광선 파장이 동일하지 않다는 것을 발견했을 때) 그의 색 이론은 백색광이 다른 색의 빛의 혼합이며 미래 세대가 빛의 본질을 더 잘 이해하는 데 도움이된다는 것을 보여주었습니다.
다른 종류의 무지개
무지개 대신 안개, 달빛 또는 붉은 무지개가 보일 수 있습니다.
포그 보우는 전통적인 무지개와 비슷하지만 햇빛이 빗방울이 아닌 안개, 안개 또는 구름에 포함 된 물방울과 상호 작용할 때 형성됩니다. 포그 보우의 물방울은 빗방울보다 10 ~ 1,000 배 작으며 직경은 거의 항상 0.1mm 미만입니다. 포그 보우는 흰 무지개로 알려져있을 수 있습니다. 왜냐하면 7 가지 다른 색을 가진 전통적인 무지개와는 달리, 거의 색이 없기 때문입니다. 물방울이 너무 작기 때문입니다. 빛은 여전히 물방울에서 다시 당신쪽으로 반사되지만 물방울에 의한 빛의 회절 과정은 지배적 인 효과를냅니다. 회절은 반사 된 빛의 광선을 넓히고, 색상을 흐리게하고 흰색 또는 매우 희미한 색상의 외관을 제공합니다.
Moonbow는 때때로 달의 무지개라고합니다. 이것은 빛이 공기 중 물 방울을 통해 달에서 굴절 될 때 발생합니다.
Moonbows는 너무 희미하여 거의 볼 수 없습니다. 가장 밝은 보름달조차도 생성되는 빛의 양은 태양이 생성하는 빛의 양보다 훨씬 적습니다. 또한 보름달은 인간의 눈에서 원뿔 색 수용체를 자극하기에 충분한 빛을 생성하지 않습니다. 그러나 색상은 여전히 존재하며 노출이 긴 사진을 통해 촬영할 수 있습니다. 문 보우는 하와이와 같은 세계의 특정 지역에서 더 일반적입니다.
문궁을 보려면 달이 하늘에서 42도 미만의 각도에 있거나 가장 가까운 단계에 있어야합니다. 또한 밤하늘은 매우 어둡고 달과 폭포 또는 폭포와 같은 다른 물방울이 떨어지는 빗방울이 있어야합니다.
Moonbow를 보려면 달이 당신 뒤에 있어야합니다. 최적의 Moonbow-spotting 시간은 일몰 후 또는 일출 전 두 시간입니다.
일출이나 일몰에 붉은 무지개가 보이면 단색 무지개를 발견했습니다. 이 시간대에 햇빛은 대기권에서 더 먼 거리를 이동하여 더 짧은 파란색과 보라색 파장을 분배합니다. 파란색과 보라색 파장은 사람의 눈으로 볼 수 없으므로 무지개가 완전히 빨간색으로 보입니다.
무지개 색 기억
무지개의 색을 올바른 순서로 기억하는 쉬운 방법은 각 색의 첫 글자를 받아 새로운 단어를 구성하는 니모닉 (mnemonic)을 사용하는 것입니다. 정리하면 단어는 기억하기 쉬운 문구를 형성합니다. 무지개 색의 일반적인 니모닉은 Richard Of York Gave Battle In Vain이지만, 당신에게 호소력이있는 것을 쉽게 만들 수 있습니다.
무지개의 색깔의 순서를 기억하는 또 다른 쉬운 방법은 "Roy G. Biv"라는 이름입니다.
나만의 무지개 만들기
자신 만의 무지개를 만들기 위해 필요한 것은 태양과 물 호스뿐입니다. 태양이 닿지 않도록 등을 대고 태양을 향해 서십시오. 물 호스를 공중에 뿌려 미니 무지개를 봅니다. 필요한 경우 호스를 위나 아래로 움직입니다. 이것은 매우 맑은 날에 가장 잘 작동합니다.
무지개를 만드는 또 다른 방법은 유리 프리즘을 창문까지 들고 빛을 비추는 것입니다.