6. 평면거울에서의 반사

 

빛을 반사하는 거울들에는 평면거울, 포물면거울, 타원면거울, 구면거울 등 이 있는데 이들 거울 면에 입사된 광선들은 반사의 법칙에 따라 반사된다.

 

좌) P1, 우) P2

 

방향이 서로 다른 무수히 많은 광선들이 거울 앞 에 있는 점광원, P1으로 부터 나온다고 가정해보자.

방향이 다른 이 광 선들이 거울 면에 도달 하면 각각의 도달점에 세운 가상의 수직선 에 대하여 서로 다른 입사각을 갖게 되므로 각각의 반사각이 서로 다르게 되고, 마치 거울 뒤의 P2에서 나온 것처럼 반사 되어 진행된다.

 

P2는 P1의 상이다.

 

평면거울의 상은 물체와 크기가 같고 좌우가 반전된다.

그림의 P2점 에는 실제 광원 역할을 하는 물체가 있는 것이 아니므로 상은 허상이 된다.

 

실제적인 경우에서는 거울 면이나 경계면에서의 빛의 반사는 다음의 2가지 이유로 인해 더욱 복잡하게 된다.

 

(i) 완전하게 평면인 거울이 없으므로 위에 기술 한 것처럼 반사특성이 간단하지를 못하다

(ii) 반사 면에 입사된 빛이 전부 다 반사되지는 못한다. 일부의 빛은 거울 을 통해 투과되고 일부는 거울 자체 물질에서 홉수된다.

 

(i) 번 내용만 한번 생각해보자.

실제 거울에서는 반사의 법칙은 항상 유지되지만, 실제거울은 다소간에 "표면이 거칠기 때문에"빛들이 모두 다 정확하게 동일한 크기의 반사각을 갖고 반사되지는 못한다.

왜냐하면 거친 면에 입사 된 광선들은 면상의 서로 다른 점들에서 서로 다른 입사각을 갖게 되어 서로 다른 반사각을 갖게 된다.

두 가지의 극단적인 경우로써, 모든 입사광선이 동일한 각으로 반사되는 경우를 정반사라 하고, 입사광선이 모두 다른 방향으로 반사되는 경우를 난반사라 부른다.

 

 

실제의 경우에서의 반사 형태는 정반사와 난반사가 혼합된 상태로 반사된다.

상대적으로 정의된 평균적 표면(표면 거칠기를 무시한)에 대하여 어떤 각으로 입사된 광선이 반사의 법칙을 따라서 반사되는 경우는 정반사 되었다고 하고, 한편 빛이 임의의 방향으로 반사되는 경우에는 난반사 되었다 라고 한다.