fisika (pembiasan cahaya)

Download Fisika (PEMBIASAN CAHAYA)

Post on 30-Jul-2015

85 views

Category:

Science

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

1. Kelompok 3 1. Ferriyansyah C. / 20 2. Gilbert Alexander H. / 21 3. Kevien Rifandy G. / 24 4.Shandra S. / 38 5. Viscylla J. / 42 Pembiasan Cahaya 2. PEMBIASAN CAHAYA Pembiasan 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 3. 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. 4. Dari bunyi Hukum Snellius II, dapat disimpulkan bahwa terdapat dua arah pembiasan cahaya: a. Mendekati garis normal Cahaya 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 normal Cahaya 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. 5. 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 90) 6. Indeks Bias Ketika seberkas cahaya bergerak dari udara ke air dengan sudut datang i, cahaya dibelokkan mendekati garis normal dengan sudut bias r. Untuk menyelidiki hubungan antara i dan r, 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. i r Sin i Sin r 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 0.50 Dari hasil-hasil tersebut, dapat dibuat grafik seperti contoh berikut: 7. 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 i r Dapat dikatakan bahwa i dan r berbanding lurus, sama seperti Sin i dan Sin r Secara matematis dapat dikatakan: Tetapan adalah sifat khas kaca yang disebut indeks bias mutlak kaca. Lambang indeks bias mutlak adalah n. Sini = tetapan x Sinr Sini / Sinr = tetapan Penjelasan: Click 8. 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 i dan Sin r adalah 1.5 1.9. (seperti pada rumus Sini / Sinr = tetapan) 9. Ada 4 rumus utama pada pembiasan cahaya: 1. n1.sin 1 = n2.sin 2 (Persamaan Snellius) 2. V1.n1 = V2.n2 (Cepat rambat dan Indeks Bias) 3. 1.n1= 2.n2 (Panjang gelombang dan indeks bias) 4. V = f. (Rumus Dasar) Keterangan: n1,n2 = indeks bias mutlak medium 1,medium 2 1 ,2 = sudut datang/bias dalam medium 1,medium 2 V1,v2 = cepat rambat cahaya dalam medium 1,medium 2 f = frekuensi cahaya = panjang gelombang 10. 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 1 = 25 Dit: 2? Jawab: n1.sin 1 = n2.sin 2 (1,33) sin 25 = (1,63) sin 2 Sin2 = (1,33 / 1,63) x sin 25 = 0,345 2 = Arc Sin 0,345 = 20,2 11. 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.1 V2 = f.2 PEMBAHASAN 12. 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 ; 1 ; 2 a. V1.n1 = V2.n2 = V2 = b. V1 = f.1 = 2 1.1 n nV smx xx /102 5.1 1103 8 8 7 14 8 105 106 1031 x x x f V (1) c. V2 = f.2 mx x x f V 7 14 8 103,3 106 1022 m (2)