구름이 어떻게 사람눈에 보이는 원리?
안녕하세요 ~
하늘을 보다가 문뜩 구름이 보이는 원리가
궁금합니다.
뭉개구름 .그냥 쫙 펼쳐 보이는구름. 듬성듬성
보이는 구름.등등
비행기 타고 가면 밑으로 많이 보이는 구름 등
시각 효과적으로 보이는건가요?
안녕하세요. 한만전 과학전문가입니다.
구름이 하얗게 보이는 이유는 빛의 산란때문이고, 구름속의 물방울에서 모든색은 산란되어 빛의 원 색인 흰색으로 보이게 됩니다. 수직으로 발달한 적운형의 먹구름에서는 상층의 물방울이 빛을 모두 산란, 흡수, 반사 시켜 하층으로 내려오는 빛이 매우 약해져서 빛이 내려오지 못해 검게 보이는 것입니다. 이 적운형 구름을 반대로 하늘 위에서 보면 하얗게 보입니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
구름은 수증기와 물 분자로 이루어져 있습니다. 또한 작은 물분자부터 큰 물분자까지 다양한 크기로 존재하고 있습니다. 이렇게 다양한 크기의 입자가 존재하면 특정 파장의 빛만 산란 되지 않고 모든 파장 영역대의 빛이 산란할 수 있습니다. 빨간색 빛, 노란색 빛, 초록색 빛, 파란색 빛 등 모든 빛이 구름내에 존재하는 물 분자로부터 산란이 가능하죠. 모든 색의 빛이 산란되고 빛의 합성으로 인해 하얀색 빛으로 우리눈에 들어오게 되어 구름이 하얗게 보입니다.
산란이란 쉽게 생각해 빛의 경로가 바뀐다고 생각하시면 됩니다.
구름이 생기는 원리는 공기가 상승하는 기류를 만나 상승하면서 부피가 커지고 온도가 떨어집니다. 때문에 공기중 수증기가 물이되면서 구름이 형성됩니다. 그런데, 구름이 형성될 때 지형, 기압, 수증기량, 수증기량의 분포도 등 아주 다양한 변수에 의해 모양이 결정되기 때문에 각기 다른 모양의 구름이 형성됩니다.
하지만 크게 보면 얇은 구름, 두꺼운 구름 등 어느정도 형태가 잡힐 수 있습니다. 이는 지형이나 기류의 조건에 의해 결정되기 때문입니다.
도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
보통 구름이 하얗게 보이는 이유를 설명 할 때 미 산란(Mie Scattering)이 많이 언급 됩니다.
미 산란은 입자의 크기가 빛의 파장과 비슷할 경우,
빛의 파장보다 입자의 밀도나 크기에 따라 산란이 결정되는 것입니다.
따라서 구름은 빛의 산란에 의해 보이게 됩니다.