시속 100km로 도망가는 물? - 신기루현상의 비밀 (2020. 8. 5)

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LGScienceLand_과학송

2021. 4. 28.

 

 

사막을 차로 이동할 때였습니다.

전방 200m에 갑자기 물웅덩이가 보였습니다.

속도를 낮추고 달리길 10, 뭔가 이상함을 느꼈습니다.

아까 본 물웅덩이를 이미 지나치고도 남을 시간이었기 때문입니다.

하지만 물웅덩이는 여전히 앞에 있었고

속도를 더 내어 물을 쫓아갔지만, 웅덩이는 점점 멀어져 갔습니다.

그제야 제가 신기루를 봤다는 것을 깨달았습니다

 

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사막의 오아시스는 아래 신기루’, 혹은 땅거울이라고 불리는 광학 현상입니다.

빛의 굴절 때문에 일어나는 현상이죠.

 

빛은 균일한 매질에서 같은 속도로 직진하는 성질을 가지고 있습니다.

진공에서는 30km/s 속도로 이동할 수 있어요.

 

물질의 밀도가 높아지면 빛의 속도가 감소하게 됩니다.

그래서 밀도가 다른 두 물질의 경계에서 빛은 경로를 바꾸게 됩니다.

, 굴절이 일어나죠.

 

공기는 온도와 압력에 따라 밀도가 달라집니다.

한낮의 사막에서는 지면의 온도가 위쪽의 온도보다 높아요.

지면으로 갈수록 공기의 밀도가 낮아집니다.

 

이렇게 온도 차에 의해 형성된 공기층에서 빛이 휘어 우리 눈에 들어오게 됩니다.

그런데 우리 눈은 빛이 직진한다고 인식하기 때문에

원래 물체 아래에 상하좌우가 뒤집힌 상을 보게 됩니다.

마치 거울에 비친 것처럼요.

 

공기의 온도차에 의한 굴절이 아니라 반사로 땅거울 현상을 설명하기도 합니다.

빛이 특정한 각도로 입사되었을 때

입사각과 반사각이 같은 정반사가 일어난다는 이론입니다.

정반사는 거울반사라고도 불러요.

 

하늘이나 다른 물체가 땅에 비쳐 보이기 때문에

우리는 마치 물이 있는 것처럼 착각합니다.

 

그러나 신기루는 착시와는 전혀 다른 현상입니다.

신기루는 물리적 현상이기 때문에 착시와 달리

사진이나 동영상으로 기록할 수 있지요.

 

흔히 신기루라고 하면

사막의 오아시스만 떠올리기 쉬운데요

해가 강하고 온도가 높은 날, 고속도로에서도 관찰할 수 있습니다.

여름철 고속도로에서 신기루 탐험을 해보면 어떨까요?