경면반사 (Specular reflection)
거울 등에 의한 완전한 빛(혹은 기타 파동)의 반사로, 한 방향에서의 빛이 다른 한 방향으로 반사되어 나갑니다.
반사의 법칙에 의해 빛의 입사각φi와 반사각φr는 반사면에 대해서 같은 각도로 됩니다.
거울이나 광택이 있는 금속면에서 많이 발생합니다.
2) 확산반사 (Diffuse reflection)
평탄하지 않거나 까칠한 표면에서의 빛을 반사하는 것으로 입사광이 여러 각도에서 반사하고 있다는것처럼 보여서 난반사라고도 합니다.
빛이 물체 표면의 미세한 요철에 의해 랜덤한 반사를 반복하여 다시 표면에서 바깥을 향하기 때문에 발생합니다.
만약 표면이 전혀 경면 반사되지 않는다면 반사광은 표면을 둘러 쌓인 반원형(2πsr)으로 골고루 펼쳐집니다.
일반물질의 반사에서는 경면반사와 확산반사 양쪽의 성분이 포함되며 일반적으로 반사율이 높은 물질일수록 경면 반사 성분이 많아지게 됩니다.
산란(Scattering)
빛이 무언가에 부딪쳤을 때 사방 팔방으로 흩어지는 것을 말합니다.반사나 굴절과의 경계는 반드시 하고
또한 명확하지 않고, 일반적으로 빛이 넓은 각도 범위로 비교적 고르게 진로를 바꿀 때 산란이라는 단어를 사용하며,
할 수 있을 것 같습니다.
빛의 산란에는 빛이 부딪치는 물질의 크기에 따라 여러 종류가 있습니다.
1) 레일리 산란
대기 분자와 같이 빛의 파장에 비해 직경이 매우 작은 물질에 빛이 부딪쳤을 때의 산란.
(예: 가시광선 파장: 0.4μm~0.7μm, 대기 분자 크기는 가시광선 파장의 1/1000 정도)
산란광은 입자를 중심으로 하는 구면파를 방사해, 그 강도 분포는 완전히 등방적입니다.
산란광 강도는 파장의 4승에 반비례해 강해집니다.
낮의 하늘이 파랗게 보이는 것은, 푸른 빛이 대기분자에 따라 붉은 빛보다 산란되기 쉽기 때문입니다.
2) 미 산란
공기중의 먼지등과 같이, 빛의 파장과 거의 같은 크기의 물질에 빛이 부딪혔을 때의 산란.
산란광의 강도 분포는 입경이나 형태에 의존하게 됩니다.
산란광은 전방이 강하고,입자가 크므로 파장의 4승칙은 현저하지 않습니다.
산란 강도가 크므로 입자 밀도가 높은 경우는 다중 산란을 무시할 수 없게 되어, 보얗게 흐림니다.
구름은 작은 물방울의 집합이며, 동량의 물이 수증기로서 존재할 때보다 107배 강한 산란을 일으키게 되므로 구름은 하얗게 보이게 됩니다.
3) 더욱 큰 입자에 의한 산란
안개등과 같이, 빛의 파장보다 큰 물질에 빛이 부딪쳤을 때의 산란.
