🌈 빛의 파장에 따라 속도가 달라진다고요? – 빛과 색의 신비한 이야기

혹시 이런 경험 있으신가요?
햇빛이 유리컵에 비치면서, 바닥에 은은한 무지개 무늬가 생긴 적.
그걸 보며 “빛이 그냥 투명한 유리를 통과했을 뿐인데, 왜 색깔이 나뉘지?”
하고 신기하게 느껴본 적 말이죠.

사실 이건 단순히 ‘빛이 예쁘게 반사된 현상’이 아니라,
빛의 속도와 파장에 관한 과학적인 이유가 숨어 있습니다.
오늘은 “빛은 진공에서만 빠르다”는 말의 진짜 의미와,
우리가 매일 마주하는 색의 세계가 왜 생기는지를
조금 더 쉽게 풀어볼게요.

☀️ 진공에서는 빛의 속도는 ‘절대값’

먼저 우리가 알고 있는 사실부터 짚고 갈게요.
빛의 속도는 진공에서 299,792,458m/s,
즉 초속 약 30만 km입니다.
지구를 1초에 7바퀴 반 도는 속도죠.
이건 우주 어디서든 ‘절대적인 값’으로 통합니다.

하지만!
빛이 공기, 물, 유리처럼 밀도가 있는 매질을 지나면
이 속도는 살짝 줄어듭니다.
빛이 그 매질의 분자나 전자와 상호작용하기 때문이에요.

그리고 바로 여기서, 우리가 아는 **“색의 차이”**가 만들어집니다.

과학시간에 한 번쯤 봤던 프리즘 실험을 떠올려보세요.
하얀빛을 삼각형 유리로 통과시키면
빨주노초파남보, 무지개처럼 색이 나뉘죠.
이건 단순히 빛이 예쁘게 퍼지는 게 아니라,
색마다 ‘속도가 다르기’ 때문이에요.

빛의 색은 곧 파장의 차이를 뜻합니다.

빛이 유리 속으로 들어가면
파장이 짧은 빛(보라, 파랑)은 더 많이 굴절되고,
파장이 긴 빛(빨강)은 덜 꺾이죠.

결국 각 색이 조금씩 다른 경로로 빠져나오면서
무지개처럼 나뉘게 됩니다.
이 현상을 **분산(Dispersion)**이라고 부릅니다.

비 온 뒤 햇살이 비치면 생기는 무지개,
사실 자연이 만든 거대한 프리즘 실험이에요.
햇빛이 공기 중 물방울에 들어가면서
굴절 → 반사 → 다시 굴절 과정을 거치죠.

이때도 파장이 짧은 파란색은 더 많이 꺾이고,
빨간색은 덜 꺾입니다.
그 결과, 우리 눈에는 색깔별로 층이 분리된 무지개가 보이죠.

🌦️ 즉, 무지개는 하늘이 보여주는
**“빛의 속도 차이 실험 결과”**입니다.

빛의 속도는 매질에 따라, 그리고 파장에 따라 달라집니다.
이를 수식으로 표현하면 이렇게 돼요. n=cvn = \frac{c}{v}n=vc

즉, 굴절률이 클수록 빛은 더 느리게 움직입니다.

예를 들어볼게요.

빛이 유리를 통과할 땐 진공 속보다 약 1.5배 느려지죠.
그런데 색마다 굴절률이 조금씩 다릅니다.
보라색은 약간 더 크고, 빨간색은 조금 더 작아요.
그래서 보라색이 더 많이 꺾이고, 빨간색이 덜 꺾이는 거예요.

이 ‘파장별 속도 차이’는 단순한 자연현상에 그치지 않습니다.
카메라 렌즈, 망원경, 현미경, 안경까지
모두 이 원리를 이용하고 있어요.

예를 들어,
파장별 굴절 차이를 고려하지 않으면
빨간색과 파란색 초점이 서로 달라져
사진이 흐릿해지는 **색수차(Chromatic Aberration)**가 생깁니다.

그래서 광학 엔지니어들은 서로 다른 유리 재질을 조합해
이 색 차이를 보정하죠.
우리가 선명하게 보는 화면 뒤에는
바로 이런 ‘빛의 속도 차이’ 계산이 숨어 있는 겁니다.

빛은 본래 ‘색이 없는’ 하얀 빛이에요.
하지만 그 안에는 수많은 파장이 섞여 있습니다.
이 빛이 매질을 통과하며 속도가 달라지고,
그 결과 색이 나뉘는 거죠.

즉, 우리가 보는 “색깔의 세계”는
빛의 속도 차이로 만들어진 예술 작품이에요.

다음에 창가에 비친 햇살이 유리컵을 통과해
바닥에 무지개 빛을 만들 때,
그냥 ‘예쁘다’ 하고 지나치지 마세요.

그건 빛의 속도 차이가 만들어낸
작은 과학의 예술이니까요.