sababjalal.files.wordpress.com · web viewseberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek...

15
MAKALAH PEMBIASAN PADA KACA PLAN PARALEL DAN PRISMA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN Oleh NAMA : ABDUL SALIM NPM : A1E008018 DOESN PEMBIMBING : Dra.H. Connie F, Mpd

Upload: lecong

Post on 22-Apr-2018

216 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

MAKALAH

PEMBIASAN PADA KACA PLAN PARALELDAN PRISMA

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2009

Oleh

NAMA : ABDUL SALIM

NPM : A1E008018

DOESN PEMBIMBING : Dra.H. Connie F, Mpd

Page 2: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

Pembiasan Cahaya pada kaca plan paralel dan prisma

Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya

karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Arah pembiasan cahaya

dibedakan menjadi dua macam yaitu :

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.

Syarat-syarat terjadinya pembiasan :

1) cahaya melalui dua

medium yang berbeda kerapatan

optiknya;

2) cahaya datang tidak

tegaklurus terhadap bidang batas (sudut

datang lebih kecil dari 90O)

Beberapa contoh gejala pembiasan yang sering dijumpai dalam kehidupan

sehari-hari diantaranya :

dasar kolam terlihat lebih dangkal bila

dilihat dari atas.

kacamata minus (negatif) atau kacamata

plus (positif) dapat membuat jelas pandangan bagi penderita rabun jauh atau

rabun dekat karena adanya pembiasan.

Page 3: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

terjadinya pelangi setelah turun hujan.

1. Indeks Bias

Pembiasan cahaya dapat terjadi dikarenakan perbedaan laju cahaya pada

kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan

dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian

Huygens (1629-1695) : “Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa

dengan laju cahaya dalam suatu zat dinamakan indeks bias.”

Secara matematis dapat dirumuskan :

dimana :

- n = indeks bias

- c = laju cahaya dalam ruang hampa ( 3 x 108 m/s)

- v = laju cahaya dalam zat

Indeks bias tidak pernah lebih kecil

dari 1 (artinya, n 1), dan nilainya

untuk beberapa zat.

2. Hukum Snell

Pada sekitar tahun 1621, ilmuwan Belanda bernama Willebrord Snell (1591

–1626) melakukan eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang

dengan sudut bias. Hasil eksperimen ini dikenal dengan nama hukum Snell yang

berbunyi :

- sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu

bidang datar.

- hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias

merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.

Ketika cahaya melintas dari suatu medium ke medium lainnya, sebagian cahaya

datang dipantulkan pada perbatasan. Sisanya lewat ke medium yang baru. Jika seberkas

cahaya datang membentuk sudut terhadap permukaan (bukan hanya tegak lurus), berkas

Table indek bias beberapa zatMedium n = c / vUdara haampa 1,0000Udara (pada STP) 1,0003Air 1,333Es 1,31Alcohol Etil 1,36Gliserol 1,48

vcn

Page 4: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

tersebut dibelokkan pada waktu memasuki medium yang baru. Pembelokan ini disebut

Pembiasan.

Sudut bias bergantung pada laju cahaya kedua media dan pada sudut datang.

Hubungan analitis antara 1 dan 2 ditemukan secara eksperimental pada sekitar tahun

1621 oleh Willebrord Snell (1591-1626). Hubungan ini dikenal sebagai Hukum Snell

dan dituliskan:

n1 sin 1 = n2 sin 2

1 adalah sudut dating, dan 2 adalah sudut bias (keduanya diukur terhadap garis

yang tegak lurus permukaan antara kedua media). n1 dan n2 adalah indeks-indeks bias

materi tersebut. Berkas-berkas datang dan bias berada pada bidang yang sama, yang

juga termasuk garis tegak lurus terhadap permukaan. Hukum Snell merupakan dasar

Hukum pembiasan.

Jelas dari hukum Snell bahwa jika n2 > n1, maka 2 > 1, artinya jika cahaya

memasuki medium dimana n lebih besar (dan lajunya lebih kecil), maka berkas cahaya

dibelokkan menuju normal. Dan jika n2 > n1, maka 2 > 1, sehingga berkas dibelokkan

menjauhi normal

3. Sudut kritis

Yaitu sudut datang yang menhhasilkan sudut bias 900

4. Pemantulan sempurna

Syarat : 1. Sinar dari medium rapat ke renggang

2. sudut datang > sudut kritis

Sin ik = n2 / n1

Page 5: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

5. Pembiasan pada kaca plan parallel

-

d = ketebalan kaca plan paralel

X = jarak pergeseran sinar

6. Pembiasan Cahaya pada Prisma

Bahan bening yang dibatasi oleh

dua bidang permukaan yang

bersudut disebut prisma.

Besarnya sudut antara kedua

permukaan itu disebut sudut

pembias ().

Apabila seberkas cahaya masuk

pada salah satu permukaan prisma,

cahaya akan dibiaskan dari

permukaan prisma lainnya. Karena

adanya dua kali pembiasan, maka

pada prisma terbentuklah sudut

penyimpangan yang disebut sudut

deviasi.

N2N1

r2i1 i2r1

sudut deviasi

PQ R

S

Page 6: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

Sudut deviasi adalah sudut yang dibentuk oleh perpotongan dari perpanjangan

cahaya datang dengan perpanjangan cahaya bias yang meninggalkan prisma.

P, Q, R, dan S menyatakan jalannya cahaya dari udara masuk ke dalam prisma

kemudian meninggalkan prisma lagi.

Persamaan yang berlaku :

Deviasi minimum terjadi jika i1 = r2, pada deviasi minimum berlaku :

Sudut pembias prisma (β) > 100

Β < 100

Page 7: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

Contoh soal

1. Apa yang dimaksud indeks bias air = 1,3……

Penyelesaian :

Yang dimaksud indeks bias air = 1,3 adalah perbandingan antara laju cahaya

dalam ruang hampa dengan laju cahaya di dalam air besarnya 1,3.

2. Hitung laju cahaya dalam berlian …..(n=2,42)

Penyelesaian :

Diketahui :

n = 2,42

c = 3 x 108 m/s

Ditanyakan :

v = ... .

Jawab :

3. Berkas cahaya datang dari medium A ke medium B dengan sudut datang 300 dan

dibiaskan dengan sudut 450 maka indekbias relative medium A terhadap B adalah

……

Penyelesaian :

Page 8: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

4. Bila cepat rambat cahaya di udara adaalah 3x10-8 m/detik, maka cepat rambat

cahaya dalaam medium yang memiliki indekbias 1,5 adalah…..

Penyelesaian :

5. Seberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka

kecepatan cahaaya dalam air adalah……

Penyelesaian :

6. Bila sudut batas sinar didalam suatu medium adalah 450 maaka indek bias medium

terhadaap udara adalah….nudara= 1

Penyelesaian :

7. Seberkas sinar masuk kedalaam kaca yang mempunyaai ketebalan 30 cm dengan

sudut datang 600 dan dibiaskan dengan sudut 300 . besarnya pergeseran sinar ke

luar terhadap sinar masuk adalah……

Penyelesaian :

Page 9: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

8. Seberkas sinar jatuh pada permukaan kaca plan parallel dengan ssudut datang 600

. indeks pergeseran sinar yang datang dan keluar dari kaca adalah……

Penyelesaian :

9. Sebuah prisma kaca berada di udara. Pada prisma itu datang seberkas sinar denga

sudut dataang 450 dan sudut pembias prisma 600. Jika terjadi deviasi minimum

maka indekbias prisma tersebut adalah……….

Penyelesaian :

Page 10: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

Lembar Kerja Siswa

1. Seberkas sinar masuk kedalaam kaca yang mempunyaai ketebalan 30 cm

dengan sudut datang 600 dan dibiaskan dengan sudut 300 . besarnya pergeseran

sinar ke luar terhadap sinar masuk adalah……

A. B. C. D. E.

2. Dari gambar di bawah jalannya pada prisma adaalah…….

3. Dari gambar dibawah manakah sudut besar pembias prisma adalah….

Page 11: sababjalal.files.wordpress.com · Web viewSeberkas cahaya datang dari udara ke air dengan indek bias air 4/3, maka kecepatan cahaaya dalam air adalah…… Penyelesaian : Bila sudut

4. sinar dating pada sebuah prisma dengan sudut dating 300 jika sudut pembias

prisma 600 . berapa besar sudut deviasi prisma …..

A.27,090

B.37,090

C.47,0900

D.50,090

E.67,090

5. sudut pembias prisma 600 sinar dating dengan sudut 300 . tentukan besarnya

sudut bias kedua pada prisma……

A.57,090

B. 67,090

C. 77,090

D.87,090

E.88,090

6. Gambar yang menunjukkan jalan pembiasan dan penguraian cahaya pada prisa

adalah……..

Kunci Jawaban

1. A

2. D

3. B

4. C

5. C

6. D