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2014-10-21 07:46:35
반지의 제왕 - 두 개의 탑이라는 소설책에서는 이런 장면이 있다.
.. said Legolas, 'Can you hear them? Can you see them? It feels wonderful~!'
이 장면에서 엘프 족인 레골라스는 5리그(24km)거리 밖에 있는 적을 보고
그 인원수와 우두머리의 키가 크다는 것까지도 알 수가 있었다.
하지만 아무리 눈이 밝아도 24km나 되는 먼 거리를 볼 수 있을까?
우리가 물체를 보기 위해서는 광원에서 나온 빛이 물체에 반사되어 수정체를 통해 망막에 맺혀야 한다.
하지만 빛의 입자인 광자는 양자역학에 따라 입자인 동시에 파동이기 때문에
조금만 틈을 통과한 후 전파가 좌우로 퍼지는 회절이 일어나게 되고
상이 흐려지는 현상이 나타난다.
그 예로 같은 거리에서 조리개를 조이면 조일수록
상은 더 흐려지게 되는걸 볼 수 있다.
그리고 상이 흐려지기 시작하는 물체의 크기를 Airy Disk라고 하는데 이 크기보다 작은 물체는 흐려보인다.
그 크기를 구하는 공식은 1.22*(전파의 파장)/(빛이 들어오는 구멍의 지름)를 통해 각도를 구하고
중학교 때 배웠던 부채꼴의 호의 길이를 구하는 공식
l = 2πr * x/360을 이용하면 물체의 크기에 따라
볼 수 있는 거리가 나온다.
결론은 구멍의 지름이 클수록, 파장이 짧을수록, 멀리 볼 수 있게 된다.
예를 들어 우리의 동공의 크기(2~6mm)가 5mm이고
가시광선(380~780nm)이 500nm(초록색)라고 하면 각도는 0.007도가 나오는데
이는 100m 거리에 있는 1.2cm짜리 물체를 뚜렷하게 볼 수 있다는 계산이 나온다.
그보다 작은 물체는 흐려 보이고 만약 대상이 좀 더 큰 사람의 얼굴이라면 1km 밖에서도 볼 수 있다.
다시 레골라스로 돌아와서 계산을 해보면 24km거리에서 약 3m보다 작은 물체는 흐려보이는데
몇 명인지는 셀 수 있겠지만 그들의 우두머리가 키가 큰지 안 큰지는 판단할 수 없다.
그렇다면 레골라스가 인간의 눈으로는 감지할 수 없는 자외선을 볼 수 있다면 어떨까?
더 짧은 파장인 자외선을 이용하면 더 멀리 볼 수 있지 않을까?
Calculating...
OK...!
It's Possible
ㄷㄷ 무려 10cm까지 식별가능!
는 대기 중 구성분자에 의해 흡수당해서 Fail...
레골라스는 어둠의 다크속에 남겨진다.
역시 영화는 영화 ^오^
死줄 요약
1. 레골라스가 24 km밖의 적의 수와 우두머리의 키까지 알 수 있다고한다.
2. x=1.22*(전파의 파장)/(빛이 들어오는 구멍의 지름)에다가 l = 2πr * x/360 엑윽엑엑..
3. r은 물체와의 거리, l은 물체의 크기로 l보다 작으면 흐려서 안보임.
4. 레골라스는 적의 수는 셀 수 있지만 키까지는 알지못한다.
이번껀 영상이 짧아서 20장 밖에 안나온다.
이대로 올리면 노무 짧고 저번에 일베 많이 받았으니까 보너스로 1개 더 달린다.
보너스 - 왜 별은 별모양으로 보일까?
우리가 별을 그릴 때 보통 위 그림처럼 그린다.
이름도 별모양이라고 할 만큼 별을 그리라고하면 대부분 저렇게 그리겠지.
하지만 실제로는 엄청난 열과 방사선을 내뿜는 둥근 플라스마 덩어리이다.
이 영상 어떤 cg도 거치지 않은 진짜 태양의 모습이라는데 생각했던것보다 격렬하게 타오르네.
하지만 저런 태양도 몇 광년 떨어져서 보면 단지 점으로밖에 보이지 않는다.
하지만 우리가 밤하늘을 보면 별은 점이 아니라 별모양처럼 주변으로 빛이 퍼져나가는 걸 볼 수 있다.
한눈을 감고 가운데 하얀 점을 계속 응시해보면
위 사진처럼 뭔가 빛이 번지는 게 느껴질 거다.
근데 우리의 눈뿐만 아니라 우주 사진조차 십자가 모양으로 빛이 번지는 것을 볼 수 있다.
그 이유는 좁은 틈으로 빛을 받거나 빛을 물체에 일정 부분 가려서 보면
이런 식으로 회절이 나타나게 된다.
(위그림은 오브젝트의 하얀 틈을 통해 들어온 빛이 필름에 비치면 오른쪽처럼 보인다는 거임.)
그리고 아래처럼 다양한 모양의 틈을 이용해 다양한 무늬를 만들어 낼 수 있다.
근데 이 육각형은 어디서 많이 보지 않았노?
이런 육각형 또는 팔각형 틈은 조리개에서 쉽게 볼 수 있는데
야경이나 가로등이 있는 도로변을 찍으면 나타나는 현상이 바로 위와 같은 이유때문이다.
그리고 일게이들이 좋아하는 우주 사진의 십자모양은
허블망원경에 있는 반사판과 지지대로 인해 십자가 모양의 회절이 생겨서 나타나는 현상이다.
근데 저렇게 깔끔하게 퍼진 십자 모양이 더 멋있지 않노?
이처럼 우리 눈에도 세포들을 지지하는 줄기가 있는데
이로인해 빛이 가로막히면서 무작위로 빛이 퍼져 보이게 된다.
이 줄기는 마치 지문처럼 사람마다 동물마다 다르고
심지어 왼쪽 오른쪽 눈도 달라서 왼쪽이 보는 별이랑 오른쪽이 보는 별이랑 다름.
그럼 가장 과학적인 별모양은 무엇일까?
사람마다 별모양은 달라도 각도는 똑같으니 왼쪽처럼 같은 기울기로 그리면 된다.
그리고 파장에 따라 회절하는 것도 다르니까
이게 가장 과학적인 별모양이 될것같다.
3줄 요약
1. 별모양은 빛이 통과하는 구멍에 따라 모양이 다르다.
2. 사람마다 눈세포를 지지하는 줄기의 모양이 달라서 별도 다르게 보임.
3. 빛의 파장에 따라 회절도 달리하기때문에 별은 무지개색깔로 보인다.
- 원본 동영상 -
https://www.youtube.com/watch?v=Rk2izv-c_ts&list=PLPimYbTAc8OsW0WqrtHsUb0PyVAZ1IRwK&index=33
https://www.youtube.com/watch?v=VVAKFJ8VVp4&list=PLPimYbTAc8OsW0WqrtHsUb0PyVAZ1IRwK&index=35
