LENSA

Pembisan Cahaya dan Penerapannya

1.      a. Apa yang dimagsud dengan pembiasan cahaya, kapan terjadinya?

Pembiasan cahaya merupakan pembelokan arah perambatan gelombang cahaya , terjadi jika gelombang tersebut melewati batas dua medium yang memiliki indeks bias yang berbeda.

b. Tuliskan dan inteprestasikan hokum Snellius tentang pembiasan cahaya?

n1

n2

Hukum Snellius adalah rumus matematika yang memerikan hubungan antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, seperti udara dan gelas. Nama hukum ini diambil dari matematikawan Belanda Willebrord Snellius, yang merupakan salah satu penemunya. Hukum ini juga dikenal sebagai Hukum Descartes atau Hukum Pembiasan.

      Pada gambar diatas diperlihatkan pembiasan cahaya dari medium 1 dengan indeks bias n1 ke medium dua yang memiliki indeks bias n2. Menurut hokum Snellius tentang pembiasan

1        Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pada satu bidang datar.

2        Sinar yang dating dari medium dengan indeks bias kecil kemediu dengan indeks bias yang lebih besar dibiaskan dengan mendekat garis normal, dan sebaliknya.

3        Perbandigan sinus sudut dating (sin i) terdapat sinus sudut bias (sin r) dari satu medium kemedium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sbagai indeks bias relative suatu medium terhadap medium lain.

Secara Matematis, hokum Snellius dapat  dirumuskan sebagai berikut:

Hukum ini menyebutkan bahwa nisbah sinus sudut datang dan sudut bias adalah konstan, yang tergantung pada medium. Perumusan lain yang ekivalen adalah nisbah sudut datang dan sudut bias sama dengan nisbah kecepatan gelombang pada kedua media, yang sama dengan kebalikan nisbah indeks bias.

Perumusan matematis hukum Snellius adalah

atau

Lambang θ₁,θ₂ merujuk pada sudut datang dan sudut bias, v₁ dan v₂ pada kecepatan gelombang sinar datang dan sinar bias. Lambang n₁ merujuk pada indeks bias medium yang dilalui sinar datang, sedangkan n₂ adalah indeks bias medium yang dilalui sinar bias.

Hukum Snellius dapat digunakan untuk menghitung sudut datang atau sudut bias, dan dalam eksperimen untuk menghitung indeks bias suatu bahan.

2.      Apa yang dimagsud dengan indek bias (n) suatu medium? Apa arti jika n medium besar atau kecil?

Indek bias (n) suatu medium adalah perbandingan laju cahaya diudara hampa dengan laju v pada materi tertentu.

Ø  n medium besar artinya cahaya merambat pada medium tersebut dengan kecepatan rendah.

Ø  n  medium kecil artinya cahaya merambat pada medium tersebut dalam kecepatan tinggi.

3.      Perubahan apakah yang dialami : cepat rambat, panjang gelombang, dan frekuensi cahaya ketika merambat dari air keudara? Apakah peserta merambat lurus? Mengapa?

Ketika cahaya merambat dari air keudara

·         Cepat rambat cahaya mengalami peningkatan, karena cahaya merambat dari medium yang indeks bias 1,33 kemedium yang indeks bias 1,00

·         Panjang gelombang

                  V = λ f

·         Prekuensi gelombang tidak mengalami perubahan

n₁ sin c = n₂ sinn r

Dimana v1 < v2

Sehingga panjang gelombang akan sama besar

4.      Ketika anda melihat dasar kolam, apakah anda akan menaksir kurang, sama , atau lebh dalam mengenai keadaan kolam? Jelaskan dengan bantuan diagram sinar!

Δy

mata

kolam

 

Seperti gambar diatas, cahaya merambat dari medium rapt kemedium renggang, dari gambar ini juga dapat dilihat bahwa dasar kolam akan tampak lebih dangkal sebesar Δy dari dasar kolam.

5. a. Apa yang dimagsud dengan sudut kritis? Apakah sudut kritis antara satu medium (misalnya kaca) sama dengan medium lain (misalnya intan) ? Mengapa? Apakah yang terjadi jika sinar yang dating pada suatu medium memiliki sudut dating lebih kecil dari sudut kritisnya? Lebih besar sudut kritisnya? Mengapa?

      b. Tuliskan syarat terjadinya pemantulan sempurna (pemantulan internal).

a.  Perhatikan gambar dibawah ini

air

 

·         Sudut kritis adalah sudt dating dari medium rapat kemedium renggang yang memiliki sudut bias 90^o

·         Sudut kritis antara satu medium berbeda dengan medium lainya bergantung pada indeks bias medium yang dirumuskan sebagai berikut:

·         Yang terjadi jika sinar datang  pada suatu medium memiliki sudut dating lebih kecil dari pada sudut kritisnyayang nantinya aka nada berkas bias, walaupun sebagaian cahaya akan dipantulkan pada perbatasan seperti pada sudut θ_A pada gambar diatas.

b.  Syarat terjadinya pemantulan sempurna (pemantulan internal) yaitu:

·         Sudut dating lebih besar dari pada sudut kritis

·         Cahaya menimpa batas dimana medium sesudahnya memiliki indeks bias yang lebih kecil.

6.      Mengapa berliaan nampak berkilau? Bahas berdasarkan bantuan sinar!