물에 젖은 물건의 색이 어둡게 보이는 이유

물체의 색과 밝기

일반적으로 물체의 색은 물체가 반사하는 빛의 색으로 결정됩니다. 또한 그 밝기는 물체가 반사하는 빛의 양에 의해 결정됩니다. 예를 들어, 물체의 색으로서의 회색은, 백색광으로 조명된 물체가 어느 정도의 백색광을 흡수하고, 나머지를 반사하고 있을 때 보이는 색입니다. 회색의 정도는 물체가 빛을 반사하는 양에 의해 결정됩니다. 빛을 반사하는 양이 많을수록 밝은 회색이 되고, 적을수록 어두운 회색이 됩니다. 그러므로 같은 색의 물건이라도 빛을 많이 반사하면 밝게 보이고, 반사량이 적으면 어둡게 보입니다.

물에 젖은 물체의 색과 밝기

비오는 날에 도로가 비에 젖으면 도로의 색이 더 어두워진것처럼 보입니다. 이것은 도로가 젖어서 도로 표면에서 반사되는 빛의 양이 적기 때문입니다. 강이나 호수 등에서 수면이 반짝반짝 빛나는 것을 본 적이 있을 것 입니다. 이러한 현상을 보면, 물은 빛을 반사하기 쉽다고 생각하기 쉽지만, 실은 물이 빛을 반사하는 양은 그다지 많지 않습니다. 예를 들자면, 유리판과 수면에 빛을 수직으로 비추었을 경우, 빛을 반사하는 비율은 유리가 4%정도입니다만, 수면은 2%에 불과합니다. 많은 물체는 물에 젖으면, 빛을 반사하는 양이 적어집니다. 또한 일반적으로 마른 물체의 표면은 울퉁불퉁하기 때문에 빛은 물체의 표면에서 여러 방향으로 반사됩니다. 이러한 반사를 난반사라고 합니다. 반면에 빛이 거울처럼 평평한 면에서 반사되면, 빛은 한 방향으로 규칙적으로 반사됩니다. 이러한 반사를 정반사라고 합니다. 우리가 물체의 모양과 색을 어떤 방향에서든 볼 수 있는 이유는 빛이 물체의 표면에서 난반사하기 때문입니다. 반면에 빛이 평평한 표면에서 반사되는 경우, 물체는 빛을 반사하는 방향에서 잘 보이지만, 다른 방향에서는 보이지 않습니다. 도로가 물에 젖으면 물이 도로 표면의 미세한 굴곡에 들어가기 때문에 도로 표면이 다소 평평해집니다. 그러면 난반사하기 힘들어지기 때문에, 각각이 방향으로 반사되는 빛의 양이 줄어 어두운 색이 더 진하게 보이게 됩니다. 반대로 빛이 정반사하는 방향에서는 빛이 반사하는 양이 평소보다 다소 많아집니다. 이것은 밝은 낮에는 이해하기 어려울 수 있습니다. 사진은 소나기가 내리는 밤에 도로를 촬영 한 것입니다. 헤드라이트 등의 빛이 비치고 있는 곳은 정반사가 많이 일어나고 있는 곳입니다. 매우 밝게 보이는 것을 알 수 있습니다.

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물에 젖은 종이에서 빛의 반사

종이나 천을 물에 적시면 젖은 부분의 색이 짙어지지만, 이 경우 어느 방향에서도 젖은 부분의 색은 짙게 보입니다. 빛의 난반사가 적어지고 있는 것은 틀림없습니다만, 그렇다고 해서 빛의 정반사를 특정의 방향에서 눈으로 확인할 수 있을 만큼 빛이 많이 반사되고 있다고 하는 것 같지도 않습니다. 종이와 천은 식물의 섬유인 셀룰로오스가 복잡하게 얽힌 것 입니다. 그리고 얽힌 셀룰로오스의 틈에는 많은 공기가 포함되어 있습니다. 그러므로 천이나 종이의 표면에는 미세한 요철이 많이 있어 그곳에 빛이 닿으면서 난반사 하게됩니다. 그러나 천이나 종이가 물에 젖으면 셀룰로오스의 틈새에 물이 들어가므로, 미세한 요철은 적어지고, 상대적으로 난반사가 발생하지 않게 됩니다. 이 때 빛은 천이나 종이의 표면에서 반사하는 것보다 오히려 천이나 종이에 들어가 투과하기 쉬워집니다. 이것은 색깔로 염색되지 않은 셀룰로오스로 만들어진 흰 셔츠나 흰 종이를 물로 적시면 알기 쉽다고 생각합니다. 조금만 물로 적시면 색이 진해집니다만, 충분히 젖으면 스며들어 건너편이 비쳐 보이게 됩니다. 이는 집에 흔히 있는 티슈를 이용해서 쉽게 확인 할 수 있습니다. 티슈를 바닥에 놓고, 일부분을 물에 적시면, 젖은 부분의 색이 어두워져 보입니다. 하지만 젖은 티슈를 들고 전등에 비춰보면, 젖은 부분이 더 밝은 것을 알 수 있습니다.