POLARISASI

Pembahasan polarisasi dalam pertemuan ini akan meliputi cahaya terpolarisasi linier, pola- risasi karena pemantulan (Hukum Brewster) , bias kembar karena medium yang tak isotrop , dikroisma , Hukum Malus , polarisasi lingka -ran dan ellips serta hamburan cahaya .

1. POLARISASI GELOMBANG Menurut Maxwell cahaya merupakan gelombang . eletromagnetik yang merambat secara transver - . sal yaitu ; gerak / getaran medium adalah tegak . lurus arah rambatan.

Bila gerak medium , yang tegak lurus arah ramba- . tan tersebut , hanya dalam arah suatu garis terten- . tu , disebut : gelombang terpolarisasi linier atau . terpolarisasi bidang. Masalah polarisasi hanya berhubungan dengan . gelombang transversal.

Gelombang cahaya biasa arah rambatan menuju mata

•

Cahaya terpolarisasi linier arah rambatan menuju mata

E

Cahaya sebagai gelombang elektromagnetik , yang . terdiri atas dua komponen yaitu : gelombang medan . listrik E(x,t) dan gelombang medan magnet B(x,t). Keduanya saling tegak lurus, dan keduanya tegak . lurus arah rambatan ( gel. transversal ) .

2. POLARISASI CAHAYA KARENA PEMANTULAN Bagian yang memantul pada cahaya adalah medan . listrik yang tegak lurus bidang datang (bidang yang . dibentuk sinar datang dan normal bidang ). Untuk sudut datang (sudut polarisasi = φP) cahaya . yang dipantulkan hanya bagian medan listrik yang . tegak lurus bidang datang (polarisasi linier / bidang) Sudut polarisasi φP memenuhi hubungan :

tan φP = (n2 / n1) Hukum Brewster

π/2

φP φPn1

n2

Sinar yang sudut datangnya tidak sama dengan . φP tidak akan terpolarisasi .

3. PEMBIASAN KEMBAR Sebagian kristal ( missal: kuarsa , turmalin , kalsit ) . bersifat non-isotrop , artinya : kecepatan cahaya . tidak sama ke semua arah , dan disebut : . pembiasan kembar.

• Sinar Biasa ( sinar ordiner ) Sinar yang kecepatan rambatnya pada suatu . medium sama ke segala arah .

• Sinar Luar Biasa Sinar yang kecepatan rambatnya pada suatu . medium tidak sama ke semua arah .

• Sumbu Optik Suatu arah pada kristal, dimana sinar biasa dan . sinar luar biasa merambat dengan kecepa tan . yang sama

• Dikroisma. . Sifat kristal pembias kembar , dimana salah . satu komponen terpolarisasi diserap lebih kuat . dari pada komponen yang lainnya . Contoh : kristal turmalin.

4. Hukum Malus

Prosentase polarisasi =

Hukum Malus :

••●••●••●••●••● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Sinar tak terpolarisasi ,garis sejajar dan merah yang tegak lurus gambar

Yang sejajar diserap

%100minmax

minmax II

II

2max cosII

Yang tegag diteruskan

5. POLARISASI LINGKARAN DAN POLARISASI . ELLIPS Pada kondisi kristal tertentu , sinar biasa dan sinar , luar biasa melalui jalan yang sama, tapi dengan . kecepatan yang berbeda. Setelah keluar dari . kristal , kedua simar akan berselisih fase , yang . akan menghasilkan sinar terpolarisasi , yang . bentuknya tergantung dari beda fase.

Untuk beda fasenya : π/2 , 3π/2 , atau kelipatan . ganjil dari π/2 , getaran yng dihasilkan akan beru- . pa lingkaran.

Untuk selisih fasenya : 0 , π , 2π, 3π , atau setiap . kelipatan bulat dari π , getaran yang dihasilkan . akan linier .

Untuk semua selisih fasa lainnya, getaran yang . dihasilkan akan berupa ellips.

6. POLARISASI KARENA HAMBURAN CAHAYA

Hamburan cahaya: fenomena penyerapan cahaya . dan pemancarannya kembali oleh suatu medium/ . benda. Cahaya datang pada medium penghambur . ( cahaya datang tak terpolarisasi ) dalam arah . sumbu Z : cahaya yang dihamburkan pada arah X . dipolarisasi pada arah Y , sedangkan cahaya yang . dihamburkan pada arah Y dipolarisasi pada arah X

Cahaya tak terpolarisasi

Cahaya terpolarisasi bidang

Cahaya terpolarisasi bidang

Atom-atm penyerap dan pemancar kembali cahaya

Cahaya biasa memasuki polarisator

Cahaya tak terpolarisasi

polarisator

Terpolarisasi bidang sesuai arah polarisator

Arah rambatan cahaya