전반사 현상

빛의 전반사 현상

 

 

 

빛이 광학적으로 밀한 매질(굴절률이 큰 물질)에서 소한 매질(굴절률이 작은 물질)로 입사할 때, 입사각이 특정 각도 이상이면 그 경계면에서 빛이 전부 반사되어 버리고 굴절광선은 존재하지 않는다. 이것이 전반사이며, 전반사가 일어날 수 있는 입사각의 최소값을 임계각이라 한다.

 

예를 들면, 빛이 유리에서 공기로 나아갈 때의 임계각은 42°이고, 입사각이 이보다 크면 빛이 모두 유리 내면으로 반사되어 공기 쪽으로는 나가지 않는다. 전반사프리즘은 이러한 성질을 이용한 것이다.

 

또 다른 예로 굴절률이 큰 유리섬유를 굴절률이 작은 유리층으로 덮어 만든 광섬유가 있다. 광섬유 안쪽 유리로 입사한 빛은 전반사를 거듭하므로 광섬유가 구부러져 있어도 손실없이 멀리까지 에너지를 전달할 수 있다. 의학부문에서 사용하는 파이버스코프는 이를 이용해 내시경 등을 한다.