실리콘 포토닉스

굴절률 3.48인 실리콘에서 굴절률 1.45인 산화막으로 빛이 진행할 때, 전반사가 일어나는 임계각(경계면의 법선으로부터 잰 각도)에 가장 가까운 것은?

  1. A약 65°
  2. B약 25°
  3. C약 45°
정답과 해설 보기

정답: B. 약 25°

임계각 θc는 sinθc = n2 / n1 로 구할 수 있으며, 1.45 ÷ 3.48 ≈ 0.417 에서 θc ≈ 24.6°, 즉 약 25°가 됩니다. 법선으로부터 재어 25°보다 큰 각도로 경계에 닿는 빛은 산화막 쪽으로 나가지 않고 모두 반사됩니다. 전반사는 굴절률이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 진행할 때만 일어나며, 반대 방향에서는 일어나지 않습니다. 굴절률 차이가 작은 광섬유에서는 임계각이 80° 이상으로 커서, 경계에 얕은 각도로 닿는 빛만 가둘 수 있습니다. 약 65°는 경계면으로부터 잰 각도와 혼동한 값입니다.

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