반사의 법칙

요약 파동이 어떤 매질에서 다른 매질로 진행할 때, 입사파와 반사파는 반사면에 수직인 동일 평면 위에 있으며, 반사면에 수직으로 세운 법선(法線)에 대해 서로 반대쪽에 있고, 입사각과 반사각의 크기가 같은데 이를 반사의 법칙이라 한다.

어떤 평면으로 소리, 빛, 전자기파 같은 파동이 들어올 때, 빛의 방향과 경계면에 수직인 직선(법선)이 이루는 각도를 입사각이라 하고 평면에서 반사되어 나아갈 때, 빛의 방향과 법선이 이루는 각도를 반사각이라 한다. 이 때 반사각과 입사각의 크기는 서로 같은데, 이를 반사의 법칙이라 한다.

당구와 반사의 법칙

우리가 당구를 칠 때, 공이 벽 면에 부딪히고 나오는 방향을 예측할 수 있는데, 이는 입사각을 통하여 반사각을 예상할 수 있기 때문이다. 당구공의 경우 충돌 시 발생하는 손실에너지로 인해 입사각과 반사각이 정확히 같지는 않기 때문에, 실재 당구를 칠때는 이를 감안해야한다. 손실되는 에너지를 무시할 수 있는 파동의 경우에는 입사각과 반사각이 일치한다.

이 법칙은 정반사의 경우뿐만 아니라 난반사의 경우에도 울퉁불퉁한 낱낱의 작은 면에서도 성립하는데, 그 이유는 아무리 작은 돌기라도 빛의 관점에서 보면 매끈한 평면과 같기 때문이다.