polaris as i
Post on 19-Dec-2015
217 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
TUGAS OPTIKA
POLARISASI GELOMBANG CAHAYA
OLEH
NAMA / NIM :
Elvi Cahyaningtyas (130321612004)
Herdiana Rizki Amalia (130321612038)
Nita Anggela (130321602942)
Riza Billy Sasmita (130321602994)
Vincentius Priambodo (130321611995)
OFFERING : AC
KELOMPOK : 1
HARI/TGL : SENIN, 9 MARET 2015
DOSEN PEMBIMBING : BAPAK SUGIYANTO
PRODI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
UNIVERSITAS NEGERI MALANG2015
POLARISASI GELOMBANG CAHAYA
Hakikat Cahaya
Cahaya adalah kesan (dalam bentuk energi) yang diterima oleh indera mata. Teori tentang
hakikat cahaya diantaranya
1. Teori Korpuskuler menurut Newton (The corpuscular heory of light)
Teori ini mengatakan bahwa cahaya adalah partikel-partikel atau korpuskuler-korpuskuler yang
dipancarkan oleh sumber cahaya dan merambat menurut garis lurus dengan kecepatan yang
besar. Teori ini dianggap benar hngga abad 17. Teori ini dapat menerangkan dengan jelas
peristiwa pemantulan dan pembiasan, tetapi tidak dapat dipakai menerangkan terjadinya
peristiwa interferensi. Peristiwa interferensi hanya dapat diterangkan dengan teori gelombang,
sedangkan menurut Newton cahaya adalah partikel.
2. Teori Gelombang atau Teori Undulasi menurut Huygens
Menurut Huygens, cahaya adalah gelombsng ysng berasal dari sumber yang bergetar.
Gelombang yang berasal dari sumber yang bergetar ini merambat dalam medium yang disebut
eter, yaitu zat yang mengisi seluruh ruangan termasuk ruang vakum. Padahal sebenarnya zat
eter ini tidak ada, hanya merupakan model saja supaya teorinya dapat diterima. Teori ini
belum sempurna, tetapi dapat digunakan untuk menerangkan terjadinya interferensi, difraksi,
polarisasi, tetapi tidak dapat menerangkan mengapa cahaya merambat pada garis lurus
3. Teori Gelombang Elektromagnetik menurut Maxwell
Pada abad 19 Maxwell mengemukakan teori bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik.
Indeks Bias/ Dispersi
Berdasarkan percobaan, diketahui bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik di dalam
suatu bahan (medium) berbeda dengan cepat rambat dalam ruang vakum. Hal ini disebabkan karena
gelombang elektromagnetik menimbulkan getaran-getaran dari atom atau molekul medium (kecuali
vakum) yang dilaluinya, yang mengakibatkan terjadinya hamburan gelombang yang berbeda panjang
gelombangnya (gelombang sekunder).
Fase gelombang sekunder pada umumnya berbeda dengan gelombang asal. Beda fase ini yang
akan memengaruhi gelombang resultan, yang menyebabkan gelombang yang melalui medium
berlainan akan berbeda pulacepat rambatnya. Bila medium bahan adalah homogen dan isotropik, maka
cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam medium adalah: v = √ 1∈ μ
. Perbandingan antara cepat
rambat gelombang elektromagnetik dalam vakum (c) dengan cepat rambat dalam medium (v) disebut
indeks bias absolut dari medium tersebut, diberi notasi n.
n = cv
Polarisasi
Polarisasi adalah keadaan (orientasi) bidang getar dari E⃗ (medan listrik). Macam-macam
polarisasi yaitu
1. Polarisasi Linear
Suatu gelombang dikatakan terpolarisasi linear apabila gelombang tersebut hanya bergetar pada
satu bidang getar (datar) yang disebut juga bidang polarisasi. Polarisasi linear disebut juga
polarisasi bidang
2. Polarisasi Lingkaran
Apabila gelombang memiliki amplitudo tetap, tetapi arah medan berubah-ubah. Polarisasi ni
dapat terjadi apabila dua gelombang dengan amplitudo yang sama bersuperposisi.
3. Polarisasi Eliptis
Sama dengan polarisasi lingkaran, tetapi dengan amplitudo yang tidak selalu sama besar.
Cahaya yang terpolarisasi (cahaya alamiah) memiliki orientasi E ke segala arah. Arahnya dapat
diuraikan menjadi dua arah yaitu komponen sejajar bidang jatuh dan tegak lurus bidang jatuh.
Pada umumnya, gelombang cahaya mempunyai banyak arah getar. Suatu gelombang yang
mempunyai banyak arah getar disebut gelombang tak terpolarisasi, sedangkan gelombang yang
memilki satu arah getar disebut gelombang terpolarisasi.
Gejala polarisasi
Gejala polarisasi dapat digambarkan dengan gelombang yang terjadi pada tali yang dilewatkan
pada celah. Apabila tali digetarkan searah dengan celah maka gelombang pada tali dapat melewati
celah tersebut. Sebaliknya jika tali digetarkan dengan arah tegak lurus celah maka gelombang pada tali
tidak bisa melewati celah tersebut.
Sinar alami seperti sinar Matahari pada umumnya adalah sinar yang tak terpolarisasi. Cahaya dapat
mengalami polarisasi dengan berbagai cara, antara lain karena peristiwa pemantulan, pembiasan, bias
kembar, absorbsi selektif, dan hamburan.
1. Polarisasi karena Pemantulan
Cahaya yang datang ke cermin dengan sudut datang sebesar 57o, maka sinar yang terpantul
akan merupakan cahaya yang terpolarisasi. Cahaya yang berasal dari cermin I adalah cahaya
terpolarisasi akan dipantulkan ke cermin. Apabila cermin II diputar sehingga arah bidang getar antara
cermin I dan cermin II saling tegak lurus, maka tidak akan ada cahaya yang dipantulkan oleh cermin
II. Peristiwa ini menunjukkan terjadinya peristiwa polarisasi. Cermin I disebut polarisator, sedangkan
cermin II disebut analisator. Polarisator akan menyebabkan sinar yang tak terpolarisasi menjadi sinar
yang terpolarisasi, sedangkan analisator akan menganalisis sinar tersebut merupakan sinar
terpolarisasi atau tidak.
Polarisasi Gelombang Karena Pemantulan
2. Polarisasi karena Pemantulan dan Pembiasan
Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan para ilmuwan Fisika menunjukkan bahwa
polarisasi karena pemantulan dan pembiasan dapat terjadi apabila cahaya yang dipantulkan dengan
cahaya yang dibiaskan saling tegak lurus atau membentuk sudut 90o. Di mana cahaya yang dipantulkan
merupakan cahaya yang terpolarisasi sempurna, sedangkan sinar bias merupakan sinar terpolarisasi
sebagian. Sudut datang sinar yang dapat menimbulkan cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang
dibiaskan merupakan sinar yang terpolarisasi. Sudut datang seperti ini dinamakan sudut polarisasi (ip)
atau sudut Brewster. Pada saat sinar pantul dan sinar bias saling tegak lurus (membentuk sudut 90o)
akan berlaku ketentuan bahwa :
i + r = 90o atau r = 90o – i
Dari hukum Snellius tentang pembiasan berlaku bahwa:
Rumus Sudut Pandang
3. Polarisasi karena Bias Kembar (Pembiasan Ganda)
Polarisasi karena bias kembar dapat terjadi apabila cahaya melewati suatu bahan yang
mempunyai indeks bias ganda atau lebih dari satu, misalnya pada kristal kalsit. Cahaya yang lurus
disebut cahaya biasa, yang memenuhi hukum Snellius dan cahaya ini tidak terpolarisasi. Sedangkan
cahaya yang dibelokkan disebut cahaya istimewa karena tidak memenuhi hukum Snellius dan cahaya
ini adalah cahaya yang terpolarisasi.
Polarisasi karena Bias Kembar (Pembiasan Ganda)
4. Polarisasi karena Absorbsi
Selektif Polaroid adalah suatu bahan yang dapat menyerap arah bidang getar gelombang cahaya
dan hanya melewatkan salah satu bidang getar. Seberkas sinar yang telah melewati polaroid hanya
akan memiliki satu bidang getar saja sehingga sinar yang telah melewati polaroid adalah sinar yang
terpolarisasi.
Peristiwa polarisasi ini disebut polarisasi karena absorbsi selektif. Polaroid banyak digunakan dalam
kehidupan sehari-hari, antara lain untuk pelindung pada kacamata dari sinar matahari (kacamata sun
glasses) dan polaroid untuk kamera.
Polarisasi karena Absorbsi Selektif
5. Polarisasi karena Hamburan
Polarisasi cahaya karena peristiwa hamburan dapat terjadi pada peristiwa terhamburnya cahaya
matahari oleh partikel-partikel debu di atmosfer yang menyelubungi Bumi. Cahaya matahari yang
terhambur oleh partikel debu dapat terpolarisasi. Itulah sebabnya pada hari yang cerah langit kelihatan
berwarna biru. Hal itu disebabkan oleh warna cahaya biru dihamburkan paling efektif dibandingkan
dengan cahaya-cahaya warna yang lainnya.
Polarisasi karena Hamburan
6. Pemutaran Bidang Polarisasi
Seberkas cahaya tak terpolarisasi melewati sebuah polarisator sehingga cahaya yang diteruskan
mempunyai getaran listrik yang terletak pada satu bidang saja dan dikatakan cahaya terpolarisasi
bidang (linier). Sinar terpolarisasi linier yang melalui suatu larutan optis aktif akan mengalami
pemutaran bidang polarisasi
Pemutaran Bidang Polarisasi
Apabila bidang polarisasi tersebut terputar ke arah kiri (levo) dilihat dari pihak pengamat,
peristiwa ini disebut polarisasi putar kiri. Apabila bidang polarisasi tersebut terputar ke arah kanan
(dextro) dilihat dari pihak pengamat, peristiwa ini disebut polarisasi putar kanan.
Alat yang dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan yang memiliki sifat optis
aktif adalah polarimeter. Zat atau larutan yang bersifat optis aktif akan memutar bidang getar setiap
cahaya yang dilewatinya. Salah satu bahan yang bersifat optis aktif tersebut adalah larutan gula.
top related