하늘은 왜 파란색인가요??? 궁금해요!

낮에 하늘이 파랗게 보이는 이유는 빛의 산란현상 때문입니다. 

우리 눈은 태양빛 중에서 가시광선 영역만을 볼 수 있습니다. 가시광선은 대기를 통과하면서 대기중의 질소, 산소분자 등에 의해 산란이 됩니다. "산란"이란 대기중의 작은 알갱이들이 빛을 흡수하여 사방으로 다시 방출하는 현상을 말합니다. 

대기의 산란정도는 빛의 파장에 따라 그 정도가 달라집니다. 여기서 파장이란 파동의 마루와 마루 사이의 거리를 말하는데, 우리가 흔히 말하는 붉은색 빛의 파장이 가장 길고, 주황색, 노랑색, 초록색, 파란색, 남색, 보라색 순으로 갈수록 짧아집니다. 

파장이 짧을수록 산란이 강하게 일어나므로(레일리산란) 낮에 파장이 짧은 청색 빛이 산란이 일어나 대기는 청색 산란광이 지표에 가장 많이 도달하는 두께를 갖고 있는 셈인며, 대기의 광학적 두께가 깊어지는 아침과 저녁에는 파장이 짧은 영역의 청색 빛은 대부분 산란되어 버리고 장파장 영역이 빛이 지표에 많이 도달하게 되는데, 이것이 바로 아침노을 및 저녁노을입니다.

저도 궁금해서 찾아봤습니다

왜 색깔이 있는지를 알아 봐야 할 것입니다

인류,그리고 대부분의 지구상의 생물은 먼저 햇빛에

노출이 되기 때문에 우리의 시각 시스템은 햇빛에 적응하도록 진화했습니다

우리의 시각 시스템이 느낄 수 있는 빛을 가시광선이라고 합니다

17세기에 한 천재 과학자의 출현으로 사람들의

태양광에 대한 인식이 완전히 바뀌었습니다

이 천재 과학자는 인류 역사상 가장 위대한 과학자인 뉴턴입니다

그는 하얀 빛이 프리즘을 통과할 때에 마치 햇빛이

퍼지는 것처럼 색깔이 있는 빛의 띠로 분해된다는 것을 발견했습니다

이것이 우리가 지금 태양광 분산 현상이라고 부르는 것입니다

태양광 분산 현상은 태양광이 무색의 백색광이 아니라 서로 다른 색의 빛이 혼합되어 있음을 나타내며 이러한서로 다른 색의 빛이 함께 겹쳐지면 무색의 백색광이 됩니다

과학자들은 빛이 일종의 전자파라는 것을 이미 알고 있습니다

다른색의 빛은 서로 다른 전자파입니다

이러한 서로 다른 파장의 전자파가 투명 매체를

통과하면 서로 다른 각도로 굴절됩니다

파장이 짧을 수록 굴절률이 낮아지고,

파장이 길수록 굴절률이 높아집니다

이러 인해 서로 다른색의 빛을 포함하는 태양광 혼합 백색광이 프리즘에 들어 가고 짧은 파장의

보라색 빛은 더 강하게 굴절되는 반면

긴 파장의 빨간색 빛은 작은 각도로 굴절되어 백색광이 다르게 굴절됩니다

이로인해 백색광은 다른 편향 각도로 분해되어

빨강 주황, 노랑, 초록, 청록, 파랑, 보라색의 7가지 색상으로 나타납니다

서로 다른 파장이 서로 다른 색상에 해당된다는 것을 알알지만 ,

문제는 서로 다른 파장에 해당하는 색상을 어떻게 느끼는가입니다

그 답은 우리 망막의 원추 세포입니다

정상적인 사람의 눈은 3개의 다른 원뿔을 가지고 있으며 이는 서로 다른 파장의 빛에 민감합니다

소위 민감도는 실제로 서로 다른 파장의 빛을 통해

서로 다른 강도의 신경을 자극하는 능력이며 우리의 대뇌는 이러한 서로 다른 신경이 충돌해서 다양한 색상의 시각적 인식으로 처리됩니다

시각의 작동 원리는 자세하게설명하지 않겠습니다

이 정도만 아는 것으로도 충분합니다

빛 자극에 반응하는 이 세 가지 원추 세포의 가장

민감한 최고 파장은 570nm,535nm,및 445nm이며

이는 우리 시각에서 빨간색,녹색,및 파란색의 세 가지 색상에 해당 됩니다

그림의 곡선 분포(대표 파장 민감 감도 범위를 나타냄)

에서 원추 세포가 빨간색, 녹색 빛의 파장에 더

민감하다는 것을 알 수 있습니다

색을 인식하는 원리를 알고 나면 하늘이

왜 파랗게 보이는지를 설명할 수 있습니다

먼저 시각적인 관점에서 하늘이 파랗게 보이는 원인은 445nm파장에서 청색에 민감하기 때문입니다

원추세포는 많은 광신호를 받습니다.

그러나 빨간색, 녹색 원추세포는 적은양의 광신호를 받습니다

이것은 하늘이 짧은 파장의 가시 광선으로 가득 차 있음을 의미합니다

그렇다면 하늘에는 왜 단파장 가시 광선만 있을까요?

그 이유는 공기 중의 기체 입자가 아주 작기 때문입니다

태양의 장파장 가시 광선은 이러한 작은 기체 분자를 직접 우회하여

공기 중에 흡수나 반사 되지 않고 직접 지면에 닿습니다

파장이 짧은 가시 광선만 이 작은 기체 분자에 의해 흡수되고 산란되기 때문에

대기에 산란되는빛은 기본적으로 더 짧은 파장의 빛입니다

우리가 보는 하늘은 왜 보라색이 아니고 파랑색입니까?

그 이유는 위에서 언급한 원추 세포의 민감도 때문입니다

원추 세포는 보라색보다는 파란색에 더 민감합니다

분명히 말하면 우리 눈은 보라색에 민감하지 않습니다 비록 하늘은 많은 보라색 빛을 산란하지만

그러나 우리가 보는 색은 여전히 파란색입니다

태양으로부터 빛이 들어오면 대기에 의해 산란됩니다. 우리가 볼 수 있는 빛인 가시광선인 빛의 영역은 450nm~750nm정도 되는 것으로 알고있어요. 450nm에 가까워질 수록 파란색 빛이 산란되고, 750nm에 가까워 질수록 붉은색 빛이 산란됩니다. 하지만 낮에는 태양이 머리위에 떠있기 때문에 대기의 두께가 해질녘과 상대적으로 얇아 450nm인 파란색 빛이 산란되게 됩니다. 자세한것은 네이버에도 자세히 나와있습니다. 검색창에 "하늘이 파란이유"라고 검색하시면 됩니다.

안녕하세요. 초록가젤281입니다.

빛의 산란으로 인해 발생되는 현상입니다. 간단히 말하면 태양빛이 대기 중을 통과하면서 짧은 파장의 빛이 더 많이 산란되어 푸른색을 띠는 바로 이 짧은 파장의 빛 때문에 하늘이 파랗게 보이는 것입니다.