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밖에서 볼 땐 거울인데 안에서 볼 땐 유리인 건 무슨 원리인가요?

안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.이것을 반사유리 혹은 하프 밀러(Half Mirror)라고 합니다. 이 유리는 실내에서는 밖이 보이나 밖에서는 유리가 거울처럼 반사되어 내부가 보이지 않게 됩니다. 이러한 유리는 반투과성 거울로 조명의 조절에 따라 한 쪽에 있는 사람이 상대 쪽에 있는 사람을 볼 수 있게 되거나, 양쪽에 서 동시에 볼 수 있거나, 없게 될 수 있는 성질을 가지고 있습 니다. 이 밀러는 유리에 크롬으로 착색되어 빛이 반은 반사하고 반은 투과하도록 만든 것입니다. 밝은 쪽의 사람은 하프밀러 표면에서 반사하는 빛이 하프밀러 를 투과하는 빛보다 강하므로 거울처럼 자신의 모습만 보이는 것이며, 어두운 쪽에 있는 사람은 하프밀러 표면에서 반사하는 빛보다 강하므로 상대방의 모습만 보이는 것이지요.그리고 유리에 대해서는 아래의 내용을 참고로 하시기 바랍니다. 유리는 왜 투명할까요? 어떤 물질이 투명하다는 것은 우리 눈에 보이는 빛이 그 물질 을 통화할 때 흡수되거나 산란되지 않는다는 것을 뜻합니다. 눈 에 보이는 것은 파장이 4000∼8000Å의 빛인데, 유리는 이 범 위 안에 들어 있는 파장의 빛을 통과시키기 때문에 투명해 보이는 것입니이다.그러면 빛의 흡수가 일어나지 않는 이유는 무엇일까요? 빛의 파장이 짧을수록 에너지가 높은데, 각각의 물질에 따라 결정된 에너지 준위보다 파장이 짧은 빛이 들어오면 물질 속의 전 자는 그 에너지를 받아 빛을 흡수하게 됩니다. 반대로 어떤 에 너지 준위보다 파장이 긴 빛이 들어오면 이번에는 물질을 구성 하고 있는 원자 자체가 격자진동이라고 하는 일종의 공명을 일으켜 또 다시 빛을 흡수해 버립니다.결국, 물질은 각기 특정한 범위의 빛만을 흡수하지 않고 통과시 키는데, 유리의 경우는 우연히도 빛을 흡수하지 않는 범위가 우리의 눈으로 볼 수 있는 빛의 범위 전부를 포함하므로 투명한 것입니다. 유리에서 빛이 산란되지 않는 이유는 무엇일까요? 그것은 유리가 균일하게 만들어져 있기 때문입니다.예를 들 어, 유리와 비슷한 도자기는 불투명한데 그것은 도자기가 여러 가지 종류의 입자로 구성되어 있기 때문이다. 비록 빛을 물질 에 흡수하지 않는다 해도 입자끼리의 접촉면에서 빛이 산란될 수 있기 때문입니다. 유리에는 울퉁불퉁한 면이 없기 때문에 빛 은 직진하여 통과할 수 있습니다. 불투명유리가 투명하지 않은 것은 표면을 거칠거칠하게 하여 빛이 산란되도록 했기 때문입니다.

학문 / 지구과학·천문우주

22.01.14

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