정반사와 난반사
Specular and diffuse reflection
거울에는 내 얼굴이 비치는데, 하얀 종이에는 왜 아무것도 비치지 않을까요?
무슨 일이 일어났나
매끈한 면은 빛을 정해진 한 방향으로 반사하고(정반사), 거친 면은 빛을 여러 방향으로 흩어 반사합니다(난반사).
거친 면은 아주 작은 조각들이 저마다 다른 쪽을 보고 있는 면이라고 생각하면 쉽습니다 — 조각마다 닿은 빛이 서로 다른 쪽으로 튀어 나갑니다.
시뮬레이터의 면은 완전히 매끈해서, 들어오는 각을 55° 로 두면 반사된 빛도 한 줄기로 55° 쪽에만 나갑니다(물 속에서 본 면이라 임계각 48.6° 보다 큰 각에서 반사가 그려집니다).
우리 둘레에서는 난반사가 정반사보다 훨씬 많이 일어나며, 그 덕분에 방 어느 자리에서 보아도 책상과 종이가 보입니다.
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진국제 우주 정거장에서 찍은, 구름이 군데군데 낀 인도양 위로 햇빛이 번쩍 반사되는 모습입니다(태즈메이니아 남쪽).
출처: NASA/JSC · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 칠판의 분필 글씨가 교실 어느 자리에서나 보이는 것은 분필 가루가 빛을 사방으로 흩어 반사하기 때문입니다.
- 매끈한 폰 화면에 창문 빛이 번쩍 비치다가도 고개를 조금만 돌리면 눈부심이 사라집니다 — 매끈한 면의 반사는 한 방향으로만 가기 때문입니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
누가 왜 찾았나
이븐 알하이삼(965–1040)은 반사와 굴절의 법칙을 자세히 살핀 광학 책을 썼습니다. 그는 눈이 빛을 내보내는 것이 아니라 물체에서 반사된 빛을 눈이 받아들여 본다고 보았습니다. 거친 물체가 사방으로 흩어 보낸 빛이 어느 자리의 눈에도 닿는다는 뜻이니, 난반사가 왜 중요한지 알려 주는 생각입니다.
확인된 값
- 매끈한 면에서 정해진 각으로 반사 = 정반사(specular)
- specular 출처
- 거친 면에서 여러 방향으로 퍼지는 반사 = 난반사(diffuse)
- diffuse 출처
- 거친 면은 빛을 모든 방향으로 반사한다
- all directions 출처
- 물의 굴절률
- 1.333 출처
- 이븐 알하이삼이 산 해
- 965–1040 출처
- 눈은 물체에서 반사된 빛을 받아들인다 (이븐 알하이삼)
- eyes receive reflected light 출처
- 반사 · 굴절 법칙을 자세히 살폈다 (이븐 알하이삼)
- laws of reflection and refraction 출처
- 보통의 둘레에서는 난반사가 정반사보다 훨씬 많다
- diffuse ≫ specular 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 빛과 파동 [9과10-01]
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Light waves
출처
이어서 보기
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