빛을 온 방향으로 되돌려보내는 반사판의 구조

자동차의 반사판이나, 갓길이나 가드레일 등에 설치되어 있는 반사판은 스스로 빛을 내고 있는 것은 아니지만, 자동차의 헤드 라이트가 비추면 잘 빛납니다. 이것은 반사판이 자동차의 헤드라이트의 빛을 잘 반사하기 때문입니다. 어둠 속에서 사진과 같은 반사판에 강한 빛을 비추면 빛나 보입니다. 빛을 잘 반사하기 위해서는 평면거울을 설치하면 좋다고 생각할지도 모르겠습니다만, 평면거울은 반사판으로 사용되지 않습니다. 그 이유는 이과에서 배우는 빛의 기본적인 성질의 하나인 '빛의 반사의 법칙'을 생각하면 알 수 있습니다. 평면 거울을 자동차의 헤드라이트로 비추면 헤드라이트의 빛이 평면거울에 수직으로 닿으면 반사광이 자동차 쪽으로 돌아오기 때문에 운전석에서 거울이 빛나는 것처럼 보입니다. 그러나 빛이 비스듬히 닿으면 반사광은 자동차로 돌아오지 않으므로 운전석에서 거울이 빛나는 것처럼 보이지 않습니다. 자전거의 반사판이나 도로에 설치되어 있는 반사판은, 다소 헤드 라이트로부터의 빛이 비스듬히 닿아도 반드시 빛나는 것처럼 보입니다. 이것은 반사판에 닿은 헤드라이트의 빛이 반드시 자동차쪽으로 돌아온다는 것입니다. 어떤 장치가 되어 있는지 생각해 봅시다. 빛을 반사시킬 때 입사각과 반사각이 같아지는 것을 잘 이용하면 빛을 온 방향으로 반사시킬 수 있습니다. 다음 그림과 같이 두 개의 평면 거울을 직각으로 설치하면 빛을 오는 방향으로 반사할 수 있습니다. 거울을 기울이거나 빛을 입사시키는 방향을 어긋나게 해도 빛은 반드시 온 방향으로 반사됩니다.

그러나 2장의 거울을 사용했을 경우, 1장째의 거울에서 반사한 빛이 2장째의 거울에서 반사되면, 빛은 되돌아옵니다. 그러나 빛이 온 각도에 따라 첫 번째 거울에서는 반사된 빛이 두 번째 거울에서 반사되지 않으면 빛이 돌아오지 않을 수 있습니다. 빛이 어떠한 방향에서 오더라도 빛을 온 방향으로 확실하게 반사하려면 어떻게 해야 할까요? 다음 사진은 코너 큐브 미러라는 3장의 평면거울을 직각으로 조합한 거울입니다. 이 거울에 빛을 비추면 빛이 어떤 각도로 거울에 닿아도 빛이 처음 맞은 면에서 반사한 후 다른 면에서 2회 반사하여 온 방향으로 돌아갑니다. 3매의 거울이 사용되고 있으므로, 빛이 오는 방향이 상하 좌우로 어긋나 있어도, 빛은 온 방향으로 돌아옵니다.

반사판의 표면을 잘 보면 표면에 오돌토돌한 것이 보입니다. 이 오돌토돌한 부분 하나 하나가 코너 큐브 미러입니다. 반사판에는 많은 작은 코너 큐브 미러가 줄지어 있습니다. 따라서 어디에서 반사판을 비추어도 빛나는 것처럼 보이는 것입니다.최근에는 유리 비즈나 마이크로 프리즘을 사용한 반사판도 있습니다.