아침과 저녁 하늘이 붉게 물드는 이유

하늘은 왜 아침과 저녁에 붉게 물들까?

시간에 따라 변하는 하늘에는 ‘빛의 산란’과 ‘레일리’ 산란’이라는 개념이 숨어있다.

낮 동안 하늘이 파랗게 보이는 이유는 태양 빛이 대기 중의 공기 입자에 부딪히면서 파란색 빛이 산란되기 때문이다. 빛은 여러 가지 색으로 이루어져 있는데, 이 중 파장이 짧은 파란색과 보라색 빛은 쉽게 흩어진다. 그래서 낮에는 파란 하늘을 보게 되는 것이다.

그러나 아침과 저녁에는 태양 빛이 지평선 가까이에 위치하게 되면서 대기를 통과하는 거리가 길어진다. 이 과정에서 파장이 짧은 파란색 빛은 흩어져 사라지고, 파장이 긴 붉은색 빛이 남아 우리 눈에 도달해 하늘을 붉게 보이게 한다. 이 과정을 레일리 산란이라고 한다.

아침과 저녁 하늘이 붉게 보이는 현상을 실험을 통해 알아볼 수 있다. 집에 손전등과 우유만 있으면 간단한 실험을 할 수 있다.

집에서 실험해보기

준비물

• 투명한 컵이나 유리병
• 물
• 약간의 우유
• 손전등 (스마트폰 플래시도 가능)

실험 방법

1. 컵에 물을 반 정도 채운다.

2. 물에 우유 한두 방울을 떨어뜨려 잘 섞어준다. (우유는 물을 뿌옇게 만들어 빛의 산란을 돕는 역할을 한다.)
3. 방 안을 어둡게 하고 손전등으로 컵의 옆쪽에서 빛을 비춘다. 그러면 물이 파란빛을 띠게 된다.
4. 이번에는 손전등을 컵 아래에서 비춰본다. 물이 주황색이나 붉은색으로 보일 것이다. 이는 태양 빛이 두꺼운 대기를 통과하는 아침과 저녁 시간대와 비슷한 상황을 만들어준 것이다.