[자연과학]무지개에 관하여

소개

교양 과목 자연과학 수업의 발표자료입니다.
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목차

1. 무지개의 정의

2. 무지개 과학의 역사

3. 빛의 굴절

4. 빛의 분산과 스펙트럼
1) 빛의 분산
2) 스펙트럼
(1) 스펙트럼의 종류

5. 무지개의 원리
1) 무지개의 형성원인
2) 무지개가 둥근 이유
3) 쌍무지개의 형성 원인

6. 무지개의 생성
1) 무지개가 반원으로 보이는 이유
2) 무지개의 색깔
3) 무지개 색깔 중 빨간색이 가장 위에 올라오는 이유
4) 폭포나 분수대에서 무지개 보기

7. 무지개의 종류
1)제1차 무지개(primary rainbow)
2)제2차 무지개(secondary rainbow)
3)과잉 무지개(supernumerary rainbow)
4)반사무지개(reflection rainbow)
5)안개무지개(fogbow)
6)수평무지개(horizontal rainbow)

8. 무지개와 관련된 전설

본문내용

1. 무지개 정의
누구나 비온 뒤 상쾌한 하늘에 지상의 세계가 아닌 또 다른 세계에 속한 양, 거짓말처럼 떠 있는 무지개를 본 적이 있을 것이다. 기상학 전문가 도널드 아렌스(Donald Ahrens)라는 사람은 무지개를 "지구상에서 볼 수 있는 가장 환상적인 빛의 향연"이라고 표현했다. 무지개는 빛의 굴절과 반사로 만들어지는데, 그 신비로움에 비하면 기본 원리는 단순하다.
무지개는 그 아름다움과 신비로움으로 수없이 많은 예술작품과 설화, 전설의 소재가 되곤 했다. 사실 무지개가 등장하지 않는 신화를 찾기가 더 어렵다고 한다. 무지개는 지상에 양쪽 끝이 닿아있는 그 둥그런 모양 때문에 하늘과 지상을 잇는 다리, 신과 인간을 매개하는 전령, 혹은 천상의 궁수가 가진 활로 여겨지곤 했다.
무지개는 `물`과 `지개`가 합쳐진 말인데, 물은 물이고, 지개는 윗부분이 아치형으로 된 작은 문을 뜻한다. 영어의 Rainbow라는 단어와 비슷하게 만들어진 단어이다.

2. 무지개 과학의 역사
세계 최초의 기상학 저서를 쓴 아리스토텔레스는 무지개의 반지름은 시간에 따라 변한다고 생각했으나, 이것은 잘못이다. 그러나 그는 뱃머리에서 튀는 물방울 속에 무지개가 나타나는 것을 관찰하고, 태양의 반대쪽에 있는 물방울이 무지개의 발생에 중요한 구실을 한다는 것을 알아냈다. 물방울에 의한 광선의 굴절에 의해 처음으로 무지개를 설명한 것은 13세기에 활약한 폴란드의 비텔로인데, 비텔로의 이론은 실험과학의 시조로서 베이컨에 의해 계승되었다.
베이컨은 무지개는 구름 속의 물방울이 구슬 모양의 거울로 작용하기 때문에 상(像)이 휘어서 색조가 생기는 것으로 생각하였다. 제1차 무지개는 물방울에 의한 2회의 굴절과 1회의 반사에 의해서, 제2차 무지개는 2회의 굴절과 2회의 반사에 의해서 나타나는 것으로 알려져 있는데, 이것을 최초로 주장한 것은 M.A.도미니스이며, 이것과 독립적으로 R.데카르트도 굴절 원리에 의해 무지개를 설명하였다(1637). I.뉴턴은 프리즘의 실험에 기초를 두고, 서로 다른 색의 광선은 굴절률에 차이가 있고, 이 차이로 무지개가 생기는 것으로 설명했다. 또 영국의 천문학자 G.B.에어리는 물방울의 크기의 차이에 의해서 여러 종류의 무지개가 나타나는 것을 밝혔다

참고자료

· 과학상식게시판(http://myhome.naver.com/mrdowon/s-story-6.htm)
· 기상청 (http://www.kma.go.kr)
· 신비한 날씨나라 (http://www.anjella.pe.kr)