|
▶ 전반사 |
|
아무 것도 없는 진공 속, 공기 속, 그리고 물 속에서 빛이 달리기를 하였다면 빛이 가장 빨리 달릴 수 있는 곳은 어디일까요? 빛은 진공 속에서 가장 빠르고, 그 다음이 공기, 그리고 물의 순서로 빨리 나아갑니다.
같은 시간 동안 빛이 물에서보다 공기에서 더 긴 거리를 가는 것이지요.
그러면 물에서 나아가던 빛이 공기를 만나면 물 속에서보다 더 빠르게 나아갈 수 있어 더 멀리까지 나아갑니다. 이렇게 빛이 나아가는 빠르기가 다른 두 매질의 경계에서 빛은 꺾어지는데, 이 현상을 빛의 굴절이라고 합니다.
만일 물로 들어가는 빛의 각도(입사각)가 점점 더 커지면 물을 지난 빛은 어떻게 될까요? 입사각이 커지면 빛도 더 많이 꺽이게 되지요.
입사각이 어느 각도 이상으로 커지면 빛은 공기 중으로 나아가지 못하고 물 속으로 다시 들어오게 되고, 물 속에서 다시 반사가 일어납니다. 이런 현상을 전반사라고 하는데 물 속에서 일어나는 전반사를 관찰해 보세요.
물 속에서 전반사를 일으키는 각도는 48도 정도인데 전반사 현상이 나타나기 시작하는 각도를 임계각 이라고 합니다. 이 임계각보다 입사각이 크기만 하면 전반사는 항상 나타나지요. 우리 주위에서 전반사가 일어난 예는 다음과 같습니다.
◆ 전반사 현상을 볼 수 있는 곳 1. 다이아몬드는 전반사가 잘 일어나는 대표적인 물질이지요. 다이아몬드의 임계각은 24.6도 정도로 작기 때문에 다이아몬드 안에 들어간 빛은 대부분 전반사를 일으킵니다. 다이아몬드는 이 전반사 때문에 반짝 반짝 빛이 나지요.
2. 전반사 현상은 광통신에 사용되는 아주 중요한 현상입니다. 정보를 갖고 있는 빛이 광섬유 안에서 전반사를 일으키며 진행하면서 정보를 전달 해줍니다.
3. 북극곰이 추운 곳에서 잘 살 수 있는 것도 전반사 덕이지요. [참조: 생활 속의 과학/ 북극곰이 파카 없이 살 수 있는 이유] 에서 알아보세요. |
광통신에 대해 에니메이션으로 보기
학습 자료실
다음 공부방