전반사의 원리

 

전반사 현상

(1) 전반사 : 두 매질의 경계면에서 빛이 전부 반사되는 현상

① 임계각 : 빛이 굴절률이 큰 매질에서 굴절률이 작은 매질로 진행할 때, 입사각을 서서히 증가시키면 굴절각이 90°가 되는 순간이 있다. 이 때의 입사각을 임계각이라고 한다.

 

② 전반사 : 입사각이 임계각보다 크면 빛은 굴절하지 않고 전부 반사되는데, 이를 전반사라고 한다.

 

 

③ 임계각 : 빛이 굴절률이 n인 매질에서 굴절률이 1인 공기중으로 임계각 ic로 입사하면 굴절각이 90°가 된다. 따라서 다음 관계가 성립된다.

  

 

④ 전반사 조건

- 빛이 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 진행하여야 한다.

- 입사각이 임계각보다 커야 한다.

 

(2) 전반사의 이용

① 광섬유 - 내부의 굴절률이 큰 코어와 굴절률이 작은 바깥쪽의 클래드의 이중구조로 되어 있다. 코어에 입사한 빛이 코어와 클래드의 경계면에서 전부 반사하므로 에너지 손실 없이 정보를 멀리까지 보낼 수 있다.

② 전반사 프리즘 : 빛의 진행방향을 90°나 180° 바꾸는 쌍안경이나 사진기 등에 이용된다.

 

 

 

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