거울의 원리와 이용

거울의 원리와 이용

■ 숟가락도 거울이다?! 

밥을 먹다가 집에 있는 숟가락에 얼굴을 비춰 본적이 있나요? 볼록한 면에 비춰볼 때와 오목한 면에 비춰볼 때 비춰진 모습이 서로 다른 것을 발견했나요? 숟가락도 거울과 마찬가지로 빛의 일부가 숟가락으로 입사하면 반사의 법칙에 따라 숟가락 표면에서 반사하여 우리 눈으로 들어옵니다. 또한 거울이 오목하거나 볼록하면 물체가 평평한 거울에서와는 다르게 비춰 보입니다. 즉, 숟가락은 오목한 면과 볼록한 면을 가지고 있는 곡면 거울입니다. 평평하지 않은 거울에 비춰 보이는 물체의 모습은 왜 이렇게 다를까요?

▲ 숟가락에 비친 모습(출처: 에듀넷)

■ 거울의 종류 

거울에는 우리가 일반적으로 사용하는 곡면 거울과 평면 거울이 있습니다. 거울에 빛을 반사시키면 빛이 들어가는 각과 반사되는 각이 같기 때문에 거울의 표면에 따라 각기 다른 형상이 나타나게 되지요.

평면 거울은 표면이 편평하고 매끈하며 뒷면에 은과 같은 금속이 도금된 유리 제품입니다. 물체의 크기를 그대로 나타내지만 왼쪽과 오른쪽이 거울 중심에서 대칭을 이루며 서로 반대로 보이죠.

곡면 거울은 오목 거울과 볼록 거울로 나눌 수 있습니다. 숟가락의 안쪽을 보면 오목 거울, 바깥쪽으로 보면 볼록 거울이 되지요. 곡면 거울이라 하더라도 빛은 반사의 법칙을 따르기 때문에 빛의 경로를 작도해 보면, 대체로 오목 거울은 반사한 빛을 모으는 역할을 하고 볼록 거울은 반사한 빛을 분산시키는 역할을 하는 것을 알 수 있습니다.

그렇다면 볼록 거울과 오목 거울은 우리 생활 속 어디에서 사용되고 있을까요? 

 

볼록 거울은 자동차의 양 옆 사이드 거울 또는 자동차 앞좌석 가운데의 룸미러에서 ‘사물이 보이는 것보다 가까이 있음’이란 문구가 적혀 있는 것을 본 적이 있나요? 바로 이 거울들이 볼록 거울입니다. 앞에서 보았듯이 볼록 거울은 빛을 퍼지게 하며 물체의 크기보다 항상 작은 상이 맺히게 됩니다. 그렇기 때문에 자동차 거울 외에도 차가 돌면서 사고가 날 위험이 있는 도로 모퉁이나 슈퍼마켓의 모퉁이에 볼록 거울이 설치되어 있죠.

▲ 볼록 거울의 예(출처: 에듀넷)

오목 거울은 빛을 모이게 하므로 강한 빛으로 먼 곳까지 볼 수 있게 하는 자동차의 전조등이나 손전등을 만드는 데 쓰입니다. 특히 물체의 위치에 따라 상의 크기가 달라져 마술사들이 이 원리를 이용해 여러 가지 마술을 보여 주기도 합니다. 예를 들어 속이 훤히 들여다보이는 상자 안에 물건을 넣었는데도 물건이 사라지는 것은 상자 안에 거울을 45°로 집어넣어 빈 공간만 반사하게 하여 우리 눈에 물체를 보이지 않게 하는 것이지요.

▲ 오목 거울의 예(출처: 에듀넷)

■ 백화점 거울의 비밀 - 매장은 더 넓게, 손님은 더 날씬하게 

백화점에는 유난히 거울이 많죠. 에스컬레이터 옆에도 매장 옆 면에도, 엘리베이터 앞에도. 백화점에 거울이 많은 이유는 거울에 비친 나의 모습을 무의식적으로 보면서 걷는 속도를 늦추기 위해서라고 해요.

그 중에서도 여러 매장에는 특별한 두 종류의 거울이 있다고 하는데요. 바로 벽면에 부착된 볼록 거울과 오목 거울이 사용된 옷을 입고 확인해 보는 피팅용 전신 거울입니다.

▲ 볼록 거울을 사용하여 매장을 넓게 보이도록 함(출처: 에듀넷)

▲ 각도에 따라 날씬해 보이는 피팅용 오목 거울(출처: 에듀넷)

매장 벽에 사용된 볼록 거울은 매장을 넓게 보이게 하며 살짝 오목 거울이 사용된 기울어진 전신 거울은 새 옷을 입고 나온 내 모습을 더욱 날씬하게 보이도록 해 줍니다. 거울을 90°로 세우면 거울에 비친 자신의 모습이 머리부터 발끝까지 온통 똑같은 거리에 있는 것처럼 보입니다. 그런데 거울을 비스듬히 놓으면 다리와 다리상의 거리는 가깝고 머리와 머리상의 거리는 멀기 때문에 거울에 비친 모습이 전체적으로 위로 갈수록 날씬해 보이는 효과가 납니다. 사진을 찍어도 위쪽에서 찍은 사진은 사람을 다리가 짧아 보이고 비대해 보이는 반면 아래쪽에서 찍은 사진은 다리가 길어 보이고 날씬해 보이는 효과와 같은 것입니다.

[자료출처: 에듀넷]