MAKLAH MEDAN ELEKTRONIKA

KONDISI BIDANG ANTARMUKA UNTUK TUMBUKAN NORMAL

TUMBUKAN MIRING & HUKUM SNELL

Arief Sutriyono 20109069

Arif Rahmanto 21109887

Budi Santoso 20109507

Rizky Singgih P 26109424

Syahroni Okhta 20109799

FAKULTAS ILMU KOMPUTER JURUSAN SISTEM KOMPUTER

UNIVERSITAS GUNADARMA

2011

Pendahuluan

Saat ini teknologi berkembang dengan cepat dan kebutuhan akan

teknologi pun sekarang ini tidak kalah hebatnya. Tapi tahukah awal dari

perkembangan teknologi itu?

Salah satu awal dari teknologi itu adalah gelombang elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik adalah perambatan medan listrik dan medan

magnetic yang saling tegak lurus satu sama lain. Contoh gelombang

elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari adalah sinar matahari, dan

pemanfaatan gelombang elektromagnetik adalah gelombang radio,

microwave, sinar X, dll.

Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa

karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi,

amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang,

sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi

adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu.

Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena

kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang

gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu

gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu

gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Dalam gelombang elektromagnetik ada beberapa bahasan lebih lanjut,

seperti tumbukan normal dan miring dan hukum snell. Hukum Snell dapat

digunakan untuk menghitung sudut datang atau sudut bias, dan dalam

eksperimen untuk menghitung indeks bias suatu bahan.

Dalam tumbukan normal ini membahas tentang gelombang yang tegak

lurus, dimana tumbukan normal ini dapat diasumsikan dengan gelombang

berjalan pada arah yang tegak lurus terhadap diantar muka. Sedangkan

tumbukan mirimg ini arahnya tak tentu pada bidang antarmuka. Dalam hukum

snell ini identik dengan pembiasan dan pemantulan gelombang. Hukum Snell

dapat digunakan untuk menghitung sudut datang atau sudut bias, dan dalam

eksperimen untuk menghitung indeks bias suatu bahan.

Kondisi Antar muka untuk Tumbukan Normal

Ketika sebuah gelombang berjalan mencapai suatu bidang batas atau

bidang antar muka antara dua buah daerah yang berbeda. Maka sebagian dari

gelombang tersebut akan dipantulkan, sementara sebagian lainya akan

diteruskan. Magnitude dari gelombang yang dipantulkan diteruskan dan

diteruskan oleh konstanta dari kedua daerah yang saling berbatasan tersebut.

Pada gambar diatas, sebuah gelombang berjalan bergerak mendekati

bidang antarmuka z=0 dari daerah 1(z<0). Gelombang yang menumbuk bidang

dan gelombang yang dipantulkan akan dievaluasi pada z= .

Gelombang yang diteruskan berada pada daerah 2(z>0) dana akan

dievaluasi pada bidang antar muka pada z= .

Tumbukan Miring

Sebuah gelombang datang yang bergerak mendekati bidang antarmuka

datar diantara dua buah medium yang berbeda. Pada umumnya akan

menghasilkan gelombang yang diteruskan pada medium udara dan gelombang

pantul pada medium pertama

Gelombang berdiri untuk gelombang yang menumbuk bidang secara normal

HUKUM SNELL

Hukum Snell hubungan antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya

atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik

berbeda, seperti udara dan gelas. Nama hukum ini diambil dari matematikawan

Belanda Willebrord Snell, yang merupakan salah satu penemunya. Hukum ini

juga dikenal sebagai Hukum Descartes atau Hukum Pembiasan.

Hukum ini menyebutkan bahwa nisbah sinus sudut datang dan sudut bias

adalah konstan, yang tergantung pada medium. Perumusan lain yang ekivalen

adalah nisbah sudut datang dan sudut bias sama dengan nisbah kecepatan

cahaya pada kedua medium, yang sama dengan kebalikan nisbah indeks bias.

Perumusan matematis hukum Snell adalah

atau

atau

Lambang θ1,θ2 merujuk pada sudut datang dan sudut bias, v1 dan v2 pada

kecepatan cahaya sinar datang dan sinar bias. Lambang n1 merujuk pada indeks

bias medium yang dilalui sinar datang, sedangkan n2 adalah indeks bias medium

yang dilalui sinar bias.

Hukum Snell dapat digunakan untuk menghitung sudut datang atau sudut

bias, dan dalam eksperimen untuk menghitung indeks bias suatu bahan.

Pada tahun 1637, René Descartes secara terpisah menggunakan argumen

heuristik kekekalan momentum dalam bentuk sinus dalam tulisannya Discourse

on Method untuk menjelaskan hukum ini. Cahaya dikatakan mempunyai

kecepatan yang lebih tinggi pada medium yang lebih padat karena cahaya

adalah gelombang yang timbul akibat terusiknya plenum, substansi kontinu

yang membentuk alam semesta. Dalam bahasa Perancis, hukum Snell disebut la

loi de Descartes atau loi de Snell-Descartes.

Sebelumnya, antara tahun 100 hingga 170 Ptolemeus dari Thebaid

menemukan hubungan empiris sudut bias yang hanya akurat pada sudut kecil.

Konsep hukum Snell pertama kali dijelaskan secara matematis dengan akurat

pada tahun 984 oleh Ibn Sahl dari Baghdad dalam manuskripnya On Burning

Mirrors and Lenses. Dengan konsep tersebut Ibn Sahl mampu membuat lensa

yang dapat memfokuskan cahaya tanpa aberasi geometri yang dikenal sebagai

kanta asperik. Manuskrip Ibn Sahl ditemukan oleh Thomas Harriot pada tahun

1602, tetapi tidak dipublikasikan walaupun ia bekerja dengan Johannes Keppler

pada bidang ini.

Pada tahun 1678, dalam Traité de la Lumiere, Christiaan Huygens

menjelaskan hukum Snell dari penurunan prinsip Huygens tentang sifat cahaya

sebagai gelombang. Hukum Snell dikatakan, berlaku hanya pada medium

isotropik atau "teratur" pada kondisi cahaya monokromatik yang hanya

mempunyai frekuensi tunggal, sehingga bersifat reversibel. Hukum Snell

dijabarkan kembali dalam rasio sebagai berikut:

Sudut Brewster dimana tidak terdapat gelombnag yang dipantulkan adalah

dirumuskan sebagai berikut:

Kesimpulan:

Tumbukan Normal

Gelombang dengan tumbukan normal ini adalah yang arahnya tegak lurus terhadap bidang antarmuka.

Tumbukan Miring

Terdiri dari beberapa gelombnag yang menumbuk secara tidak beraturan. sehingga mennyebabkan antara tumbukan tidak tegak lurus dengan bidang antarmuka

Hukum Pembiasan (Snell)

Sinar datang, garis normal, dan sinar bias berpotongan pada satu bidang

batas. Sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat (n1)

Perbandingan Sinus Sudut datang (sin i) terhadap sinus sudut biasnya (sin r)

dari satumedium ke medium lainya selalu tetap

DAFTAR PUSTAKA

Schaum Elektromagnetika

http://www.wikipedia.org

http://pintarelektronika.blogspot.com

http://search.google.com