5월의 작은 선인장

우리 주변에서도 재미있는 현상들이 많이 발생하는 것을 관찰할 수 있다. 다만 우리가 너무 당연하다고 생각하거나 관찰력의 미비로 발견하지 못할 뿐이다.

오늘 아침에 막 일어났을 때 케이블모뎀에 들어와있는 LED의 불빛이 두 개로 보이는 것이었다. '어 왜 두 개로???' 라고 의아함을 품었다가 자고 일어나서 내 눈이 아직 촛점을 잘 못 맞추기 때문이라고 편하게 생각했다.
그런데 몇 분이 지나도 그대로 보여 자세히 관찰해 보았다.


뒤에 보이는 것이 케이블 모뎀이고, 앞에 있는 것이 홀더의 기둥이다. 기둥은 보통 라디오 안테나와 같은 재질로 만들어져 있고, 맨 밑둥만 얇은 플라스틱으로 둘러쌓여 있다.

위 사진에서 기둥의 양쪽으로 두 개씩 보이는 녹색의 LED는 이 플라스틱의 양쪽면으로 보이는 것이다.
첫째는 회절현상에 의한 것이고, 둘째는 플라스틱의 굴절에 의해 보이는 것이다.

얇은 금속막대의 뒷편에 케이블 모뎀을 두고 살펴보면 거의 똑같이 보인다. 이 때는 굴절은 없이 완전히 회절 현상만으로 두개로 보이는 것이다.

이런 회절 현상은 천문학 현상에서도 쉽게 볼 수 있고, 그 대표적인 현상이 월식이 일어날 때 볼 수 있다.

그림자가 생길 때는 본영(本影)^[각주:1]이라고 하는 그림자가 생겨서 완전히 암흑에 휩싸인 부분이 존재해야 하는데 달의 어느 부분도 지구의 본영이 생기지 않는 것이다. 달에 의해 지구에 본영이 생기는 것을 생각하면 달보다 훨씬 큰 지구의 그림자가 달에 본영을 만들지 못하는 것은 얼핏 이해되지 않을 수도 있다.
그 의문의 답이 바로 굴절과 회절에서 있는 것이다.

회절이란 것은 파동의 장애물의 뒷편으로도 전파되는 현상을 말하는 것이고, 굴절은 투명한 물체를 빛이 지나갈 때 빛의 진행경로(방향)이 바뀌는 것을 말한다. 지구에 의한 회절은 사실상 그리 크지 않으므로 달에 지구의 본영이 생기지 않는 것은 지구의 무엇엔가에 의해서 빛이 굴절되어 달의 구석구석까지 전달됨을 뜻한다.
그리고 여기서 굴절시키는 투명한 물질은 바로 지구의 대기이다.

만약 달에 지구와 같은 두꺼운 대기가 있었다면 오늘날의 일식사진들도 지금과는 크게 달라졌을 것이다.
이에 대해서는 다음 글에서 살펴볼까 한다.

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