Transcript
Page 1: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Kelompok 3

1.Ferriyansyah C. / 202.Gilbert Alexander H. /

213.Kevien Rifandy G. / 24

4.Shandra S. / 385.Viscylla J. / 42

Pembiasan Cahaya

Page 2: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

PEMBIASAN CAHAYAPembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan atau penyimpangan cahaya, seperti contoh:

Seperti yang kita lihat pada gambar diatas, cahaya dapat merambat jika ada dua medium yang berbeda kerapatannya.

Tembusan sinar jika tidak dibiaskan

Page 3: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

KONSEP DASAR PEMBIASAN CAHAYA Hukum Snellius tentang Pembiasan

Hukum I Snellius berbunyi: sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

Bidang datarnya busur derajat.

Hukum II Snellius berbunyi: jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat (misalnya dari udara ke air), maka sinar dibelokkan mendekati

garis normal (gambar 1), jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang

rapat (air ke udara), maka sinar dibelokkan menjauhi garis normal.

Page 4: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Dari bunyi Hukum Snellius II, dapat disimpulkan bahwa terdapat dua arah pembiasan cahaya:

a. Mendekati garis normalCahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air.

b. Menjauhi garis normalCahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat. Contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara.

ARAH PEMBIASAN CAHAYA

Page 5: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Syarat-syarat terjadinya pembiasan

1. Cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya;

2. Cahaya datang tidak tegak lurus terhadap bidang batas (sudut datang lebih kecil dari 90º)

Page 6: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Indeks BiasKetika seberkas cahaya bergerak dari udara ke air dengan sudut datang θi, cahaya dibelokkan mendekati garis normal dengan sudut bias θr.

Untuk menyelidiki hubungan antara θi dan θr, dapat dilakukan dengan percobaan pada tabel:

Misalkan, kita memakai media kaca untuk percobaan, sudut datang dan sudut bias nya sudah diketahui (sudah dilakukan percobaan dan biasa sudah diketahui di soal) maka kita mencari Sin dari masing-masing sudut tersebut, namun sudut-sudut ini dibulatkan 2 angka dibelakang koma saja.

θi θr Sin θi Sin θr

10° 6° 0.17 0.10

22° 12° 0.37 0.21

29° 16° 0.48 0.28

40° 21° 0.64 0.39

55° 27° 0.82 0.45

63° 30° 0.89 0.50Dari hasil-hasil tersebut, dapat dibuat grafik seperti contoh berikut:

Page 7: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Grafik perbandingan antara Sudut datang dan Sudut bias

64

60

56

52

48

44

40

36

32

28

24

20

16

12

8

4

0

0 4 8 12 16 20 24 28 32

θi

θr

Dapat dikatakan bahwa Θi dan θr berbanding lurus, sama seperti Sin Θi dan Sin θr

Secara matematis dapat dikatakan:

Tetapan adalah sifat khas kaca yang disebut indeks bias mutlak kaca. Lambang indeks bias mutlak adalah n.

SinΘi = tetapan x Sinθr

SinΘi / Sinθr = tetapan

Penjelasan:

Click

Page 8: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Tabel Indeks Bias Mutlak pada beberapa medium:

Medium Indeks Bias (Tetapan)

Gelas(Kaca) 1.5 – 1.9

Intan 2.42

Gliserin 1.47

Karbon disulfit 1.63

Air 1.33

Udara 1.0003

Vakum 1.0000

Pada percobaan sebelumnya, kita menggunakan contoh kaca, maka jika kita lihat pada tabel diatas, tetapan kaca/gelas adalah 1.5 – 1.9, jika dibuktikan pada percobaan, hasil bagi Sin Θi dan Sin θr adalah 1.5 – 1.9. (seperti pada rumus SinΘi / Sinθr = tetapan)

Page 9: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Ada 4 rumus utama pada pembiasan cahaya:1.n1.sin θ1 = n2.sin θ2 (Persamaan Snellius)2.V1.n1 = V2.n2 (Cepat rambat dan Indeks Bias)3.λ1.n1= λ2.n2 (Panjang gelombang dan indeks bias)4.V = f.λ (Rumus Dasar)

Keterangan:n1,n2 = indeks bias mutlak medium 1,medium 2θ1 ,θ2 = sudut datang/bias dalam medium 1,medium 2

V1,v2 = cepat rambat cahaya dalam medium 1,medium 2

f = frekuensi cahaya

λ = panjang gelombang

Rumus

Page 10: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Lapisan air berada diatas lapisan karbon disulfida. Misalkan cahaya datang dari air menuju bidang batas antara air dan karbon disulfida dengan sudut datang 25°, berapakah sudut biasnya? (Indeks bias air = 1,33 dan Indeks bias karbon disulfida = 1,63.)

Pembahasan:Dik: n1 = 1.33 ; n2 = 1.63

θ1 = 25°

Dit: θ2?

Jawab:

n1.sin θ1 = n2.sin θ2

Contoh Soal 1:

(1,33) sin 25° = (1,63) sin θ2

Sinθ2 = (1,33 / 1,63) x sin 25° = 0,345

Θ2 = Arc Sin 0,345 = 20,2°

Page 11: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Cepat rambat cahaya di udara 3 x 108 m/s dan frekuensinya 6 x 104 Hz. Hitunglah:

a. Cepat rambat cahaya dalam kaca (indeks bias = 1.5)

b. Panjang gelombang cahaya di udara.c. Panjang gelombang cahaya didalam kaca.

Rumus-rumus yang digunakan:V1.n1 = V2.n2

V1 = f.λ1

V2 = f.λ2

Contoh Soal 2

PEMBAHASAN

Page 12: Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Pembahasan Contoh Soal 2

Misalkan kita tetapkan medium 1 sebagai udara, medium 2 sebagai kaca.

Dik: V1=3x108 f1 = f2 = f = 6x1014 Hz

n1=1 ; n2=1.5

Dit: V2 ; λ1 ; λ2

a. V1.n1 = V2.n2

= V2 =

b. V1 = f.λ1

=

2

1.1

n

nVsmx

xx/102

5.1

1103 88

714

8

105106

1031 xx

x

f

V(λ1)

c. V2 = f.λ2

mxx

x

f

V 714

8

103,3106

1022

m

(λ2)


Top Related