정반사는 빛이 매끄러운 표면에 닿아 일정한 방향으로 규칙적으로 반사되는 현상이다. 표면의 굴곡이 빛의 파장보다 충분히 작으면 반사광이 거의 한 방향으로 모여, 거울처럼 뚜렷한 상을 볼 수 있다.[1][3]
1. 개요
2. 반사의 법칙과 광선의 배치
3. 표면 거칠기와 파장
정반사와 난반사를 가르는 데에는 표면의 거칠기와 빛의 파장 사이의 관계가 중요하다. 표면의 불완전성이 입사광의 파장보다 작으면 빛은 거의 고르게 반사될 수 있다.[1] 경계면의 굴곡이 파장보다 충분히 작을 때는 정반사가, 굴곡이 파장과 비슷하거나 더 클 때는 난반사가 나타날 수 있다.[3]
표면이 거칠어지면 각 부분의 방향이 고르지 않아 반사광이 더 많은 방향으로 퍼진다. 반대로 매끄러운 표면에서는 반사광이 일정한 방향으로 진행한다.[1][3] 따라서 같은 빛도 표면의 질감에 따라 규칙적인 반사나 여러 방향으로 흩어지는 반사를 보일 수 있다.
4. 난반사와의 차이
정반사에서는 반사광의 방향이 규칙적이지만, 난반사에서는 표면의 요철 때문에 빛이 여러 방향으로 흩어진다.[2][3] 난반사도 미세한 표면에서는 각 반사면마다 반사의 법칙을 따르지만, 반사면의 방향이 제각각이라 전체적으로는 반사 방향이 다양해진다.[2][3]
거친 붉은 표면은 백색광의 모든 성분을 똑같이 반사하지 않는다. 파란색과 녹색 성분은 대부분 흡수하고 붉은빛을 반사할 수 있으며, 그 반사광은 여러 방향으로 퍼진다.[1] 이 사례는 표면의 거칠기가 반사 방향에 영향을 주고, 표면의 색이 반사되는 빛의 파장에 영향을 줄 수 있음을 보여준다.[1][3]
5. 관찰 사례와 활용
6. 관련 문서
- 난반사
- 반사의 법칙
- 법선