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“햄버거, 치킨, 피자, 떡볶이…. 뭐 먹으러 갈까? 히힛~!”비밀과학수사대는 첫 번째 임무를 수행한 기념으로 축하 파티를 열기로 했어요.
시원이를 비롯해 모두 무척 들뜬 기분이었지요. 그런데 어디선가 이상한 노랫소리가 들려왔어요!
“재미있는~ 거울놀이 해 보자~♬. 거울놀이 해 보자~♬.”
빛과 거울의 성질
매일 아침 눈을 뜨면 태양으로부터 온 빛이 세상을 환하게 밝혀 줘요. 밤에도 형광등이나 가로등 덕분에 물체를 볼 수 있지요. 태양이나 형광등, 가로등처럼 스스로 빛을 내는 물체를 ‘광원’이라고 해요.
빛은 공기나 물속처럼 같은 매질에서는 곧게 나아가요. 이를 ‘빛의 직진’이라고 해요. 하지만 다른 물체의 표면에 부딪히면 방향이 바뀌거나(반사), 서로 다른 물질의 경계면에서 빛의 진행 방향이 꺾이기도(굴절) 하지요.
물체를 볼 수 있는 건 이런 빛의 성질들 덕분이에요. 광원이 아닌 물체는 스스로 빛을 내지는 못하지만, 광원으로부터 온 빛을 반사할 수 있어요. 물체에서 반사돼 나온 빛이 우리 눈으로 들어오면 우리가 물체를 보게 되는 거예요.
한편, 거울과 같이 표면이 매끄러운 물체는 빛을 한 방향으로만 반사해요. 이때 빛은 거울로 들어온 빛과 같은 각도로 반사돼요. 즉, 들어온 빛이 수직선과 이루는 각도(입사각)와 반사된 빛이 수직선과 이루는 각도(반사각)는 같아요. 그래서 입사된 빛과 반사된 빛은 대칭을 이루지요. 이를 ‘정반사’라고 해요.
반면, 종이, 피부 등 표면이 울퉁불퉁한 대부분의 물체는 빛을 사방으로 반사해요. 이를 ‘난반사’라고 해요.
고대부터 현대까지! 거울의 대활약
고대 그리스 신화에는 ‘나르시스’라는 아름다운 청년이 등장해요. 어느 날 나르시스는 잔잔한 연못의 표면에 비친 자신의 모습을 보게 돼요. 그리고 수면에 비친 자신을 세상에서 가장 아름다운 사람이라고 생각하지요.
나르시스는 그 아름다운 사람이 자신이라는 생각을 하지 못하고 깊은 사랑에 빠져요. 물결이 흔들리면 사라졌다가 잔잔해지면 다시 나타나는 그에게 벗어날 수 없었지요. 결국 나르시스는 그 사람을 만나기 위해 물속에 뛰어들고 만답니다.
이 신화에서 우리는 빛의 성질을 확인할 수 있어요. 매끄러운 수면에 비친 나르시스의 모습은 빛의 정반사, 수면이 흔들려 보이지 않게 된 건 난반사 때문이거든요.
신화에서처럼 인류 최초의 거울은 스스로의 모습을 비춰 보던 잔잔한 연못의 표면이었어요. 그러다가 기원전 6000년 경 ‘흑요석’이라는 암석을 갈아 표면을 매끄럽게 만든 뒤, 거울로 사용하게 됐지요. 기원전 4000년~3000년 메소포타미아와 고대 이집트에서는 구리거울을, 기원전 2000년 경 중국에서는 청동거울을 사용했답니다.
지금 우리가 쓰는 유리거울이 처음 등장한 건 12세기예요. 하지만 이런 유리거울이 널리 퍼진 건 16세기 경이에요. 이탈리아 베네치아인들이 납작한 유리판에 주석과 수은의 합금을 얇게 입혀 반사의 수준을 크게 높이자 비로소 거울이 전유럽에 퍼질 수 있었지요.
거울은 현대 과학에서도 크게 활약하고 있어요. 만약 거울이 없었다면 카메라로 사진을 찍을 수 없을 거예요. 카메라 속 거울은 렌즈를 통해 들어온 빛을 반사시켜 필름이나 이미지 센서에 상이 맺히도록 해 주거든요.
또 거울은 하늘의 별을 관찰하고 우주의 역사를 알 수 있게 해 줘요. 천체망원경에는 렌즈가 들어 있는 굴절망원경과 반사경이라고 불리는 거울이 들어 있는 반사망원경이 있어요. 반사경은 우주에서 오는 별빛을 모아 별을 자세히 관측할 수 있게 해 준답니다.
게다가 거울은 달이 지구로부터 1년에 평균 3.8cm씩 달아나고 있다는 사실도 알려 주었어요. 1969년 미국의 아폴로11호 우주비행사들은 달 표면에 레이저 반사경을 갖다 놓았어요. 이후 미국 항공우주국에서는 정기적으로 반사경에 레이저를 쏜 뒤, 반사된 레이저가 지구로 돌아오는 데 걸리는 시간을 재고 있어요. 지구와 달 사이의 거리를 정확히 측정하기 위해서지요. 그 결과 달이 지구로부터 조금씩 멀어지고 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌답니다.
# “저기가 출구 같아!”
비밀과학수사대 친구들이 거울미로 안에서 한데 모여 빛의 성질에 대해 연구한 결과 미로를 차분히 빠져나올 수 있었어요. 미로 속에서 긴장했던 시원이는 출구에 도착하자마자 다리에 힘이 풀렸어요. 다른 친구들도 하나둘 땅바닥에 앉아 잠시 휴식을 취했지요.
“휴~, 살았다! 어? 이게 뭐지?”
“러시아어인가? 이상한 알파벳이네?”
자리에 앉았던 오로라가 이상한 문자가 적힌 쪽지를 발견했어요. 거기에는 뜻 모를 글자가 적혀 있었지요.
고대 그리스 신화에는 ‘나르시스’라는 아름다운 청년이 등장해요. 어느 날 나르시스는 잔잔한 연못의 표면에 비친 자신의 모습을 보게 돼요. 그리고 수면에 비친 자신을 세상에서 가장 아름다운 사람이라고 생각하지요.
나르시스는 그 아름다운 사람이 자신이라는 생각을 하지 못하고 깊은 사랑에 빠져요. 물결이 흔들리면 사라졌다가 잔잔해지면 다시 나타나는 그에게 벗어날 수 없었지요. 결국 나르시스는 그 사람을 만나기 위해 물속에 뛰어들고 만답니다.
이 신화에서 우리는 빛의 성질을 확인할 수 있어요. 매끄러운 수면에 비친 나르시스의 모습은 빛의 정반사, 수면이 흔들려 보이지 않게 된 건 난반사 때문이거든요.
신화에서처럼 인류 최초의 거울은 스스로의 모습을 비춰 보던 잔잔한 연못의 표면이었어요. 그러다가 기원전 6000년 경 ‘흑요석’이라는 암석을 갈아 표면을 매끄럽게 만든 뒤, 거울로 사용하게 됐지요. 기원전 4000년~3000년 메소포타미아와 고대 이집트에서는 구리거울을, 기원전 2000년 경 중국에서는 청동거울을 사용했답니다.
지금 우리가 쓰는 유리거울이 처음 등장한 건 12세기예요. 하지만 이런 유리거울이 널리 퍼진 건 16세기 경이에요. 이탈리아 베네치아인들이 납작한 유리판에 주석과 수은의 합금을 얇게 입혀 반사의 수준을 크게 높이자 비로소 거울이 전유럽에 퍼질 수 있었지요.
거울은 현대 과학에서도 크게 활약하고 있어요. 만약 거울이 없었다면 카메라로 사진을 찍을 수 없을 거예요. 카메라 속 거울은 렌즈를 통해 들어온 빛을 반사시켜 필름이나 이미지 센서에 상이 맺히도록 해 주거든요.
또 거울은 하늘의 별을 관찰하고 우주의 역사를 알 수 있게 해 줘요. 천체망원경에는 렌즈가 들어 있는 굴절망원경과 반사경이라고 불리는 거울이 들어 있는 반사망원경이 있어요. 반사경은 우주에서 오는 별빛을 모아 별을 자세히 관측할 수 있게 해 준답니다.
게다가 거울은 달이 지구로부터 1년에 평균 3.8cm씩 달아나고 있다는 사실도 알려 주었어요. 1969년 미국의 아폴로11호 우주비행사들은 달 표면에 레이저 반사경을 갖다 놓았어요. 이후 미국 항공우주국에서는 정기적으로 반사경에 레이저를 쏜 뒤, 반사된 레이저가 지구로 돌아오는 데 걸리는 시간을 재고 있어요. 지구와 달 사이의 거리를 정확히 측정하기 위해서지요. 그 결과 달이 지구로부터 조금씩 멀어지고 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌답니다.
# “저기가 출구 같아!”
비밀과학수사대 친구들이 거울미로 안에서 한데 모여 빛의 성질에 대해 연구한 결과 미로를 차분히 빠져나올 수 있었어요. 미로 속에서 긴장했던 시원이는 출구에 도착하자마자 다리에 힘이 풀렸어요. 다른 친구들도 하나둘 땅바닥에 앉아 잠시 휴식을 취했지요.
“휴~, 살았다! 어? 이게 뭐지?”
“러시아어인가? 이상한 알파벳이네?”
자리에 앉았던 오로라가 이상한 문자가 적힌 쪽지를 발견했어요. 거기에는 뜻 모를 글자가 적혀 있었지요.
오로라가 이 쪽지를 친구들에게 보여 주자 파부르가 손뼉을 치며 말했어요.
“나 이거 알아! 거울문자라고 들어 본 적 있어?”
“나 이거 알아! 거울문자라고 들어 본 적 있어?”
