파타모르가나 착시 현상이 일어나는 원리는 어떻게 되나요?
수평선위의 배가 공중에 떠 있는 것 같은 착시 현상으로 보이는 것을 파타모르가나 현상이라고 하는데요. 이러한 현상은 어떤 원리로 일어나나요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.
바다 표면에 찬 공기가 모이면서 도운 공기를 밀어올릴 때 공기 밀도의 차이로 발생할 수 있다고 합니다. 찬 공기와 더운 공기 사이의 공기층이 굴절 렌즈역할을 해서 멀리 있는 물체를 실제보다 더 위로 보이게 합니다.
1명 평가안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
파타모르가나는 보통 차가운 물체나 지면 위에 뜨거운 공기가 있는 상황에서 발생하며 햇빛에 의해 지표면이 빠르게 가열될 때, 지표면에 가까운 공기가 빠르게 데워져서 그 위에 있는 차가운 공기와 온도 차이가 커지게 되는데 이로 인해 대기 중에 서로 다른 밀도를 가진 층이 형성됩니다. 빛은 서로 다른 밀도를 가진 공기층을 통과할 때, 그 경로가 굴절됩니다. 이 굴절은 대기의 온도 변화에 따라 빛이 휘어지면서 발생합니다. 뜨거운 공기가 차가운 공기 위에 있을 때, 빛은 위쪽으로 휘게 됩니다. 이러한 빛의 경로 변화는 관찰자가 먼 곳을 볼 때, 실제 물체의 위치와 다른 위치에서 물체를 보게 만듭니다. 파타모르가나 현상에서는 물체가 상하로 뒤집혀 보이거나, 여러 개의 이미지로 중첩되어 나타날 수 있습니다. 이는 빛이 굴절하면서 여러 경로를 따라 도달하기 때문에 발생합니다. 이러한 굴절된 빛이 관찰자의 눈에 들어오면, 땅 위의 물체가 공중에 떠 있는 것처럼 보이거나, 수평선 위의 배가 공중에 떠 있는 것처럼 보이는 등의 착시 현상을 일으키게 하는 것이지요~ 파타모르가나 현상은 단순히 물체가 떠 있는 것처럼 보이는 것뿐만 아니라, 물체의 모양이 길게 늘어나거나, 여러 개로 나뉘어 보이는 등 복잡한 구조를 만들어낼 수 있습니다. 이는 빛이 여러 번 굴절하면서 발생하는 복잡한 경로 때문이죠~