지구과학·천문우주
Q. 하늘위에서 번개는 어떻게 발생하는 건가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.천둥 번개는 구름 속에 형성된 전기장 때문에 생성됩니다. 폭풍이 몰아치면 먹구름 속에서 물방울과 작은 얼음들이 부딪치며 마찰을 일으킵니다. 이 마찰로 얼음이 물에게 전자를 빼앗긴 채 상승하는데요. 이때 전하가 분리되어 있는 구름, 뇌운(번개구름)이 만들어집니다. 이 구름 입자는 양전하, 음전하를 가지게 되는데 입자가 전하의 갯수를 맞추기 위해 이동하는 순간이 있습니다.이것이 천둥 번개를 발생 시킵니다. 이때 소리가 나는 것이 천둥, 번쩍이는 것이 번개가 됩니다.
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Q. 비가온 뒤 무지개는 어떻게 생기는 건가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.공기 속에 떠 있는 작은 물방울이 햇빛을 받아 빛이 분산되어 나타나는 것이지요. 햇빛은 우리 눈으로 보기에 색이 없어 보이지만, 실제로는 여러 가지 빛깔이 섞여 있어요.소나기가 지나간 대기 중에는 물방울이 많아져요. 이 물방울이 프리즘의 역할을 하지요. 햇빛이 이 물방울을 통과할 때 햇빛의 방향이 꺾이고 흩어져요. 이때 햇빛이 꺾이는 정도에 따라 햇빛의 색깔이 다르게 나타나지요. 즉, 햇빛이 공기 중의 물방울을 통과할 때 분산되면서 여러 가지 색으로 나뉘어 무지개를 볼 수 있게 되는 것이랍니다.
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Q. 하늘에서 천둥번개는 어떻게 만들어. 우당쾅쾅번쩍번쩍 치나요
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.폭풍이 몰아치면 먹구름 속에서 물방울과 작은 얼음들이 부딪치며 마찰을 일으킵니다. 이 마찰로 얼음이 물에게 전자를 빼앗긴 채 상승하는데요. 이때 전하가 분리되어 있는 구름, 뇌운(번개구름)이 만들어집니다. 그 결과 구름 위쪽은 양전하를, 구름 아래쪽은 음전하를 띠는데,둘이 만나 순간적으로 강력한 전기를 만드는 것을 번개라고 합니다. 여기서 뇌방전은 뇌운의 전하가 방전하는 현상을 말하는데 뇌방전이 발생하면 전하가 이동하는 방전통로(번개줄기)에는 태양 표면의 온도보다 약 4배 이상 뜨거운 2만 7000도씨 정도의 열이 발생합니다. 이때 방전통로의 압력이 상승하여 주변 공기가 급속히 팽창하면서 충격파음이 발생하는데!!이 커다란 소리가 바로 천둥입니다.즉, 뇌방전시 방전통로의 높은 에너지가 소멸되는 과정에서 빛과 소리의 형태로 변환되는데 이 때의 불빛이 번개이고, 소리가 천둥인 것이죠.