cahaya

CAHAYA… DISUSUN OLEH :

1. NUR HANIFAH

2. KRIYO WIHARTO

3. APRIS ASNAT BENU

Kelompok 9

APA CAHAYA ITU ???

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang juga termasuk gelombang transversal merupakan gelombang elektromagnetik dengan kecepatan cahaya, yaitu sebesar 3 x 108 m/s.

Lanjutan…..

• CAHAYA adalah suatu bentuk radiasi energy elektromagnetik yang

di pancarkan dalam bagian spectrum yang dapat di lihat.

• Cahaya sendiri pada hakekatnya tidak dapat dilihat,karena adanya

cahaya apabila cahaya tersebut mengenai suatu benda. Melalui

pendekatan cahaya sebagai gelombang dan partikel maka peristiwa

refraksi, defraksi , dispersi, dan refleksi dapat dijelaskan dengan teori

gelembang.

PERKEMBANGAN TEORI TENTANG CAHAYA

• Abu ali hasan ibn al-haitham

/alhazen (965–sekitar 1040),

menganggap bahwa sinar

Cahaya adalah kumpulan

partikel kecil yang bergerak

pada kecepatan tertentu.

TEORI PARTIKEL

• Isaac newton (1675) bahwa cahaya terdiri dari partikel

halus (corpuscles) yang memancar ke semua arah dari

sumbernya. Teori ini dapat digunakan untuk menerangkan

pemantulan cahaya, tetapi ketika menerangkan pembiasan

cahaya ia menghadapi batu sandungan, karena Cahaya

harus dianggap menjadi lebih cepat ketika memasuki

medium yang padat karena daya tarik gravitasi lebih kuat.

• James clerk maxwell pada akhir Abad ke-19, menyebut

bahwa gelombang cahaya adalah gelombang

elektromagnet, ia tidak memerlukan medium untuk

merambat.

SUMBER CAHAYA SECARA GARIS BESAR DIBAGI

1. Cahaya alam (natural ligthing)

Yang termasuk cahaya alam adalah cahaya matahari yang merupakan sumber cahaya utama dan dominan di bumi.

2. Cahaya buatan (artifasial)

Cahaya buatan ini meliputi cahaya listrik, cahaya gas, lampu minyak danlilin. Cahaya buatan ini sebagai sarana pelengkap untuk penerangan ruangan.

SIFAT-SIFAT CAHAYA

1) CAHAYA MERAMBAT LURUS

Cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sumber cahaya merambat ke segala arah. Bila medium yang dilaluinya homogen, maka cahaya lurus. Bukti cahaya merambat lurus tampak pada berkas cahaya matahari yang menembus masuk ke dalam ruangan yang gelap. Demikian pula dengan berkas lampu sorot pada malam hari. Berkas ketika menyentuh permukaan suatu benda maka rambatan cahaya akan mengalamidua hal, yaitu pemantulan atau pembiasan tidak tembus cahaya, sedangkan pembiasan terjadi pada benda yang transparan atau tembus cahaya.

2) CAHAYA DAPAT DIPANTULKAN

Jenis pemantulan cahaya ada 2 yakni pemantulan teratur dan pemantulan baur, pemantulan teratur adalah pemantulan yang sama sudutnya dengan sinar datang dan terjadi pada benda teratur. Sedangkan pemantulan baur adalah cahaya yang dipantulkan yang tersebar ke banyak arah yang berbeda dikarenakan suatupermukaan tidak teratur.

a. Pemantulan Pada Cermin Datar

• Jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin

• Tinggi bayangan = tinggi benda

• Bayangan bersifat tegak dan maya, dibelakang cermin

Cermin cekung memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

a. Cermin cekung akan memantulkan sinar-sinar sejajar menuju titik fokusnya.

b. Cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya atau disebut konvergen.

Ada tiga buah sinar istimewa pada cermin cekung.

a. sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus,

b. sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama, dan

c. sinar datang yang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui

jalan semula.

b. Pemantulan pada cermin cekung

Cermin cembung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke luar.

Berdasarkan gambar di atas, dapat diketahui

bahwa sinar-sinar istimewa pada cermin

cembung adalah sebagai berikut.

a. Sinar datang sejajar sumbu utama

dipantulkan seolah-olah berasal dari titik

fokus.

b. Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan

sejajar sumbu utama.

c. Sinar datang menuju pusat kelengkungan

cermin akan dipantulkan melalui sinar datang.

c. Pemantulan pada cermin cembung

3) CAHAYA DAPAT DIBIASKAN

Setiap berkas cahaya yang masuk dari medium yang satu ke medium yang lain akan dibiaskan atau dibelokkan arah rambatnya disebut pembiasan atau refraksi. pemantulan teratur pemantulan baurgambar. peritiwa pembiasan fayal besarnya pergeseran berkas cahaya yang keluar dari suatu medium bergantung pada kerapatan optik medium tersebut. jika cahaya masuk dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat, cahaya dibiaskan mendekati garis normal. sebaliknya, jika cahaya masuk dari zat optic lebih rapat ke zat optik kurang rapat, cahaya dibiaskan menjauhi garis normal.

INDEKS BIAS

• INDEKS BIAS

n = indeks bias suatu medium

C = kecepatan cahaya di udara

Cn = kecepatan udara dalam medium

• HUKUM PEMBIASAN CAHAYA

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

2. Perbandingan sinus sudut dating dan sinus sudut bias cahaya yang memasuki bidang batas dua medium yang berbeda selalu bernilai tetap.

i = sudut datang

r’ = sudut bias

n = indeks bias medium 1

n = indeks bias medium 2

n

n'

r'sin

isin

nc

cn

PERHITUNGAN PEMBENTUKAN BAYANGAN

s

s

h

hm

''

Rssfss

2

'

11atau

1

'

11

DISPERSI CAHAYAKetika cahaya putih (poliakromatik)

dilewatkan pada prisma, ternyata sinar

biasnya terurai menjadi beberapa cahaya

yang dikenal dengan warna pelangi. Warna

pelangi yang terbentu membentuk deretan

waarna kontinu. Hasil pengamatan

menunjukkan ada tujuh warna cahaya yang

diuraikan, yaitu merah, jingga, kuning, hijau,

biru, nila dan ungu. Penguraian warna putih

menjadi warna – warna cahaya

pembentukannya disebut dispersi cahaya.

Interferensi Cahaya

Interferensi cahaya adalah dua gabungan cahaya atau lebih.

Interferensi cahaya bisa terjadi jika ada dua atau lebih berkas siar

yang bergabung. Jika cahayanya tidak berupa berkas sinar maka

interferensinya sulit diamati. Interferensi cahaya dibedakan menjadi

2, yaitu:

1. Interferensi celah ganda

2. Interferensi pada lapisan tipis

1. Interferensi celah ganda

Pada tahun 1804 seorang fisikawan bernama

thomas young (1723-1829) dapat mendemonstrasikan

interferensi cahaya. Young melewatkan cahaya

koheren (sinar-sinarnya sefase dan frekuensi sama)

melalui dua celah sempit yang dikenal dengan celah

ganda. Interferensi cahaya terjadi karena adanya beda

celah cahaya dari kedua celah tersebut. Interferensi

akan saling menguatkan jika berkas cahaya sefase dan

saling melemahkan jika berlawanan fase.

Dirumuskan:

Interferensi maksimum: d sin = m

Interferensi minimum: d sin = (m- 1/2 )

Keterangan:

d = jarak antar celah (m)

= sudut yang dibentuk berkas cahaya dengan garis

mendatar

m = pola interferensi (orde), m=1,2,3, …

= panjang gelombang cahaya yang berinterferensi (m)

Contoh soal:

Seberkas cahaya monoakromatik memiliki panjang gelombang

5000 Å dilewatkan melalui celah ganda young. Celah ganda berjarak 0,2

mm satu sama lain, kemudian 80 cm di belakang celah di pasang layar.

Tentukan:

a. Jarak garis terang pertama dari terang pusat,

b. Jarak garis terang kedua dari terang pusat,

c. Jarak antara garis terang pertama dengan garis terang kedua pada

layar !

Penyelesaian:

diketahui:

= 5000 å

L = 80 cm = 0,8 m

d = 0,2 mm = 2. 10 -4 m

a. YT1 = 1.5. 10-7. 8.10-1/2.10-4 c. ∆Y12 = y2 – y1

= 20. 10-4 = 0,64 – 0,32 = 0,32 cm

= 2. 10-3m = 2 mm

b. YT2 = m. . L / d

= 2. 5.10-7. 8.10-1/2.10-4

= 4.10-3 = 4 mm

2. Interferensi pada lapisan tipis

Interferensi pada lapisan tipis adalah interferensi yang terjadi pada

sinar yang dipantulkan langsung dan yang dipantulkan setelah dibiaskan.

Interferensi maksimum: 2 nd = (m+1/2)

Interferensi minimum: 2 nd = m.

Dengan: n = indeks bias lapisan

d = tebal lapisan (m)

= panjang gelombang cahaya (m)

m = 0, 1, 2, 3, 4, ….

Contoh soal:lapisan minyak berada di atas air dapat memantulkan warna merah. Hal ini

membuktikan bahwa warna biru mengalami interferensi dan hilang dari spektrum.

Jika indeks bias minyak 1,5 dan panjang gelombang sinar biru sebesar 4500 Å,

maka tentukan tebal minimum minyak tersebut!

Penyelesaian:

2 nd cos r = (2m) ½

2 nd cos 0O = (2.1) ½

2. 1,5d (1) = 4,5. 10-7

d = 4,5. 10-7/3

= 1,5. 10-7

Difraksi cahaya

Difraksi cahaya adalah pelenturan cahaya, yaitu saat suatu

cahaya melalui celah maka cahaya dapat terpecah – pecah menjadi

bagian – bagian yang lebih kecil dan memiliki sifat seperti cahaya

baru. Difraksi cahaya dibedakan menjadi , yaitu:

1. Celah tunggal

2. Kisi difraksi

1. Celah tunggal

Pola interferensi pada difraksi celah tunggal ini terlihat adanya garis – garis

gelap. Sedangkan pola terangnya lebar. Terang pusat akan melebar setengah

bagian lebih lebar pada kedua sisi. Syarat – syarat interferensi sebagai berikut:

Interferensi maksimum: d sin = (m – 1/2 )

Interferensi minimum: d sin = m

Dengan: d = lebar celah (m)

= sudut sinar dengan arah tegak lurus (derajat)

= panjang gelombang cahaya (m)

m = 1, 2, 3, 4, ….

2. Kisi difraksi

Kisi difraksi disebut juga celah

majemuk yaitu celah – celah sempit yang

tertata rapi dengan jarak yang cukup dekat.

Kepingan kaca yang digores, menurut garis

sejajar sehingga dapat bekerja sebagai

celah yang banyak jumlahnya.

dirumuskan: d = 1/N

d = tetapan kisi

N = jumlah celah/lubang per meter

Polarisasi Cahaya

polarisasi adalah pengurangan intensitas karena berkurangnya

komponen – komponen gelombangnya. Selain itu juga dapat di

definisikan pengkutuban daripada arah getar dari gelombang

transversal. (Dengan demikian tidak terjadi polarisasi pada

gelombang longitudinal). Polarisasi cahaya dapat disebabkan oleh

beberapa macam, diantaranya:

1. pemantulan dan pembiasan

2. absorbsi selektif

1. Pemantulan dan pembiasan

Dirumuskan:

IP + R = 900

tg IP = n2/n1

2. Absorbsi selektif

absorbsi selektif adalah penyerapan intensitas cahaya karena

penyerapan yang terseleksi, yaitu penyerapan komponen – komponen

cahaya tertentu.

2. Interferensi pada lapisan tipis

Dirumuskan:

I’= I cos2

Atau I’ = ½ I cos2 L

SEKIAN DAN TERIMA KASIH

SEMANGAT BELAJAR!!!