폭포나 분수에 무지개가 보이는 이유는 뭔가요?

Question

안녕하세요.

하늘에서는 무지개를 보는게 쉽지 않은데 폭포나 분수처럼 물이 떨어지는 곳에서는 무지개를 쉽게 볼 수 있습니다. 폭포나 분수에서 무지개가 보이는 이유는 뭘까요?

Answer 1

안녕하세요. 재밌는물개220입니다.

일반적으로는 비가 그쳤을 때 태양의 반대쪽에서 7색의 광륜으로 나타나는데, 관측자를 중심으로 태양과 반대쪽에 비가 내리고 있을 경우 그 물방울에 비친 태양광선이 물방울 안에서 반사, 굴절되어 최소편각으로 다시 나옴으로써 생성된다.

무지개는 인공적으로도 만들 수 있는데, 태양을 등지고 입에 머금었던 물을 안개처럼 뿜어내면 그 물방울들로부터 무지개가 생긴다. 무지개는 물방울 안에서 빛이 몇 번이나 반사되었는가에 따라 1차무지개·2차무지개·3차무지개 등으로 나눌 수 있다. 1차무지개는 빛이 물방울 안으로 굴절, 입사되어 그 안에서 1회 반사한 뒤 굴절, 출사될 때 생성되는 것으로 우리들이 자주 볼 수 있다. 이 때의 색배열은 무지개의 바깥쪽에 파장이 긴 적색, 안쪽에 파장이 짧은 청색으로 된다.

2차무지개는 빛이 물방울 안에서 2회 반사될 때 생성되는 것으로 1차무지개의 바깥쪽에 나타난다. 즉, 2차무지개는 쌍무지개를 만드는 현상으로서 2차무지개에서의 색배열은 1차무지개와 정반대를 이룬다. 3차무지개는 3회 반사하는 경우로서 이 경우 하나 더 생기는 무지개는 간섭현상 때문에 볼 수가 없다. 무지개는 태양과 달에서 뿐만 아니라 인공적인 빛에 의해서도 생기며, 또 빗방울 뿐 아니라 안개나 튄 물방울에서도 볼 수 있다. 물방울이 빗방울에 비하여 작으면 무지개빛이 희미하여 흰 무지개가 나타나는데, 이 흰 무지개는 안개 또는 구름에서 볼 수 있다.