물속에서흐릿하게보이는이유

물속에서는 왜 흐릿하게 보일까?

 

세수할 때나 수영할 때 물속에 얼굴을 담그고 눈을 뜨면 모든것이 흐릿하게 보인다. 왜 그럴까?

 

우리 눈은 외부의 매질이 공기일 때 가장 잘 작동하도록 만들어진 렌즈시스템이다.

빛은 공기에서 눈으로 진입하면서 글절하고 실재의 상은 정확히 우리의 망막에 맺힌다. 그리하여 우리는 선명하게 본다.그런데 눈 주위를 물이 둘러 싸고 있다면, 빛이 굴절하는 정도가 달라진다. 돋보기로 간단하게 실험해 볼 수 있다.

 

 

공기 속에서는 글자 위에 돋보기를 대고 보면, 글자가 확대된다. 반면에 물속에서는 돋보기의 확대 효과가 거의 사라진다. 빛이 한 매질에서 다른 매질도 진입할 때 빛이 굴절하는데 매질의 종류에 따라 굴절 정도가 다르기 때무이다. 공기 속에서 돋보기로 진입하는 빛은 공기에서 유리로 진입한느 것이다. 이 경우에 빛이 굴절이 많이 일어나 돋보기가 확대력을 발휘한다. 반면에 빛이 물에서 유리로 진입할 때는 빛의 굴절이 적게 일어나 돋보기의 확대력이 미미해진다.

 

우리의 눈에서도 비슷한 일이 일어난다. 빛이 공기에서 각막으로 진입하는 평범한 경우에는 빛의 굴절이 적절한 정도로 일어나서 선명하게 보인다. 반면에 물속에서는 빛이 물에서 각막으로 진입하게 된다. 그런데 물과 각막은 광학적 차이가 거의 없기 때문에, 이 경우에 빛은 공기에서 각막으로 진입할 때 보다 훨씬 덜 굴절한다. 그 결과 실재의 선명한 상은 망막이 아니라 그 너머 어딘가에 맺힌다. 따라서 물속에서는 원시가 되어 흐릿하게 보인다.

 

물속에서 선명하게 볼 수 있는 방법이 없는 것은 아니다. 간단하게 잠수용 안경을 쓰면 된다. 그러면 우리 눈을 물이 아니라 공기가 감싸게 되어 빛의 굴절이 적당하게 일어난다.

물고기들은 물속에서 잠수용 안경 없이도 선명하게 본다. 물고기들의 각막은 꽤 휘어진 우리의 각막보다 평평하기 때문이다.물고기의 눈에서 결정적인 빛의 굴절은 공 모양의 렌즈(수정체)를 통해 일어난다.

우리 눈은 우리의 생활공간에 적합하게 맞춰져 있다. 물속의 인간은 원시고, 공기 속의 물고기는 상당한 근시이다.