레일리 산란 계산기
두 파장을 넣으면 레일리 산란 세기 비(I ∝ 1/λ⁴)를 구합니다. 하늘이 파랗고 노을이 붉게 보이는 이유를 파장별 산란 세기로 정량적으로 보여줍니다.
상대적 산란 세기 비
5.86배
파장 450nm의 빛이 파장 700nm의 빛보다 약 5.86배 더 세게 산란됩니다 (I ∝ 1/λ⁴).
가시광선 전 대역 — 빨강(700nm) 기준
계산 방법
- 1비교할 두 파장(nm)을 넣거나 아래 색 프리셋(보라~빨강)을 고릅니다.
- 2첫 번째 파장이 두 번째보다 몇 배 더 세게 산란되는지 확인합니다 — 파장이 짧을수록 비가 커집니다.
- 3가시광선 전 대역을 빨강 기준으로 정리한 표에서 파장별 산란 세기 차이를 한눈에 봅니다.
자주 묻는 질문
빛의 파장보다 훨씬 작은 입자(공기 중 질소·산소 분자 등)에 부딪혀 사방으로 흩어지는 산란입니다. 산란 세기가 파장의 네제곱에 반비례(I ∝ 1/λ⁴)해서, 파장이 짧은 보라·파란빛이 파장이 긴 빨간빛보다 훨씬 강하게 산란됩니다.
태양빛이 대기를 통과하면서 파장이 짧은 파란빛(약 450nm)이 빨간빛(약 700nm)보다 계산상 5~6배 더 세게 사방으로 산란되기 때문입니다. 하늘 어느 방향을 보든 이렇게 흩어진 파란빛이 눈에 들어와 하늘이 파랗게 보입니다. 보라색이 파란색보다 더 많이 산란되지만, 태양빛 자체에 보라색 성분이 적고 사람 눈이 파란색에 더 민감해 하늘은 보라가 아니라 파랗게 보입니다.
해질 무렵에는 태양빛이 대기를 훨씬 길게 통과합니다. 그 과정에서 잘 산란되는 파란빛은 대부분 옆으로 흩어져 빠져나가고, 산란이 약한 붉은빛 위주로 남은 빛이 우리 눈에 직접 들어오기 때문에 노을이 붉게 보입니다. 이 계산기가 구하는 산란 세기 비가 클수록(파장이 짧을수록) 이 효과가 강합니다.
I ∝ 1/λ⁴ 관계에서 두 파장의 세기 비를 구하면 I₁/I₂ = (λ₂/λ₁)⁴가 됩니다. 비례상수(입자 밀도·굴절률 등에 좌우됨)는 비를 구할 때 약분되어 사라지므로, 파장 값만으로 상대적인 산란 세기 차이를 정확히 비교할 수 있습니다.
아닙니다. 실제 하늘색은 태양빛의 스펙트럼 분포, 대기 두께, 사람 눈의 파장별 민감도(추상체 반응)까지 함께 고려해야 합니다. 이 계산기는 그중 레일리 산란의 파장 의존성(I ∝ 1/λ⁴)만 정량적으로 보여주는 교육용 도구입니다.
전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이뤄지고, 입력값은 이 기기에만 남습니다.
알아두면 좋은 점
- 레일리 산란은 입자가 파장보다 훨씬 작을 때(대략 파장의 1/10 이하)만 성립합니다. 입자가 파장과 비슷하거나 크면(구름 속 물방울 등) 미 산란(Mie scattering)이 적용되어 파장에 거의 무관하게 산란해 구름이 하얗게 보입니다.
- 가시광선 대역 대표 파장(보라 400nm~빨강 700nm)은 교과서·색채과학에서 흔히 쓰는 근사 중심값이며, 실제 색 인지는 개인차가 있습니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 9일 · 결과는 참고용 추정치입니다.