42도의 무지개
햇빛이 무지개가 되기까지
하얀 햇빛이 빗방울 속에서 꺾이고, 색으로 갈라지고, 뒷벽에서 반사되어 나옵니다. 그 빛이 약 42°에 몰리는 까닭, 무지개가 반원인 까닭, 쌍무지개까지 14장면으로 따라갑니다.
3D로 처음부터 보기제1장 · 빛과 물방울
무지개에는 두 가지가 필요합니다. 햇빛, 그리고 하늘에 떠 있는 수많은 물방울.
- 1 비 갠 뒤 하늘
무지개에는 햇빛과 물방울이 필요하다
3D로 보기 → - 2 여러 색이 섞인 햇빛
하얀 햇빛 속에는 여러 색이 들어 있다
3D로 보기 → - 3 물방울 하나
수많은 물방울 가운데 하나를 크게 본다
3D로 보기 →
제2장 · 물방울 안에서
빛은 물방울에 들어가며 꺾이고, 뒷벽에서 반사되고, 나오며 한 번 더 꺾입니다.
- 4 들어가며 꺾인다
물속에서 느려진 빛은 방향이 꺾인다
3D로 보기 → - 5 색마다 다르게 꺾인다
보라는 빨강보다 조금 더 꺾인다
3D로 보기 → - 6 뒷벽에서
대부분은 빠져나가고 일부만 반사된다
3D로 보기 → - 7 나오며 한 번 더 꺾인다
물방울을 나온 빛은 색마다 다른 방향으로
3D로 보기 →
제3장 · 42도의 비밀
물방울에서 나오는 빛은 한 각도에 몰립니다. 그 각도가 무지개의 자리를 정합니다.
- 8 들어온 높이마다
닿는 높이가 다르면 나오는 각도도 다르다
3D로 보기 → - 9 42°에 빛이 몰린다
가장 큰 각도 근처로 빛이 겹쳐 나온다
3D로 보기 → - 10 그림자 점
내 머리 그림자에서 42° 떨어진 곳이 빛난다
3D로 보기 → - 11 색마다 다른 물방울
빨강은 위 물방울, 보라는 아래 물방울에서
3D로 보기 →
제4장 · 무지개는 왜 둥글까
같은 각도를 이으면 원뿔이 됩니다. 땅이 가리지 않으면 무지개는 동그라미입니다.
- 12 원뿔과 지평선
42° 원뿔을 땅이 가려 반원이 된다
3D로 보기 → - 13 하늘에서 보면
땅이 가리지 않으면 동그라미 무지개
3D로 보기 → - 14 쌍무지개
두 번 반사된 빛이 만드는 바깥 무지개
3D로 보기 →
시리즈의 다른 작품
숫자는 물의 굴절률 식(IAPWS 1997)과 빛의 꺾임(스넬)·반사(프레넬) 식으로 계산했습니다. 3D 그림에서 물방울 크기와 물방울 안에서 색이 갈라지는 각도는 보이도록 크게 그렸습니다.