투명한 유리라 할지라도 빛이 입사하는 각도에 따라 반사율이 달라진다. 입사각이 커지면 반사하는 비율도 증가하게 되는데 입사한 빛이 100% 반사하는 입사각을 임계각이라 한다.
공기의 굴절율을 1, 유리의 굴절율을 1.5라 가정 하였을 때 임계각은 약 41.8도 이다.
상대 굴절율이 1보다 작은 경우 스넬 법칙을 만족하는 굴절각이 존재하지 않는 경우가 생기게 되며 이는 입사각의 sin 값이 상대굴절율 보다 큰 경우 (sin θ1 > n, n=n2/n1)에 sin θ2가 1보다 커져서 굴절각 θ2가 존재하지 않게 되기 때문이다.
이러한 경우 굴절이 일어나지 않고 입사한 빛 모두를 반사하게되므로 이를 전반사라하고 전반사가 일어나는 조건의 입사각을 임계각(θc) 라 한다.
sin θc = n
n : 상대굴절율
유리에서 공기로 나가는 경우 임계각은 약 41.8도 이다.
입사각에 따른 굴절각 및 임계각
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