3-4. 간섭과 회절 — 비눗방울은 왜 알록달록할까

비눗방울의 색깔은 도대체 어디서 오는 걸까?

비눗방울을 불어본 적 있지? 투명한 비눗물로 만들었는데, 방울 표면에는 알록달록한 무지개색이 일렁여. 초록색, 분홍색, 파란색이 끊임없이 흘러다니면서 변하지.

그런데 잠깐 — 이건 좀 이상해.

앞에서 무지개는 빛이 굴절하면서 색이 갈라져서 생긴다고 배웠잖아. 프리즘처럼 빛이 꺾이면서 색이 분리된다고. 그런데 비눗방울은 프리즘이 아니야. 아주 얇은 막 하나일 뿐인데, 어떻게 저런 색이 나오는 걸까?

CD나 DVD 뒷면도 마찬가지야. 평평한 플라스틱 원반인데, 빛을 비추면 무지개처럼 반짝거리지. 이것도 굴절로는 설명이 안 돼.

핵심 질문: 비눗방울과 CD의 무지개색은 어디서 오는 걸까? 반사도 아니고, 굴절도 아니라면?

이번 이야기에서 만나게 될 답은, 빛이 파도라는 사실에서 나와. 그것도 아주 극적으로. 파도이기 때문에 빛은 서로 만나서 합쳐지거나 상쇄되고, 장애물 뒤로 돌아 들어가기도 해. 이것이 바로 간섭과 회절 — 빛의 가장 신비한 마술이야.

지금까지 알아낸 것

이 장(전자기파와 빛)에서 우리는 꽤 많은 것을 알아냈어:

• 빛은 전자기파 — 전기장과 자기장이 서로를 만들면서 퍼져나가는 파도야 (3-1절).
• 전자기파에는 파장에 따라 여러 종류가 있고, 가시광선은 그중 극히 일부야 (3-2절).
• 빛은 표면에서 반사하고, 다른 물질에 들어가면 굴절하고, 색깔마다 꺾이는 정도가 달라서 분산(무지개)이 생겨 (3-3절).

반사, 굴절, 분산 — 이 세 가지만으로도 많은 것을 설명할 수 있었지. 하지만 비눗방울의 색깔, CD의 반짝임, 그리고 더 놀라운 현상들을 이해하려면, 빛이 파도라는 사실을 한 걸음 더 깊이 들여다봐야 해.