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번개가 칠 때 삐쭉삐쭉하게 보이는 이유는 전기 방전의 특성과 대기의 물리적 조건 때문입니다. 구체적으로 다음과 같은 이유들이 작용합니다.
1. 전기장의 불균일성
번개는 구름과 지면 또는 구름 간의 강력한 전기장이 형성되면서 발생합니다.
- 전기장은 구름의 작은 입자들(얼음, 물방울)과 지면의 물체들에 의해 불균일하게 분포됩니다.
- 이로 인해 번개가 일직선으로 이동하지 않고, 전기장이 강한 부분을 따라 경로를 바꾸며 지그재그로 나아갑니다.
2. 리더 단계의 분기 현상
번개는 단계적으로 발생합니다.
- 선도 방전(리더): 전하가 강한 곳에서 약한 곳으로 방전 경로를 만들어 가는 과정에서 번개가 형성됩니다.
- 이 리더는 여러 방향으로 분기(갈라짐)하며 번개의 삐쭉삐쭉한 모습이 나타납니다.
3. 대기의 저항과 밀도 차이
대기는 균일하지 않은 밀도와 온도, 그리고 습도를 가집니다.
- 이러한 요인들이 번개가 이동하는 경로에 영향을 미쳐 삐쭉삐쭉한 모양을 형성합니다.
- 대기의 특정 지점에서는 저항이 낮아 방전이 더 잘 이루어지고, 다른 곳에서는 저항이 높아 방향이 바뀌게 됩니다.
4. 플라즈마 채널의 형성
번개는 공기를 플라즈마 상태로 만들며 나아갑니다.
- 플라즈마 채널은 주변 조건(온도, 습도)에 따라 불규칙하게 확장되며 번개 모양에 영향을 미칩니다.
5. 시각적 효과
번개의 삐쭉삐쭉한 모양은 실제 번개 경로뿐 아니라 우리가 보는 시각적 효과에도 영향을 받습니다.
- 빛이 대기 중에서 굴절되거나 산란되면서 번개의 불규칙적인 모습이 더욱 강조됩니다.
결론
번개의 삐쭉삐쭉한 모양은 전기장의 불균일성, 대기의 물리적 특성, 그리고 방전 과정에서의 분기 현상 등 여러 요인의 복합적인 결과입니다. 이는 자연 현상이 가진 복잡성과 아름다움을 보여주는 대표적인 예라 할 수 있습니다!