전반사(Total Internal Reflection)

전반사에 대해 가르치시고 나서 학생들에게 다음과 같은 질문을 해보시면 효과가 있습니다.

물 속에 있는 물고기가 수면 위를 바라보면 어떻게 보일지 생각해보세요.

기계적으로 식을 외운 학생들은 답하기 쉽지 않습니다.

과연 어떻게 보일까요?

검색창에서 Snell's Window라고 검색해보시면 그 답이 나옵니다.

위 사진과 같이 둥글게 보이게 됩니다. 원 밖으로는 수면 아래의 모습만 반사될 뿐입니다.

실제 목욕탕 냉탕 또는 수영장에 들어가서 눈 뜨고 천장 바라보면 이렇게 보입니다.

원리는 다음 그림과 같습니다.

스넬 법칙을 적용하면

이므로, 임계각은 다음과 같이 계산됩니다. 

따라서 물속에서 보게 되면 96도의 각도로 원으로 된 바깥풍경을 보게 됩니다.