바다가 파랗게 보이는 이유는?

많은 사람들이 알고 있지만 또 많은 사람들이 헷갈려하는 바다가 파란 이유는 뭘까요?

 

제가 최근 포스팅하는 대부분의 글이 그렇듯 이 포스트도 최근 누군가가 말한 바다가 파란 이유는 가시광선중 파란색을 띄는 파동을 '흡수'했기 때문이다 라는 말에서 시작됩니다. 다른 사람이 하는 말을 무작정 믿을 게 아니라 한번더 생각해 봐야겠죠? 일단 저 문장은 제가 배운 빛의 성질대로라면 '틀린' 문장입니다. 어떤 부분이 틀린 것인지 알기위해 빛의 성질을 간단하게 나열해보겠습니다.

빛의 성질은 직진성, 반사, 굴절, 회절, 간섭 등으로 나타납니다. 혹은 여기에 분산, 합성, 산란 등의 성질을 추가하여 설명하기도 합니다. 다만 회절과 간섭의 경우 빛을 파동으로 보았을 때의 성질이므로 파동의 성질로써 이해하시는게 큰범위로 더 적당하므로 이번 포스팅에선 생략하도록 하고, 분산과 합성은 빛의 3원색과 함께 이해하면 좋기때문에 역시나 생략, 산란은 반사와 한번에 생각하면 미묘하게 복잡해지는 경향이 있으니 역시나 생략하겠습니다. 따라서 이번 포스팅에서 다룰 주제는 빛의 직진성과 반사, 굴절하는 성질입니다.

 

직접적으로 바다가 파란색을 띄는 이유는 가시광선 중 파란색을 띄는 영역의 빛을 '반사'하기 때문입니다. 붉은 계열의 빛이 '흡수'되기 때문에 우리 눈에 보이지 않는 것이죠.

 

 

그렇다면 반사와 흡수를 헷갈리지 않게 빛의 성질을 간단하게 정리하겠습니다.

 

1. 빛은 직진합니다. 균질한 매질 속에서 빛은 휘어지거나 역방향으로 움직이지 않고 이동하던 방향대로 곧게 움직입니다. 관성의 법칙(외력이 없는 물체는 기존의 운동상태를 유지한다.)처럼 말이죠. 이러한 빛의 직진하는 성질때문에 바늘구멍 사진기에 물체는 거꾸로 상이 맻히게 됩니다. 또한 이러한 직진으로 인해 태양의 반대방향에 그림자가 생깁니다.

2. 빛은 다른 매질로 이동하면서 일부는 굴절, 일부는 반사됩니다. 이 중 반사하는 빛은 입사각과 반사각이 동일하다는 법칙을 가집니다. 이러한 반사의 예는 거울이나 물에 비친 내 얼굴정도를 들 수 있겠죠.

3. 빛이 다른 매질로 이동하면서 굴절하는데 사실 2에서 든 예중에 물에 비친 내 얼굴이 거울에 비친 내 얼굴만큼 선명하지 않은 이유입니다. 빛이 다른 매질로 이동하는 것이죠. 이 이동하는 과정에서 빛은 굴절하게 되는데 굴절되는 정도는 스넬의법칙을 참고하시기 바랍니다. (스넬의 법칙은 위키백과로 연결해 두었습니다.)

 

이러한 빛의 성질로 인해 우리는 삶의 80%이상을 눈에 의지하며 살 수 있는 것이죠. 따라서 헷갈리시지 마시고 바다가 파란 이유는 다른 색의 빛이 아닌 파란색의 빛이 바다에 반사되어 보이기 때문입니다. 이와 연결지어 생각하면 빨간옷은 빨간빛이 반사되고 파란옷은 파란빛이 반사되기 때문에 그 색으로 보이는 것이죠.

 

 

ps. 검은 옷을 입으면 덥다고 하는 이유는 가시광선을 모두 흡수하면 반사되는 빛이 없기 때문에 검은색으로 보이는 현상때문입니다. 즉, 검은 옷은 빛을 흡수하는 것이죠. 빛을 흡수한다는 것은..... 더운 이유가 태양이니까..... 네... 굳이 날 더 뜨겁게 하겠어! 정도로 해석할 수 있습니다.