안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.
공기와 물의 경계처럼 성질이 다른 두 물질의 경계면에 음파가 도달하면, 일부는 물질 속으로 들어가고 나머지는 반사됩니다. 이 때의 반사 ·굴절 방법은 원리적으로는 빛의 경우와 동일한 법칙에 따르지만, 음파가 미터 단위로 측정할 수 있을 정도의 긴 파장이기 때문에 빛의 경우와 큰 차이가 납니다.
예를 들면, 상당히 큰 반사면이 아니면 소리를 충분히 반사시킬 수 없읍니다.또, 소리가 장애물에 부딪쳤을 때 그 뒤쪽으로 돌아 들어가는 현상(회절)도 뚜렷하며, 상당히 큰 물체도 소리를 차단하기는 어렵습니다.즉, 소리는 빛 등에 비해서 지향성(指向性)이 약한 파동이며, 이로 인해서 바다의 깊이를 측정하는 일 등에 사용되었으나, 근년에는 음파보다 지향성이 강한 초음파가 이 방면에 사용되고 있읍니다.
한편, 소리가 물질의 경계면에 도달했을 때 얼마만한 부분이 다른 물질 속으로 들어가는가는 양쪽 물질의 밀도와 그 속에서의 음속의 곱의 상대관계에 의해서 결정되며, 그 차가 클수록 반사율은 크고 물질 속으로 들어가는 비율은 작아집니다. 예를 들어 공기 속을 전파해온 소리가 물 속으로 들어가는 확률은, 경계면에 수직으로 들어갔을 때도 12% 정도이고, 물에서 강철로 전파했을 때도 13% 안팎입니다.
