하늘이 푸른색을 띄는 이유는 대기의 산란 현상 때문입니다. 대기는 빛의 파장을 산란시키는데, 파장이 짧은 빛(푸른색)이 더 많이 산란되기 때문에 하늘이 보통 푸른색으로 보입니다. 이를 "레일리 산란"이라고 부르며, 아래에서 더 자세히 설명하겠습니다
빛의 산란
빛은 대기 중에 빛나는 입자와 충돌할 때 산란됩니다. 산란은 빛이 여러 방향으로 흩어지는 현상을 말합니다. 대기 중에 있는 입자의 크기가 빛의 파장과 비슷하거나 작을 때, 빛은 산란되어 다양한 방향으로 퍼지게 됩니다.
파장과 산란
빛은 다양한 파장을 가지며, 파장이 짧은 빛은 파장이 긴 빛보다 더 강하게 산란됩니다. 파장이 긴 빛(빨간색)은 대기의 입자들과 부딪힐 때 상대적으로 그대로 통과하기 때문에, 파장이 짧은 빛(푸른색)보다 산란되지 않고 더 멀리까지 퍼질 수 있습니다.
푸른색의 산란
푸른색의 빛은 파장이 짧기 때문에 대기 중에서 레일리 산란이 강하게 일어납니다. 특히 태양광이 대기를 통과하면서 푸른색 빛이 강하게 산란되어 모든 방향으로 퍼지게 됩니다.
하늘의 색상
태양은 백색광을 방출하며 이는 다양한 파장의 빛으로 구성되어 있습니다. 대기의 산란으로 인해 파장이 짧은 푸른색의 빛이 모든 방향으로 퍼지기 때문에, 하늘이 주로 푸른색으로 보입니다. 특히 태양이 높은 위치에 있을 때, 즉 정오에는 하늘이 가장 진한 푸른색으로 보입니다.
요약하면, 하늘이 푸른색으로 보이는 이유는 대기 중의 입자들이 파장이 짧은 푸른색 빛을 강하게 산란시키기 때문입니다. 이러한 레일리 산란 현상으로 인해 우리는 하늘을 푸른색으로 인식합니다.