• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

TUJUAN PEMBELAJARAN� Menjelaskan ciri utama cahaya

terpolarisasi

� Menjelaskan bagaimana suatu bahan

dapat melakukan proses diskroisma.• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

dapat melakukan proses diskroisma.

� Menjelaskan timbulnya bayangan

rangkap akibat bahan anisotropic.

� Menentukan kondisi khusus yang dapat

menghasilkan gelombang pantul

terpolarisasi.

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

BAB YANG AKAN DIPELAJARI

� Sifat Alami Cahaya Terpolarisasi

� Polarisator Diskroik

� Polarisasi Akibat Hamburan

� Polarisasi Birefringent

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

� Polarisasi Birefringent

� Polarisasi Akibat Refleksi

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

PENDAHULUAN� Kacamata yang digunakan untuk mencegah

kesilauan pandangan mata merupakan salah

satu contoh kecil dari aplikasi konsep polarisasi

cahaya. Pada dasarnya gelombang cahaya

dapat mengalami polarisasi.• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

dapat mengalami polarisasi.

� Pada bab ini kita akan membahas sifat lain dari

gelombang cahaya yaitu polarisasi cahaya

yang akan diawali dengan pengenalan konsep

mengapa cahaya dapat mengalami polarisasi

dan dilanjutkan dengan polarisasi gelombang

cahaya oleh beberapa peristiwa antara lain

hamburan, refleksi dan lain sebagainya.

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

SIFAT ALAMI CAHAYA TERPOLARISASI

� Gelombang elektromagnetik terdiri dari dua

komponen yaitu medan listrik dan medan

magnet dimana kedua komponen tersebut

saling terkopel satu sama lain.Vektor medan listrik

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

Arah rambat gelombang

Vektor medan listrik

Vektor medan magnet

x

y

z

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Karena sifat kedua medan tersebut yang

terkopel maka agar lebih mudah kita akan fokus

ke salah satu medan saja yaitu medan listrik.

� Keadaan dimana vektor medan listrik memiliki

kecenderungan arah tertentu disebut sebagai• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

kecenderungan arah tertentu disebut sebagai

keadaan yang terpolarisasi. Jadi gelombang

elektromagnetik tunggal selalu berada dalam

keadaan terpolarisasi.

� Suatu berkas cahaya dapat mengalami

keadaan terpolarisasi oleh beberapa faktor

antara lain hamburan, peristiwa dichroic,

pemantulan, dan birefringence (bias ganda).

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

Medan

Listrik

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

Celah

Sejajar dengan

Bidang Getar

Celah Tegak

Lurus dengan

Bidang Getar

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Dalam keadaan naturalnya,

cahaya terdiri dari banyak

sekali gelombang-gelombang

elektromagnetik tunggal.

Gelombang-gelombangDilihat dari

Vektor medan listrik

(a)

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

Gelombang-gelombang

tersebut saling bersuperposisi.

� Keadaan dimana suatu

gelombang elektromagnetik

memiliki banyak medan listrik

dengan berbagai orientasi

disebut sebagai gelombang

yang tidak terpolarisasi.

Dilihat dari

depan (arah

rambat

gelombang)

(b)

(c)

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Suatu gelombang cahaya yang tidak terpolarisasi

dapat diubah menjadi cahaya terpolarisasi dengan

cara melewatkan cahaya tersebut pada suatu alat

yang disebut polarisator.

� Alat ini berfungsi sebagai pengubah cahaya tidak• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

� Alat ini berfungsi sebagai pengubah cahaya tidak

terpolarisasi menjadi cahaya yang terpolarisasi.

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Hukum Malus

� intensitas cahaya yang keluar dari polarisator

tentu saja lebih kecil dibanding intensitas cahaya

datang karena hanya sebagian komponen

cahaya saja yang diteruskan oleh polarisator.• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

cahaya saja yang diteruskan oleh polarisator.

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Hukum Malus

� Intensitas cahaya yang ditransmisikan oleh

polarisator dapat ditentukan dengan persamaan:

I = I0 cos2 θ

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

� Persamaan diatas disebut hukum Malus.

Implikasi penting dari hukum Malus ini adalah

bahwa ketika suatu cahaya tak terpolarisasi

ditransmisikan melalui polarisator maka

intensitasnya menjadi setengah kali intensitas

mula-mula.

I = I0 cos θ

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

POLARISASI DICHROIC� Dichroic berasal dari istilah Yunani Kuno,

dikhroos, yang merujuk pada definisi pada

suatu alat yang dapat digunakan untuk

memisahkan berkas cahaya menjadi dua

berkas cahaya yang memiliki panjang• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

berkas cahaya yang memiliki panjang

gelombang berbeda.

� Suatu molekul optis aktif dapat menyerap

berbagai cahaya dan menghasilkan konfigurasi

cahaya yang berlawanan dengan polarisasi

lingkaran. Keadaan semacam itu sering

diistilahkan sebagai dischroisme lingkaran.

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

POLARISASI AKIBAT HAMBURAN

� Hamburan adalah peristiwa dimana cahaya

mengalami absorspi dan pemancaran kembali

oleh suatu medium.

� Prinsip mata dapat melihat benda adalah

karena adanya cahaya yang dipantulkan oleh• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

karena adanya cahaya yang dipantulkan oleh

benda ke mata kita.

� Cahaya yang dipancarkan lampu mobil

termasuk cahaya yang tak terpolarisasi. Ketika

cahaya tersebut menerjang air hujan maka

sebagian cahaya akan ditransmisikan dan

sebagian yang lain akan dipantulkan

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Sebuah lampu mobil dinyalakan. Tiga orang

melakukan pengamatan terhadap berkas cahaya

yang dihasilkan lampu tersebut dari arah yang

berbeda-beda.Cahaya

terpolarisasi

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

Sumber cahayaCahaya

terhambur

Muatan

berosilasi pada

bading xy

Pengamat (1)

Pengamat (2)

Pengamat (3)

Pengamat (4)

Cahaya tak

terpolarisasi

terpolarisasi

Cahaya

terpolarisasi

Titik pengamatan

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

POLARISASI AKIBAT BIREFRINGENCE (BIAS

GANDA)� Umumnya setiap material bersifat isotropik

dimana jika gelombang elektromagnetik

dirambatkan pada material tersebut maka

kecepatan rambat cahaya akan sama di setiap

bagian dan arah pada material tersebut. Namun• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

bagian dan arah pada material tersebut. Namun

ada jenis material yang merambatkan cahaya

dengan kecepatan yang berbeda-beda.

� Fenomena semacam ini disebut fenomena

birefringence atau bias ganda.

� Material yang dapat menghasilkan fenomena

semacam itu berasal dari jenis material

anisotropik.

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Cahaya-cahaya hasil pembiasan tersebut

sering diistilahkan sebagai cahaya yang bersifat

ordinary dan extraordinary.

� Pada satu arah rambat tertentu dimana

gelombang cahaya merambat dengan• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

gelombang cahaya merambat dengan

kecepatan yang sama disebut sumbu optikal.

Sumbu optikal

Cahaya ordinary

Cahaya extraordinary

Material Birefringent

Cahaya datang

Cepat rambat berbeda

Pembiasan ganda θ

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Fenomena polarisasi yang terjadi pada material

birefringent, istilah untuk menyebut material yang

menghasilkan fenomena bias ganda, menunjukkan

bahwa cahaya ordinary dan extradordinary selalu

teprolarisasi secara tegak lurus satu sama lain

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

teprolarisasi secara tegak lurus satu sama lain

Plat birefringent

Sumbu optikal

Cahaya datang

Terpolarisasi linier

Polarisator

Komponen medan listrik cahaya

Komponen medan listrik cahaya extraordinary

Komponen medan

listrik cahaya

ordinary

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Jika diuraikan maka medan listrik ordinary dan

extraordinary saling tegak lurus satu sama lain.

Medan listrik E yang dibelokkan tersebut

sesungguhnya adalah mengalami rotasi oleh

material birefringent.• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

material birefringent.

Plat birefringentSumbu optikal

Cahaya datang

dari polarisator

Komponen medan

listrik cahaya

ordinary

Komponen medan listrik

cahaya extraordinaryKomponen medan listrik

cahaya extraordinary

Komponen medan

listrik cahaya

ordinary

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

POLARISASI AKIBAT REFLEKSI

� Cahaya tak terpolarisasi yang mengenai suatu

permukaan transparan seperti gelas atau kaca

maka sebagian cahaya tersebut akan dipantulkan.

� Polarisasi akibat pemantulan dipengaruhi oleh

besar sudut datang cahaya relatif terhadap normal • Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

besar sudut datang cahaya relatif terhadap normal

bidang

Cahaya datang Cahaya dipantulkan

Cahaya ditransmisikan

Normal bidang

Sudut bias

Cahaya terpolarisasi

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Dengan menggunakan hukum Snellius

diperoleh:

( )pp nn

θθ

θθθθ 90sinsin

0

0

2221

−=

−=→=2

tann

=θ• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

( )pp

pp

nn

nn

θθ

θθ

cossin

90sinsin

21

0

21

=

−=1

2tan

n

np =θ

Persamaan diatas

disebut dengan

hukum Brewster

sedangkan sudut

θp disebut sebagai

sudut Brewster

• Sifat Alami

Cahaya

TerpolarisasiA

• Polarisasi

DichroicB

Polarisasi Cahaya

� Hal yang cukup

menarik adalah jika

cahaya yang datang

pada sudut θp adalah

cahaya tepolarisasi

Tidak ada cahaya

terpantul

Cahaya datang

terpolarisasi

Sudut Brewster

• Polarisasi

Akibat

HamburanC

• Polarisasi

akibat

Birefringence

(Bias Ganda)

D

• Polarisasi

Akibat

RefleksiE

cahaya tepolarisasi

maka tidak ada

cahaya yang

dipantulkan. Semua

cahaya akan

ditransmisikan, seperti

terlihat pada Gambar

dibawah.Cahaya ditransmisikan