프리즘을 이용한 빛의 분산입니다.
프리즘은 태양빛을 파장에 따라 여러가지 색으로 나누어 준다.
눈에 보이는 무지개색은 가시광선이라고 한다. 눈에 보이는 광선(빛)이기 때문이다.
그런데 햇빛이 여러가지 색으로 나눠지는데 빨간색 바깥에는 빛이 없을까? 사실 빨간색 바깥에도 눈에 보이지 않는 빛이있다. 눈에 보이지 않으니 색을 말할 수 없다. 그래서 빨간색(적색) 바깥(외)에 있는 빛이라고 표현해야 하기 위해 적외선 이라고 부른다. 같은 원리로 보라색(자색) 바깥에 있는 눈에 보이지 않는 빛을 자색 바깥에 있는 광선 즉 자외선이라고 부르는 것이다. 색을 눈으로 볼 수 있었다면 가시광선이니까 색을 넣어서 빛 이름을 정했을 텐데 적외선과 자외선은 눈에 보이지 않기 때문에 이렇게 부르는 것이다.
프리즘에 대한 몇가지 생각
1. 교실에서 프리즘을 통해 보면 무지개가 거꾸로 생기는 이유
몇년전 이 문제로 고민을 많이 했다. 이유는 아주 간단하다.
태양빛을 이용해서 무지개를 만드는 것과 교과서에 나오는 그림의 가장 큰 차이는
빛이 들어오는 방향이다
일반적으로 교과서에 그림은 빛이 아래쪽에서 위로 들어오고 두번 굴절되어 아래쪽으로 무지개가 생기는데
교실 유리쪽에서 실험을 하면 빛이 위쪽에서 아래로 들어오게 된다. 따라서 무지개를 보려면 프리즘을 뒤집어 놓아야 하고
그러면 무지개가 천장이나 벽쪽 즉 위쪽 방향으로 생기게 되는 것이다. 그래서 무지개가 거꾸로 생기게 된다.
2. 교실에서 똑바로된 무지개를 보여주는 방법
거울을 유리창 바닥에 놓고 그 위에 프리즘을 올려 놓고 각도를 잘 맞추면 위쪽부터 빨간색이 나오는 무지개를 만들 수 있다.
운이 좋다면 칠판에 그려놓은 빛의 분산 설명위에 실제 무지개를 나타나게 할 수도 있다.
3. 슬릿을 통해서 들어온 빛만 무지개가 되야 하는데 태양빛이 통채로 들어오는데도 어떻게 무지개가 생길까
일반적으로 넓은 범위의 빛이 프리즘에 비춰지게 되면(각각의 작은 빛 100개가 있다고 가정하면) 각각의 빛들은 무지개를 만들게 되고
각각이 만든 무지개 빛들이 뒤섞여 결국은 백색광으로 보이게 될 것이다. (바늘구멍 사진기에 구멍을 크게 뚧으면 스크린에 상이 안 맺히는 원리와 같다) 그런데도 어떻게 유리창가에서 프리즘을 조절하면 무지개가 나타날까?
유리창가에서 프리즘을 조작해 보면 빛이 들어오는 각도가 거의 프리즘의 각도와 일치하게끔 될때 무지개가 나타난다.
즉 프리즘의 각도가 햇빛의 각도와 거의 같아지기 때문에 실질적으로 프리즘에 들어오는 빛은 슬릿을 통과해 들어오는 빛처럼 아주가느다란 빛만이 들어오는 것으로 추정된다.
이상 몇가지 프리즘에 대해 고민했던 생각들을 적어 보았습니다.
