무지개는 어떻게 생기나

무지개를 보려면 태양을 등지고 서야 한다. 이건 우연이 아니라, 빛의 물리적 성질 때문이다.

빗방울 안에서 일어나는 일

태양빛(백색광)이 빗방울에 들어갈 때 굴절이 일어난다. 빛이 공기에서 물로 들어가면서 속도가 줄고, 방향이 바뀐다.

문제는 빛이 단일 파장이 아니라는 거다. 빨간빛(파장 긴)은 조금 꺾이고, 보라빛(파장 짧은)은 많이 꺾인다. 이게 분산.

빗방울 안쪽 벽면에서 반사된 후 다시 빗방울 밖으로 나올 때 또 굴절된다. 결과적으로 각 색이 약간씩 다른 각도로 우리 눈에 도달한다.

42도의 비밀

무지개는 태양의 반대쪽 하늘에서 약 42도 각도에 보인다. 빗방울에서 반사된 빛이 관찰자의 눈에 도달하는 최적의 각도가 42도이기 때문.

모든 빗방울이 무지개를 만들지만, 우리 눈에 보이는 건 정확히 42도 위치에 있는 빗방울에서 온 빛뿐이다.

이중 무지개

가끔 무지개가 두 개 보일 때가 있다. 바깥쪽 무지개는 빗방울 안에서 빛이 두 번 반사된 결과다. 그래서 색 순서가 반대다 (안쪽: 빨→보, 바깥쪽: 보→빨).