사실 도심에 살다보면 계절적인 요인도 있고해서 무지개 자체도 보기 힘든데 정말 운이 좋으면 쌍무지개를 볼수 있습니다.
제 경우는 딱 두번본적이 있는데 특히 2000년대 중반정도인가 소나기가 지나가고 피어오른 관악산을 배경으로 걸쳐있던
쌍무지개는 정말 인상적이었습니다. 안타깝게도 사진으로 찍어놓지는 않았는데 얼마전 핀터레스트를 둘러보다가 쌍무지개
사진들이 있길래 다른 여러 쌍무지개 사진들을 찾아보던 중 위와 같은 사진을 발견했습니다. 원출처가 어딘지는 확실치는
않은데 설명으로는 2010년 논산ic 부근에서 찍었다고 합니다.
근데 위 사진속의 쌍무지개는 일반적인 쌍무지개와는 근본적인 차이점을 보입니다.
쌍무지개는 보통 보다 밝은 아래 1차무지개(수무지개)는 위로부터 빨주노초 순서대로 내려오고 상대적으로 어두운 2차무지개(암무지개)는
배열순서가1차무개와 반대로 되어 있죠. 그 이유는
위 그림을 보면 이해하기 쉬운데 1차무지개는 태양으로부터 공기속의 작은물방울까지의 가상인 선과 관찰자로부터 물방울까지
가상이 선이 이루는 각도가 40~42도 정도 형성하면서 물방울내에서 한번 시계방향으로 반사되어 관찰자에게 도달하는 빛인데 반해
2차무지개는 관찰자 입장에서 52~54도의 각도를 형성하면서 반시계방향으로 두번반사되면서 나오는 빛이기 때문에 퍼지는 방향이
반대고 스펙트럼의 순서도 반대로 나타나는 것입니다.
보통 반사횟수를 차수라고 했을때 차수가 높아질수록 희미해지기 때문에 당연히 높은 차수의 무지개가 나타날 가능성은
낮아지지만 자연계에서 7차무지개까지도 관찰할 수 있다고도 하고 이론적으로는 실험실에서 구현걸로는 9차까지 것들도
있더군요. 이보다 더 높은차수가 존재하는지는 더 알아봐야겠지만
어쨌든 제가 의문을 가진 맨위의 쌍무지개는 일반적인 것들과는 좀 다른 모습을 보여주고 있습니다. 더군다나 이상한 점은
2차무지개에 해당하는 위쪽 무지개가 상대적으로 더 희미하지 않다는점.
따라서 상식적으로 생각해볼 수 있는 것은 둘다 1차무지개여서 물방울의 모양에 따라 반사각이 다르게 나타났거나 아니면
조작한 사진이 아닐까라는건데
사실 Twinned Rainbow(쌍둥이 무지개(?))나 Reflection Rainbow(반사무지개)의 경우엔 두개의 무지개의 배열순서가
같기는 합니다
하지만 대충 보시면 알겠지만 곡률반경에서 차이를 보이죠. 하나는 1차무지개에 올라탄 형태고 다른 하나는 아예 분리되어 있습
니다. twinned rainbow는 공기중에 형성된 물방울이 중력때문에 하강하면서 공기저항이 생기고 그것이 물방울의 모양을 변형시켜서
다른 반사각을 만들어서 나타나는 현상이고 reflection rainbow는 호수나 바다와 같은 수면에서 반사된 빛에 의해 나타납니다.
그리고 Supernumerary Rainbow라고 해서
물방울 입자가 작아서 반사된 빛의 회절현상 으로 위와 같이 보이는 나타나는 무지개도 있습니다만 이 경우엔 각각의 스펙트럼이
조밀하게 몰려있거나 겹쳐진 형태로 나타납니다.
일반적인 광학적 지식이야 있지만 특별히 대기광학을 전공한 것은 아니기에 대략 찾아보면서 추론을 해봤는데 단순히 사진조작
일까요 실제 나타나는 현상일까요? 혹 전공하신분이 있다면 어떻게 생각하시는지?
