빛의 성질
직진성
빛은 본질적으로 직선 경로로 진행하는 성질이 있습니다. 이 성질 덕분에 그림자가 생기며, 우리가 물체를 똑바로 볼 수 있는 것도 이 때문입니다. 예를 들어, 손전등을 켜면 빛이 넓게 퍼지지 않고 일정한 방향으로 쭉 뻗어 나가는 것을 볼 수 있습니다. 이 직진성은 광학기기 설계나 레이저 기술에서도 매우 중요한 역할을 합니다.
반사
빛이 물체의 표면에 부딪히면 방향을 바꾸어 되돌아오는 성질을 '반사'라고 합니다. 거울에 얼굴이 비치거나 수면에 하늘이 반영되는 현상이 그 예입니다. 반사의 법칙에 따르면, 입사각과 반사각은 항상 같으며 이 원리는 정반사(거울과 같은 매끈한 표면에서의 반사)와 난반사(거친 표면에서의 반사) 모두에 적용됩니다.
굴절
빛이 서로 다른 밀도의 매질을 지날 때 그 진행 방향이 꺾이는 현상을 굴절이라고 합니다. 예를 들어, 빨대를 물컵에 넣었을 때 꺾여 보이는 현상이 바로 굴절입니다. 이는 빛의 속도가 매질에 따라 달라지기 때문에 발생하며, 안경 렌즈, 카메라, 현미경 등의 광학기기에서도 매우 중요한 원리입니다.
분산
분산은 빛이 프리즘을 통과할 때 여러 색으로 나뉘는 현상입니다. 태양빛은 여러 파장의 빛이 섞인 '백색광'인데, 각 파장에 따라 굴절률이 다르기 때문에 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라색의 스펙트럼으로 분리됩니다. 이 현상은 무지개가 생기는 원리이기도 합니다.
간섭과 회절
빛은 파동의 성질도 가지고 있어 간섭과 회절이 발생합니다. 간섭은 두 개 이상의 빛이 만나 서로 겹칠 때 밝아지거나 어두워지는 현상이고, 회절은 빛이 좁은 틈을 통과하거나 장애물 가장자리를 지나면서 휘어지는 현상입니다. 이는 빛이 단순한 입자만이 아닌 파동으로도 행동한다는 중요한 증거이며, 홀로그래피나 광학 필터 등에서 활용됩니다.