SCIENCE 3D | 무지개 (물방울 속 굴절과 반사)

무슨 일이 일어났나

햇빛이 빗방울에 들어갈 때 꺾이고(굴절), 안쪽 벽에서 한 번 반사된 뒤, 나올 때 다시 꺾이면서 색마다 조금씩 다른 방향으로 나옵니다.

NOAA 기상청은 보통 무지개(1 차)가 물방울 안 반사 한 번으로 생기고, 해를 등진 방향에서 42° 각을 이룬다고 설명합니다.

엔진은 물방울에 광선 6 만 개를 쏘아 가장 많이 모이는 각을 찾는데, 빨강(굴절률 1.3315)은 42.3°, 보라(1.3431)는 40.6° 입니다.

이 각은 해의 반대쪽 점을 둘러싼 원이라 무지개는 둥글고, NOAA 에 따르면 해가 지평선 위 42° 보다 높으면 무지개가 보이지 않습니다.

📸 진짜 모습

숲이 우거진 산 가까이에 무지개가 걸려 있습니다.
출처: USGS · 퍼블릭 도메인 · USGS 원본 ↗

💡 생활 속 예시

여름 소나기가 그친 저녁, 해를 등지고 동쪽 하늘을 보면 무지개가 걸립니다.
맑은 날 오후 해를 등지고 정원 호스로 물을 뿌리면 물보라 속에 작은 무지개가 생깁니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

무지개는 하루 중 언제든 비만 오면 볼 수 있다.
NOAA 기상청에 따르면 해가 지평선 위 42° 보다 높으면 무지개가 보이지 않습니다 — 그래서 한낮보다 아침 · 저녁에 잘 보입니다. 출처
무지개는 하늘 한곳에 걸린 물건이라 가까이 가면 닿을 수 있다.
NOAA 기상청은 무지개가 해를 등진 방향에서 42° 각을 이루는 곳에 보인다고 설명합니다 — 보는 사람이 옮겨 가면 그 각도 함께 옮겨 갑니다. 출처

누가 왜 찾았나

르네 데카르트는 1637 년 «방법 서설» 과 함께 낸 부록 «기상학(Meteors)» 에서 무지개를 자세히 설명하는 이론을 내놓고, 여러 기발한 실험으로 이를 받쳤습니다(FSU 자기장 연구소). 그는 무지개의 색이 빛이 프리즘을 지날 때 나타나는 색과 같다는 것도 보였습니다.

확인된 값

무지개가 보이는 각 (해를 등진 방향에서): 42 ° 출처
해가 지평선 위 42° 보다 높으면 무지개가 안 보인다: 42 ° 출처
보통 무지개(1 차)는 물방울 안 반사 한 번: 1 출처
데카르트의 무지개 이론이 실린 «방법 서설» 부록(기상학)이 나온 해: 1637 출처
데카르트는 무지개를 자세히 설명하는 이론을 여러 기발한 실험으로 받쳤다: detailed theory of rainbows 출처
데카르트 — 무지개 색 = 프리즘을 지난 빛의 색: rainbow = prism colors 출처

교육과정에서는

잉글랜드 · KS3 Physics: Light waves
호주 v9 · AC9S5U03
일본 · 高等学校物理 (2) 波

출처

https://www.weather.gov/fgz/Rainbow(확인 2026-11-12)
https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/descartes.html(확인 2026-11-12)

무지개 (물방울 속 굴절과 반사)