반사와 위상변화
학습목표
ㅇ 파동의 반사를 설명할 수 있다.
반사와 위상변화파동은 전파되다가 다른 매질을 만나면 그 경계면에서 그 일부가 되돌아 오게 되는데 이러한 현상을 파동의 반사라고 한다. 이때 두 매질의 상대적인 성질에 따라 반사되는 파동의 위상이 변할 수도 있으며 변하지 않을 수도 있다.
고정단에서의
반사
용수철에서 생긴 파동이 굵은 철사를 만나면 그 경계점에서그 모양이 뒤바뀌어 반사된다. 이와 같이 반사될 때 파동의 위상이 180도 변하는 매질의 경계면을 고정단이라고 한다.
자유단에서의
반사
용수철에서 생긴 파동이 가벼운 실을 만나서 반사되는 파동의 모습을 보면 위상이 바뀌지 않고 그대로 되돌아온다. 이와 같이 반사될 때 파동의 위상이 변하지 않는 매질의 경계면을 자유단이라고 한다.
반사의 법칙
파동이 반사될때 입사각과 반사각은 항상 같다.여기서 입사각은 입사파의 진행방향과 경계면에 수직인 법선과 이루는 각이며 반사각은 반사파의 진행방향과 법선이 이루는 각을 말한다.
빛의 반사 
빛의 직진과 반사
광택이 나는 매끈한 면에 입사한 빛은 반사하는데 이 때 들어온 빛을 입사광, 나가는 빛을 반사광이라고 하고, 입사광선이 반사면에 수직으로 세운 수선 과 이루는 각을 반사각이라고 한다.빛이 반사할 때에는 입사각과 반사각은 같고, 입사 광선과 반사 광선 및 반사면에 세운 수선은 같은 평면내에 있다. 이것을 반사의 법칙이라고 한다.
거울에서의 반사
거울에 의한 물체의 상은 빛의 반사에 의해 만들어지므로 물체의 한 곳에서 반사되어 나오는 많은 광선 중에서 두 개의 광선을 선택하여 반사 법칙에 맞게 그려 보면 상의 위치와 크기 및 종류를 알 수 있다.
평면 거울
오목 거울
오목 거울에서의 상의 작도
기본적인 방법은 오목거울에 점선을 그은 후 입사각과 반사각이 같게 반사 광선을 그려서 상을 작도하는
것이다. 그러나 상의 각도는 다음 4가지 광선 중에서 임의의 2가지를 이용하면 편리하다.
- 거울 축에 나란한 입사 광선은 반사 후 초점을 지난다.
- 초점을 지나는 입사 광선은 반사 후 거울 축에 나란하게 진행한다.
- 구심을 향하는 입사 광선은 반사 후 온 길로 되돌아 간다.
- 거울 중심에 입사한 광선은 거울 축에 대하여 같은 각을 이루어 반사한다.
물체의 한 점에서 출발한 입사 광선은 거울에 반사 후 모두 한 점에서 만난다.
볼록 거울
볼록 거울에서의 상의 작도
상의 작도는 다음 4가지 중에서 임의의 2가지를 이용한다.
- 거울 축에 나란하게 입사하는 광선은 반 사 후 허초점에서 나온 광선처럼 진행한다.
- 허초점을 향하여 입사하는 광선은 반사 후 거울 축에 나란하게 진행한다.
- 구심을 향하는 입사 광선은 반사 후 온 길로 되돌아 간다.
- 거울 중심에 입사한 광선은 반사 후 거울 축에 대하여 같은 각을 이루며 반사한다.
물음 5. 그림 (a), (b)와 같이 용수철을 길게 늘어뜨리고 파동을 보내면 아래 끝에서 반사되어 되돌아온다. 이 실험에서 반사파의 모양으로 옳은 것은?
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 파동의 중첩
파동의 굴절  파동과 입자 목록 |
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