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흑체(black body)에 관한 질문 좀 ,,,,
안녕하세요~~!! 드뎌 천문올이 끝났 습니다,,,,,그런데,,,, 천문 기출 문제 중에서 궁굼한 점이 있어서요 흑체와 관련 없는 것은이란 객관식 문제인데요, 보기에는 사람, 천체망원경, 태양의 코로나, 태양의 표면, 그리고 마지막하나가 행성의 핵인지, 항성의 핵인지는 모르겠는데,,,, 암튼 도저히 질문의 답을 못 고르겠어요,,,,, 알려 주심 감사하겠습니다.
Date2008.05.15 By단무지 Reply2 Views13265
1) 달빛이 통과하는 대기의 두께에 따라서 달의 색깔은 다를 수 있으며,
2) 태양 빛의 산란 때문에 밝게 비추어지는 대기로 인해 색이 더 흰색에 가까워질 수 있다는 점을 고려하시기 바랍니다.
1) 대기의 두께
달이 보이는 고도에 따라 달빛이 통과하는 대기의 두께가 달라지며, 대기의 두께에 따라서 달의 색깔은 달라질 수 있습니다. 달의 고도가 높다면 하얗게 (좀 더 정확하게 말하면 하얗다기보다는 퇴색된 하양 또는 회색) 보이며, 고도가 낮아서 지표 근처에서 보일 경우에는 노르스름하게 또는 붉은 기운이 돌게 관측됩니다.
하루 동안 태양 빛이 투과하는 지구 대기의 두께가 달라지면서 태양의 색이 달라지는 것을 참고하시면 좀 더 이해하기 쉬울 것 같습니다. 태양이 보내오는 가시광 영역의 빛의 세기는 색깔에 따라 크게 다르지 않습니다. 그렇기 때문에 태양광은 대기권 밖에서는 백색광에 가깝습니다. 하얗게 보인다는 거죠. 태양이 노랗게 보인다고 인식하는 것은, 태양의 백색광이 대기에서 산란될 때 푸른색 빛을 더 많이 잃어서 나타나는 현상입니다. 게다가 사람 눈의 망막이 노란색 영역의 빛에 더 민감하게 반응하는 것도 영향을 줍니다. 그런데, 태양의 색은 태양이 얼마나 두꺼운 대기를 통과하느냐에 따라 달라집니다. 투과해야 하는 대기가 두꺼울수록 붉은 색으로 보이기도 하고, 엷어지면 주황색이나, 노란색으로 보이기도 하며, 정오에는 거의 흰색에 가깝게 보이기도 합니다. (대기에 떠있는 에어로졸의 농도에 따라서도 달라질 수 있구요)
아시다시피 달은 태양의 빛을 반사하기 때문에 우리에게 보입니다. 태양 빛과 달빛의 가장 중요한 차이점은 태양은 밝고 달은 그렇지 않다는 것입니다. 달은 태양 빛의 일부를 반사해서 우리에게 보냅니다. 태양빛과 마찬가지로 달빛도 대기권 밖에서 볼 때 색에 따라 에너지의 세기가 크게 다르지 않지만, 차이점이 있다면, 태양 빛에 비해 달빛의 광량이 매우 적다는 것입니다. 따라서, 대기권 밖에서 태양빛이 백색광으로 보인다면 달빛은 밝기가 덜한 백색광으로 보입니다. 옅은 회색에 가까운 색입니다. 달도 두꺼운 대기를 통과할 때에는 좀 더 노랗거나 붉게 보이기도 합니다. 다만, 앞에서 말씀드린 것처럼 태양 빛에 비해 빛의 양이 적기 때문에 퇴색되어 보이는 것입니다. 노랗다기 보다는 옅은 황토색에 가깝게, 붉다기보다는 칙칙한 붉은 기운이 돌게 보입니다.
그동안 쌘비 님께서 낮에 보아 오셨던 달은 대개 하늘에서 비교적 높이 있었을 것입니다. 달이 특별히 더 노랗게 보일 상황이 아니었을 것입니다.
2) 산란된 태양 빛의 중첩
똑같은 고도에서 보이는 달이 밤에는 좀 더 노랗고 낮에는 덜 노란 이유는 산란된 태양 빛의 중첩으로 이해할 수 있습니다. 낮에 뜬 달이 보내오는 빛에는 산란된 태양 빛이 중첩됩니다. 상대적으로 푸른 색 계열의 빛이 더 많이 산란되기 때문에 중첩될 경우 더 백색광에 가까운 색으로 보이게 됩니다. 서로 다른 색의 빛은 섞일수록 원래의 빛에 비해 상대적으로 백색광에 더 가까워진다는 점을 참고하시기 바랍니다.
1) 태양이나 달은 더 붉게 보입니다. 본래 백색 (또는 옅은 회색)이던 태양이나 달의 빛이 대기를 통과하면서 푸른 색이 선택적으로 더 잘 산란되면서 백색광에서 빠져나갑니다. 그 결과 태양과 달은 더 붉게 보입니다. 주의할 것은, 더 붉게 보인다는 것이 붉은 색으로 보인다는 것을 의미하는 것은 아니라는 점입니다. 원래의 색보다 더 붉게 보인다는 것이며, 대기의 두께와 에어로졸의 농도에 따라 노르스름하게, 노랗게, 주황빛으로, 불그레하게, 붉게 보일 수 있습니다.
2) 하늘은 더 푸르게 보입니다. 태양이나 달로부터 우리에게 도달하던 백색광에서 산란된 빛은 대기의 여기저기로 흩어집니다. 푸른 빛이 더 잘 산란되므로 이 빛은 푸른 빛을 띱니다. 하늘로 흩어진 산란광은 그곳에 분포하는 기체 입자에 의해 관측자에게 도달하므로 관측자는 푸른 하늘을 보게 됩니다.