학문
전반사가 일어나기 위한 조건이 무엇인가요?
빛의 굴절 중에서 특이한 형상인 전반사가 발생하는 이유가 무엇인가요?
전반사는 어느 분야에서 사용될 수 있으며 전반사가 발생하기 위한 특징이 무엇인가요?
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안녕하세요. 이준엽 박사입니다.
내부 전반사는 빛이 굴절률이 높은 물질에서 굴절률이 낮은 물질로 이동하여 임계각보다 큰 각도로 경계면에 입사할 때 발생하는 현상입니다. 이 경우 빛은 굴절률이 더 높은 재료로 다시 완전히 반사되고 인터페이스를 통과하지 않습니다.
내부 전반사는 최소한의 손실로 장거리에 걸쳐 광 신호를 전송하는 데 사용되는 광섬유를 비롯한 여러 분야와 망원경 및 현미경과 같은 광학 기기에서 사용될 수 있습니다. 내부 전반사가 발생하려면 다음 조건이 충족되어야 합니다.
빛은 굴절률이 높은 재료에서 굴절률이 낮은 재료로 이동해야 합니다. 빛은 임계각보다 큰 각도로 경계면에 입사해야 합니다. 임계각은 두 재료의 굴절률의 함수이며 다음 방정식으로 제공됩니다.
임계각 = sin^(-1)(n2/n1) 여기서 n1은 굴절률이 높은 재료의 굴절률이고 n2는 굴절률이 낮은 재료의 굴절률입니다. 빛은 편광되어야 합니다.
이것은 빛의 전기장이 특정 방향으로 향한다는 것을 의미합니다. 이러한 조건이 모두 충족되면 내부 전반사가 발생합니다.
안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.
후면의 경사각에 의해서 전반사 조건의 태양고도가 결정되면 그 고도이하에서의 빛은 투과되지만 그이하는 전반사되어 차단되는 원리입니다.