하늘은 왜 파랗고, 노을은 왜 붉을까?

햇빛 속에는 여러 색이 들어 있어요

햇빛은 하얗게 보이지만, 사실 여러 색의 빛이 섞여 있습니다.

프리즘이라는 투명한 도구로 햇빛을 나누면 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 보라 같은 색을 볼 수 있어요.

햇빛 속에는 처음부터 파란빛도, 빨간빛도 들어 있었던 거예요. 그런데 이 빛들이 공기를 지날 때는 조금 다른 일이 일어납니다.

태양에서 떨어진 하늘도 왜 파랗게 보일까요?

지구 주위에는 공기가 있습니다. 공기는 눈에 보이지 않을 만큼 작은 알갱이인 분자들로 이루어져 있어요.

햇빛이 공기를 지나면, 공기 분자가 빛의 일부를 여러 방향으로 흩어지게 합니다. 이 현상을 산란이라고 해요.

맑은 공기 속에서는 파란빛이 빨간빛보다 더 잘 흩어집니다.

그렇게 하늘 여러 곳에서 흩어진 파란빛의 일부가 우리 눈으로 들어옵니다. 그래서 태양에서 떨어진 쪽의 하늘도 파랗게 보이는 거예요.

바다의 파란색이 하늘에 비쳐야만 생기는 색은 아니에요. 바다가 없는 내륙에서도 맑은 낮하늘은 파랗게 보이지요.

하늘의 파란색은 공기 속에서 방향을 바꾼 햇빛이 우리 눈에 도착해서 보이는 색입니다.

저녁에는 왜 붉은빛이 두드러질까요?

해가 질 무렵에는 태양이 하늘 낮은 곳에 보입니다. 땅과 하늘이 맞닿아 보이는 쪽, 바로 지평선 가까이에 있지요.

이때 햇빛은 공기 속을 더 비스듬하고 길게 지나야 해요. 공기층의 두께는 그대로여도, 그 안을 비스듬히 지나는 길은 더 길어지는 것입니다.

긴 길을 지나는 동안 파란빛은 더 많이 다른 방향으로 흩어집니다. 그래서 곧장 통과해 오는 햇빛에는 파란빛이 많이 줄어들어요.

빨간빛도 일부 흩어지지만, 파란빛만큼 많이 흩어지지는 않습니다. 그 결과 빨강과 주황빛이 더 두드러져요.

이런 햇빛을 받은 구름도 붉거나 주황빛으로 보일 수 있습니다.

파란빛이 빨간빛으로 변한 것은 아닙니다. 햇빛에 원래 들어 있던 색들이 서로 다르게 흩어진 것입니다.

파란 하늘과 붉은 노을은 연결되어 있어요

낮의 파란 하늘과 붉은 노을은 모두 햇빛이 공기 속에서 흩어지며 생기는 모습입니다.

아침에도 태양이 낮게 떠 있으므로 비슷한 이유로 붉은 하늘을 볼 수 있습니다. 다만 구름과 먼지 등 공기의 상태에 따라 색은 달라져요. 매일 똑같은 노을이 생기는 것은 아닙니다.

위 그림에서 태양을 높이 올렸다가 낮춰 보세요. 파란빛이 흩어져 나가는 모습과, 끝까지 통과한 빛을 비교해 보세요.