Reflection (반사) · Refraction (굴절) · Total Internal Reflection (전반사)
경계면에서 빛의 일부는 되돌아가고 일부는 다른 매질로 진행합니다. 반사·굴절·전반사는 진행 방향과 굴절률을 기준으로 연결됩니다.
각도는 경계면의 수직선 기준입니다
입사각·반사각·굴절각은 표면 자체가 아니라 법선과 이루는 각도입니다. 반사에서는 입사각과 반사각이 같습니다. 굴절에서는 n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂를 만족하며 높은 굴절률의 매질로 들어갈 때 보통 법선 쪽으로 꺾입니다.
전반사가 가능한 두 조건
첫째, 빛이 높은 굴절률에서 낮은 굴절률로 진행해야 합니다. 둘째, 입사각이 임계각보다 커야 합니다. 임계각에서는 굴절각이 90°가 되므로 sinθc = n₂/n₁입니다. 낮은 굴절률에서 높은 굴절률로 들어갈 때는 이 형태의 전반사가 생기지 않습니다.
AG와 AR은 반사를 다루는 방식이 다릅니다
AG(Anti-Glare)는 표면에서 반사되는 빛을 여러 방향으로 퍼뜨려 선명한 반사상을 줄입니다. AR(Anti-Reflection)은 박막의 반사광 사이 간섭 등을 설계해 반사량을 줄입니다. AG로 반사상이 흐려졌다고 전체 반사 에너지가 같은 비율로 줄었다고 단정할 수는 없습니다.
예시로 연결하기
Glass n=1.5에서 Air n=1로 나갈 때 임계각은 arcsin(1/1.5) ≈ 41.8°입니다. 법선 기준 입사각 50°는 임계각보다 크므로 이상적인 계면에서 전반사됩니다.
헷갈리지 않기
표면과 이루는 각도를 그대로 Snell 법칙에 넣지 마세요. 표면 기준 40°라면 법선 기준 각도는 50°입니다.
한 문장으로 정리
Reflection θi=θr / Refraction Snell / TIR 높은 n→낮은 n + 임계각 초과.
이해했는지 확인하기
공기에서 유리로 들어가는 빛에 같은 방식의 전반사가 생기지 않는 이유는 무엇인가요?
설명 확인하기
전반사의 필수 조건인 높은 굴절률에서 낮은 굴절률로의 진행을 만족하지 않기 때문입니다.
기존 요약 다시 보기
Refractive Index (굴절률): n = c/v
Snell: n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂
- AG (Anti-Glare, 눈부심 방지): 표면 산란으로 정반사를 퍼뜨림.
- AR (Anti-Reflection, 반사 방지): 박막의 상쇄간섭으로 반사를 줄임.
- TIR (Total Internal Reflection, 전반사): 높은 n → 낮은 n, 입사각이 임계각보다 크면 전반사.