[집에서 하는 과학 실험]무지개 만들기, 빛의 성질 알아보기

안녕하세요. 오늘은 무지개가 만들어지는 이유와 와 빛의 성질을 알아볼 수 있는 실험을 소개해 보겠습니다.

 

무지개는 주변에서 쉽게 보긴 하지만 그 원리는 잘 모르는 경우가 많은데 간단한 실험을 통해 무지개와 빛의 원리를 알아볼 수 있습니다. 

 

<무지개 만들기>

재료와 도구: 투명한 유리컵 2개, 물, 햇빛, 손전등, 프리즘

 

1. 투명한 유리컵 2개에 한쪽은 물을 채우고 다른 한쪽은 비워둡니다. 

2. 햇빛이 잘 드는 곳에 놓고 앞에 흰 종이를 깔아 무지개가 어느쪽에 생기는지 관찰해 봅니다. 

왼쪽은 물이 없는 컵이고 오른쪽은 물을 채운 컵입니다. 오른쪽에 무지개가 생기는 것을 볼 수 있어요. 

무지개가 생기는 원리: 
무지개는 공기 속에 있는 물방이 햇빛을 받아 빛이 분산되어 나타나는 것입니다.햇빛은 우리가 눈으로 보기에는 색이 없어보이지만, 실제로는 여러가지 빛깔이 섞여 있습니다. (출처:네이버 지식백과, 무지개는 왜 나타나요?) 따라서 빛과 빛을 분산시킬 수 있는 물이 있어야 무지개가 나타납니다. 

 

프리즘을 이용하면 무지개가 나타나는 원리를 더 잘 알아볼 수 있어요. 

3.프리즘이 있다면 주변을 깜깜하게 한 뒤 손전등이나 휴대폰 불빛을 비춰 무지개를 만들어 관찰해 보세요. 

 

프리즘은 빛의 방향을 바꾸는 역할을 하는데 빛이 프리즘을 통과하면 여러색깔로 나뉘게 됩니다. 빛 프리즘을 통과하면서 색깔에 따라 여러 각도로 꺾이기 때문이에요. 빨간색은 조금 꺾이고 보라색은 많이 꺾이지요. 

 

무지개가 만들어지는 원리도 이렇게 빛을 프리즘에 통과시키는 것과 같습니다. 소나기가 지나간 대기 중에는 물방울이 많아지게 되는데 이 물방울들이 프리즘의 역할을 합니다. 햇빛이 이 물방을을 통과할 때 햇빛이 분산되고 꺾이며 무지개가 생겨요. 

 

무지개와 프리즘의 원리

 

<빛의 삼원색 실험>

 

빛을 분산시켜 빛의 여러색을 관찰해 보았다면 이번 실험에서는 빛의 삼원색을 이용해 빛이 합쳐지면 흰색이 되는 것을 관찰해 보는 실험을 해보겠습니다. 

재료와 도구: 휴지심 3개, 빨강 파랑 초록 셀로판지. 고무줄, 손전등 또는 휴대폰 전등

 

1. 3개의 휴지심에 빨강, 파랑, 초록 셀로판지를 덮어씌워 줍니다.

 

2. 각각의 휴지심 뒤쪽에 손전등이나 휴대폰을 이용해 불빛을 비추어 색이 겹쳐지는 곳의 색이 어떻게 변하는지 관찰해봅니다. 

실제로 실험을 직접 하면 가운데 세가지 색의 빛이 모아지는 부분은 흰색으로 보입니다. 빛은 합성되면 흰색이되는 성질이 있다는 것을 알아볼 수 있습니다. 

 

빛의 분산과 합성: 햇빛은 그냥 맨 눈으로 보기에는 색이 없지만 프리즘에 통과시키면 빨간색에서 보라색까지 무지개색이 나타나는데 이는 빛의 분산과 관련이 있습니다. 반면 여러색깔의 빛이 합쳐지면 흰색이 되는데 이렇게 빛을 합치는 것을 빛의 합성이라고 합니다. (네이버 지식백과, 빛의 성질)

 

위 두가지 실험을 통해 빛이 직진하는 성질, 빛이 굴절하는 성질, 빛의 분산과 합성 등 빛의 성질을 알아볼 수 있습니다. 간단한 실험을 통해 과학공부도 하고 아이들과 즐겁게 시간 보내시길 바랄게요~