빛이 공기 중에 분자와 같은 퍼져 있는 입자에 입사되었을 때 빛의 일부는 흡수되고 그리고 나서 모든 방향으로 재복사한다. 이 과정을 산란이라 한다. 대기에서 햇빛의 산란(즉 햇빛이 대기에 의해 산란된다.)은 파란 하늘, 붉은 빛의 아침여명과 노을 같은 하늘빛의 편광 같은 재미있는 현상을 야기한다. 대기산란에 의해 하늘빛이 편광이 된다. 비편광 빛인 햇빛이 공기분자에 입사하면 빛의 전기장은 분자의 전자들을 진동하게 만든다. 이 진동은 매우 복잡하지만 어찌되었던 분자 내 전자는 가속되어 방송국의 안테나에서 전자를 진동시켜 전자기파를 만들어내는 것처럼 복사한다. 방출된 복사의 세기는 진동에 대해 수직한 선이 가장 강하게 복사된다. 태양빛이 통과하는 방향에 대해 90° 방향으로 관측자가 전하의 진동은 편광방향과..

아래 그림에서 처럼 굴절률이 작은 매질 내에 있는 평면파면 AB가 굴절률 이 큰 매질과의 경계면 A점에 t = 0시간에 도달한다고 하자. A점은 굴절률이 큰 매질로 들어가는 잔물결들의 새로운 근원점이 된다. Huygens는 밀도가 큰 매질에서는 잔물결이 더욱 느리게 이동한다고 가정했다. 결과적으로 파면이 B로부터 D로 속도 Va로 굴절률이 작은 매질을 지나는 동안에 잔물결은 굴절률이 큰 매질에서 속도 Vb로 이동하여 반경 AC에까지 확장된다. B로부터 D까지 가는데 경과되는 시간은 A로부터 C까지 이동하는데 경과되는 시간과 같다. 따라서 각각의 매질에서의 경과 시간들은 \( t = \frac{BD}{Va} = \frac{AC}{Vb} \) 또한 잔물결의 반경은 다음과 같다. \( AC = \frac{Vb..

두개의 평면거울들의 한쪽 모서리들이 사이각을 이루고 있어 한쪽 거울 면에 입사된 광선은 다른 쪽 거울 면에 입사된 후 다시 반사되어 편향각을 가지고 진행한다. 위 그림은 거울들의 모서리 부분들에 수직인 단면들에서 광선의 경로를 보여준다. 좌측에서 입사된 광선은 사선의 거울에 반사되고 다시 하단의 거울에 입사된 후 다시 반사되어 사선거울과 평행한 각도로 향한다. 반사되어 나가는 광선은 중간 지점에서 입사된 광선과 교차된다. 이때 편향각을 구할 수 있고, 이는 입사광선의 경로선분과 나가는 광선의 경로선분의 사이 각으로 주어진다.

빛이 유리나 물과 같은 매질에 입사되면 반사, 투과, 흡수 등과 같은 현상 들이 나타나게 되는데 붉은 페인트는 붉은색 빛은 반사 하지만 그보다 파장 이 짧은 빛은 대부분 흡수 하게 된다. 녹색 식물은 녹색 빛을 반사 하므로 광합성을 증진시키기 위하여 녹색 빛을 사용 하여 식물을 조명하는 것은 매우 비효율적인 방법이다. 매질이 빛을 흡수 하거나 반사만 하게 되면 불투명 하게 된다. 보통의 유리는 파장이 짧은 자외선에 대해서는 불투명 하지만, 검은 유리는 가시광에 대하여 불투명 하다. 연마된 유리판과 같이 투명한 기판들은 각각의 면마다 수직으로 입사된 빛의 약 96%를 투과한다. 렌즈나 프리즘과 같은 광학소자들에서 사용되는 유리판들은 빛을 아주 작게 흡수 하지만 빛이 유리판의 위아래 면을 통과 하게 되면 0..

간단히 쓰면 광학은 빛(Light)의 근원, 이동, 검출을 다루는 과학이다. Light : 일반적으로는 사람의 눈으로 검지 될 수 있는 전자기 복사를 의미한다. "Electromagnetic Radiation" 빛은 아주 중요한 요소이다! 두뇌 인지과정의 주요정보는 시각으로부터 시작된다. 가령 여러분이 주변을 둘러보는 것만으로 다음과 같은 것들을 결정할 수 있다. 얼마나 많은 사람이 있는지, 내가 어디에 있는지, 여자와 남자의 분포라든지, 누가 키가 크고, 또 작은지 등. 만일 빛 이 없이 다른 감각(청각, 후각, 미각, 촉각 등)을 갖고 이런 정보를 모으려면 얼마나 오래 걸리겠는가? 한번 순간적으로 바라보는 것만으로 얼마나 많은 정보를 채울 수 있겠는지 생각해 보라! 빛을 통해 우리는 순간적으로 많은 ..