deviasi dan dispersi

DEVIASI DAN DISPERSI

Universitas Negeri Surabaya

A. PENDAHULUAN

Fenomena apa yang tampak ? Bagaimana ini bisa terjadi ?

TUJUAN PEMBELAJARAN (KOGNITIF)

Menjelaskan prinsip pembiasan pada prisma

Memformulasikan persamaan deviasi pada prisma

Memformulasikan persamaan deviasi minimum padaprisma

Menjelaskan proses terjadinya dispersi cahaya

Memformulasikan sudut dispersi pada prisma

Memformulasikan aberasi kromatik pada lensa

Menyelesaikan soal yang berkaitan dengan deviasipada prisma

Menyelesaikan soal yang berkaitan dengan dispersipada prisma

Menyelesaikan soal yang berkaitan dengan aberasikromatik pada lensa

TUJUAN PEMBELAJARAN

(PSIKOMOTOR & AFEKTIF)

Psikomotor :

Menggambarkan deviasi pada prisma

o Afektif :

o Mengembangkan ketrampilan berkomunikasi

seperti berpendapat dan berdiskusi

Mengembangkan karakter menghargai

pendapat teman, menyimak diskusi, jujur, dan

bertanggung jawab

B. INTI

PembiasanPada 2 Bidang

BidangDatar

Plan Paralel Prisma

Deviasi Dispersi

BidangLengkung

Lensa

AberasiKromatik

DEVIASI PADA PRISMA

Sudut antara sinar datang dan sinar keluar prisma

disebut sudut deviasi (δ). Bila lintasan sinar pada

prisma simetrik terhadap permukaan prisma (φ1 = φ2)

maka sudut yang terbentuk adalah sudut devisasi

minimum.

Syarat terjadinya deviasi minimum,

Dengan mendeferensialkan persamaan (1.1), (1.2),

dan (1.3) diperoleh hubungan

0

Dengan menggabungkan persamaan (1.7), (1.8) dan

(1.9) maka diperoleh

Selanjutnya dengan menggunakan persamaan (1.6),

didapatkan

Keadaan ini dapat dipenuhi hanya jika dicapai

keadaan

Pada keadaan tersebut yaitu lintasan sinar simetrik, maka sudut deviasi prisma adalah minimum, sehingga persamaan (1.3) dan (1.4) menjadi

Dengan memasukkaan persamaan (1.12) dan (1.13) ke persamaan (1.1), maka diperoleh

Persamaan (1.14) dapat digunakan untuk mengukurindeks bias suatu bahan, dengan mencari terlebihdahulu secara eksperimental pada suatu prismayang sudut puncaknya (α) diketahui.

DISPERSI

Apabila suatu gelombang dibiaskan ke dalam

medium dispersif yang mempunyai indeks bias

bergantung pada frekuensi atau panjang

gelombang, maka sudut pembiasan juga akan

bergantung frekuensi atau panjang gelombang

tersebut. Jika gelombang yang datang terdiri atas

berbagai panjang gelombang, maka setiap

komponen panjang gelombang akan dibiaskan

melalui sudut yang berbeda, gejala ini disebut

dispersi.

1. DISPERSI PADA PRISMA

Besar sudut dispersi dirumuskan sebagai berikut :Δ = Du- Dm , jika sudut pembias prisma lebih kecil

dari 150 makaΔ = (nu- nm) β,

dengan Δ : sudut dispersi

Du : sudut deviasi ungu

Dm : sudut deviasi merah

nu : indeks bias ungu

nm : indeks bias merah

β : sudut pembias prisma

DISPERSI PADA LENSA

Ketika sebuah sinar dilewatkan pada lensa terlihat

bagian pinggir bayangan yang dihasilkan kelihatan

ada warna, efek ini dikenal sebagai aberasi

kromatik.

Suatu lensa mempunyai sebuah fokus untuk setiap

panjang gelombang (warna).

Aberasi kromatik suatu lensa didefinisikan sebagai

selisih fC – fF, dengan fC adalah panjang fokus dari

panjang gelombang 6,563 x 10-7 m bersesuaian

dengan garis C-Fraunhofer,

sedangkan fF adalah panjang fokus dari panjang

gelombang 4,862 x 10-7 m bersesuaian dengan

garis F-Fraunhofer, yang dipancarkan hydrogen.

Maka dapat dituliskan

sehingga

Bila garis D-Fraunhofer dengan panjang gelombang

5,890 x 10-7 m, berkaitan dengan nilai pendekatan

terhadap indeks bias rata-rata yang disimbulkan

dengan nD, maka

Dengan menghilangkan faktor jari-jari lensa dari

persamaan (1.15) dan (1.16), maka diperoleh

Bila pendekatan fC fF ≈ fD’ maka

Dengan demikian aberasi kromatik (longitudinal)

suatu lensa adalah

Daya Dispersif (W) suatu bahan didefinisikan

Disebut aberasi kromatik longitudinal karena aberasi

diukur sepanjang sumbu utama, sedangkan bila

aberasi diukur secara tegak lurus sumbu utama

disebut aberasi kromatik transversal.

Gambar 3. Aberasi kromatik longitudinal dan transversal dalam suatu lensa

Aberasi kromatik dapat dikurangi atau bahkan

dihilangkan dengan menggabungkan lensa-lensa

dari bahan yang berbeda, sehingga menghasilkan

sistem akromatik.

Tinjau dua buah lensa yaitu lensa L yang terbuat dari

gelas Crown dan lensa L’ yang terbuat dari gelas

Flint. Sedangkan f dan f’ adalah panjang fokus

lensa L dan L’, yang berkaitan dengan daya

dispersif W dan W’. Panjang fokus lensa gabungan

untuk masing-masing panjang gelombang adalah

Bila kedua persamaan tersebut dikurangkan dan

dengan mengambil pendekatan fC fF ≈ fD’, maka

Apabila diinginkan tidak terjadi aberasi longitudinal,

maka

C. PENUTUP (RANGKUMAN)

Sinar yang masuk prisma akan mengalami deviasi,

dan jika sinar masuk dan sinar keluar simetrik

terhadap permukaan prisma maka deviasi akan

mencapai minimum , dengan

Jika sinar yang masuk prisma berupa sinar

polikromatik maka akan terjadi peruraian warna

yang disebut dispersi.

Δ = Du- Dm

Δ = (nu- nm) β,

Dispersi pada lensa sering disebut aberasi kromatik.

Aberasi kromatik terdiri dari aberasi kromatik

longitudinal dan aberasi kromatik transversal. Aberasi

kromatik (longitudinal) dirumuskan

Daya dispersif (W) suatu bahan

Bila aberasi longitudinal akan di

hilangkan, maka