makalah Polarisasi

7,343 views
7,130 views

Published on

jebbs a.w.n.i

Published in: Education
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
7,343
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
284
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

makalah Polarisasi

  1. 1. Tugas Kelompok POLARISASI Oleh : KELOMPOK IV Ayu Lestari Hani Rahmadianti Hasnidar Gigih Adrian Said UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR 2013
  2. 2. KATA PENGANTAR Puji dan syukur kita panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan ramat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Makalah tentang “POLARISASI ” ini dengan sebaik mungkin. Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesarnya kepada dosen pembimbing mata kuliah Gelombang dan optik serta teman-teman yang turut membantu dan memberikan masukan dalam penyelesaian makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat bagi setiap kalangan yang membaca dan sekaligus dapat membuka wawasan kita yang seluas-luasnya tentang polarisasi. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam makalah ini . Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun kami harapkan demi kesempurnaan penulisan makalah ini. Makassar, 2 Maret 2013 Penyusun ii
  3. 3. BAB II PEMBAHASAN A. Polarisasi Gelombang Gelombang cahaya adalah gelombang transversal, sedangkan gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. Ada satu sifat gelombang yang hanya dapat terjadi pada gelombang transversal, yaitu polarisasi. Jadi, polarisasi gelombang tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal, misalnya pada gelombang bunyi. Pada umumnya, gelombang cahaya mempunyai banyak arah getar. Suatu gelombang yang mempunyai banyak arah getar disebut gelombang tak terpolarisasi, sedangkan gelombang yang memilki satu arah getar disebut gelombang terpolarisasi. Fenomena polarisasi cahaya ditemukan oleh Erasmus Bhartolinus pada tahun 1969. Dalam fenomena polarisasi cahaya, cahaya alami yang getarannya ke segala arah tetapi tegak lurus terhadap arah merambatnya (gelombang transversal) ketika melewati filter polarisasi, getaran horizontal diserap sedang getaran vertikal diserap sebagian. Cahaya alami seperti cahaya matahari yang getarannya ke segala arah di sebut cahaya tak terpolarisasi, sedang cahaya yang melewati polaroid hanya memiliki getaran pada satu arah saja, yaitu arah vertikal, disebut cahaya terpolarisasi linear. Mengapa polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal? Dari penjelasan sebelumnya dapat kita nyatakan bahwa suatu gelombang terpolarisasi linear bila getaran dari gelombang tersebut selalu terjadi dalam satu arah saja. Arah ini disebut arah polarisasi. Untuk mengamati polarisasi ini, marilah kita ikat seutas tali pada titik O di dinding, kemudian masukkan ujung tali lain, yaitu ujung A ke sebuah celah, Pasang celah dalam posisi vertikal, kemudian getarkan ujung tali di A sehingga gelombang transversal yang merambat dari A dapat menembus celah, dan sampai di titik O. Ubahlah posisi celah menjadi horisontal, kemudian getarkan kembali ujung tali A secara vertikal. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa gelombang vertikal tidak dapat menembus celah (tampak tidak ada gelombang diantara celah dan titik O). Jika kemudian tali di titik A digetarkan berputar, artinya digetarkan ke segala arah dan celah dipasang vertikal, apa yang terjadi? Ternyata, gelombang dapat menembus celah dengan arah getaran gelombang yang sama dengan arah posisi celah, yaitu arah vertikal Peristiwa tersebut menunjukkan terjadinya polarisasi pada gelombang tali yang melewati sebuah celah sempit, dengan arah polarisasi gelombang sesuai arah
  4. 4. celahnya. Polarisasi dapat diartikan sebagai penyearah gerak getaran gelombang. Jika gelombang bergetar ke segala arah, seperti pada gambar setelah melewati sebuah celah, arah getaran gelombang menjadi satu arah getar saja, yang disebut dengan gelombang terpolarisasi linear. Jadi, hanya gelombang-gelombang yang memiliki arah getaran tegak lurus dengan arah rambatannya saja yang disebut sebagai gelombang transversal, yang dapat mengalami polarisasi. Oleh karena cahaya atau gelombang elektromagnet termasuk gelombang transversal, cahaya dapat mengalami polarisasi. Gejalah polarisasi hanya dapat dialami oleh gelombang transversal saja, sedangkan gelombang longitudinal tidak mengalami gejala polarisasi. Fakta bahwa cahaya dapat mengalami polarisasi menunjukkan bahwa cahaya merupakan gelombang transversal. Pada umumnya, gelombang cahaya mempunyai banyak arah getar. Suatu gelombang yang mempunyai banyak arah getar disebut gelombang tak terpolarisasi, sedangkan gelombang yang memilki satu arah getar disebut gelombang terpolarisasi. Gejalah polarisasi dapat digambarkan dengan gelombang yang terjadi pada tali yang dilewatkan pada celah. Apabila tali digetarkan searah dengan celah maka gelombang pada tali dapat melewati celah tersebut. Sebaliknya jika tali digetarkan dengan arah tegak lurus celah maka gelombang pada tali tidak bisa melewati celah tersebut. Sinar alami seperti sinar Matahari pada umumnya adalah sinar yang tak terpolarisasi. Dari hasil diatas dapat disimpulkan bahwa polarisasi adalah suatu peristiwa perubahan arah getar gelombang pada cahaya yang acak menjadi satu arah getar. polarisasi adalah peristiwa penyerapan arah bidang getar dari gelombang. Polarisasi cahaya dapat disebabkan oleh empat cara, yaitu refleksi (pemantulan), absorbsi (penyerapan), pembiasan (refraksi) ganda dan hamburan. 1. Polarisasi karena refleksi Pemantulan akan menghasilkan cahaya terpolarisasi jika sinar pantul oleh benda bening dan sinar biasnya membentuk sudut 90. Di mana cahaya yang dipantulkan merupakan cahaya yang terpolarisasi sempurna, sedangkan sinar bias merupakan sinar terpolarisasi sebagian. Arah getar sinar pantul yang terpolarisasi
  5. 5. akan sejajar dengan bidang pantul. Oleh karena itu sinar pantul tegak lurus sinar bias, berlaku ip + r = 90° atau r = 90° – ip Cahaya yang berasal dari cermin I adalah cahaya terpolarisasi akan dipantulkan ke cermin. Apabila cermin II diputar sehingga arah bidang getar antara cermin I dan cermin II saling tegak lurus, maka tidak akan ada cahaya yang dipantulkan oleh cermin II. Peristiwa ini menunjukkan terjadinya peristiwa polarisasi. Cermin I disebut polarisator, sedangkan cermin II disebut analisator. Polarisator akan menyebabkan sinar yang tak terpolarisasi menjadi sinar yang terpolarisasi, sedangkan analisator akan menganalisis sinar tersebut merupakan sinar terpolarisasi atau tidak. Polarisasi karena pemantulan cahaya yang datang ke cermin dengan sudut datang sebesar 57o, maka sinar yang terpantul akan merupakan cahaya yang terpolarisasi. Cahaya yang berasal dari cermin I adalah cahaya terpolarisasi akan dipantulkan ke cermin. Apabila cermin II diputar sehingga arah bidang getar antara cermin I dan cermin II saling tegak lurus, maka tidak akan ada cahaya yang dipantulkan oleh cermin II. Peristiwa ini menunjukkan terjadinya peristiwa polarisasi. Cermin I disebut polarisator, sedangkan cermin II disebut analisator. Polarisator akan menyebabkan sinar yang tak terpolarisasi menjadi sinar yang terpolarisasi, sedangkan analisator akan menganalisis sinar tersebut merupakan sinar terpolarisasi atau tidak. Polarisasi Gelombang Karena Pemantulan 2. Polarisasi karena absorbsi selektif
  6. 6. Teknik yang umum untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi adalah menggunakan polaroid yang akan meneruskan gelombang gelombang yang arah getarnya sejajar dengan sumbu transmisi dan menyerap semua gelombang pada arah getar lainnya. Pada gambar 4 tampak dua buah polaroid, polaroid pertama disebut polarisator dan polaroid kedua disebut analisator. Polarisatorberfungsi untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi dari cahaya tak terpolarisasi (cahaya alami).Analisator berfungsi untuk mengurangi intensitas cahaya cahaya terpolarisasi. Polarisasi karena absorbsi. Selektif Polaroid adalah suatu bahan yang dapat menyerap arah bidang getar gelombang cahaya dan hanya melewatkan salah satu bidang getar. Seberkas sinar yang telah melewati polaroid hanya akan memiliki satu bidang getar saja sehingga sinar yang telah melewati polaroid adalah sinar yang terpolarisasi. Peristiwa polarisasi ini disebut polarisasi karena absorbsi selektif. Polaroid banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain untuk pelindung pada kacamata dari sinar matahari (kacamata sun glasses) dan polaroid untuk kamera. Polarisasi karena Absorbsi Selektif Prinsip kerja sistem adalah sebagai berikut, seberkas cahaya alami menuju polarisator. Di sini cahaya dipolarisasi secara vertikal, yaitu hanya komponen vektor medan listrik E yang sejajar dengan sumbu transmisi saja yang diteruskan sedangkan lainnya diserap. Cahaya terpolarisasi yang masih mempunyai kuat medan listrik belum berubah menuju analisator (sudut antara sumbu transmisi analisator dan polarisator adalah θ). Di analisator, semua komponen E yang sejajar sumbu analisator yang diteruskan. Jadi, kuat medan listrik yang diteruskan oleh analisator adalah E2 = E cos θ ……………………………(1)
  7. 7. Jika cahaya alami tak terpolarisasi yang jatuh pada polaroid pertama (polarisator) memiliki intensitas Io, maka cahaya terpolarisasi yang melewati polarisator, I1 adalah I1= 1/2 I0 ……………………………(2) Cahaya dengan intensitas I1 ini kemudian datang pada analisator dan cahaya yang keluar dari analisator akan memiliki intensitas I2 . menurut hukum Maulus, hubungan antara I2 dan I1 dapat dinyatakan I2 = I1 cos2 θ = ½ I0 cos2 θ …………………(3) Persamaan 3 menunjukkan bahwa analisator berfungsi untuk mengurangi intensitas cahaya terpolarisasi. Intensitas cahaya yang diteruskan oleh sistem Polaroid mencapai maksimum jika kedua sumbu polarisasi adalah sejajar (θ = 0o atau 180o) dan mencapai minimum jika kedua sumbu polarisasi saling tegak lurus atau 90o Polarisasi jenis ini dapat terjadi dengan bantuan kristal polaroid. Bahan polaroid bersifat meneruskan cahaya dengan arah getar tertentu dan menyerap cahaya dengan arah getar yang lain. Cahaya yang diteruskan adalah cahaya yang arah getarnya sejajar dengan sumbu polarisasi polaroid. Polaroid banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain untuk pelindung pada kacamata dari sinar matahari (kacamata sun glasses) dan polaroid untuk kamera. Suatu cahaya tak terpolarisasi datang pada lembar polaroid pertama disebut polarisator (Polarisator berfungsi untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi), dengan sumbu polarisasi ditunjukkan oleh garis-garis pada polarisator. Kemudian dilewatkan pada polaroid kedua yang disebut analisator (Analisator untuk mengetahui apakah cahaya sudah terpolarisasi atau belum). Maka intensitas sinar yang diteruskan oleh analisator I, dapat dinyatakan sebagai : I= I0 cos2q Dengan I0 adalah intensitas gelombang setelah melalui analisator. Sudut q adalah sudut antara arah sumbu dan polarisator dan analisator. Persamaan di atas dikenal dengan hukum malus, ditemukan oleh Etienne Louis Malus pada tahun 1809. Dari persamaan hukum Malus ini dapat disimpulkan : Intensitas cahaya yang diteruskan maksimum jika kedua sumbu polarisasi sejajar (q = 00 atau q = 1800).
  8. 8. Intensitas cahaya yang diteruskan = 0 (nol) (diserap seluruhnya oleh analisator) jika kedua sumbu polarisasi tegak lurus satu sama lain. 3. Polarisasi karena pembiasan ganda Polarisasi karena bias kembar dapat terjadi apabila cahaya melewati suatu bahan yang mempunyai indeks bias ganda atau lebih dari satu, Jika berkas kaca dilewatkan pada kaca, kelajuan cahaya yang keluar akan sama ke segala arah. Hal ini karena kaca bersifat homogen, indeks biasnya hanya memiliki satu nilai. Namun, pada bahan-bahan kristal tertentu misalnya kalsit, mika, Kristal gula, Kristal es dan kuarsa, kelajuan cahaya di dalamnya tidak seragam karena bahan-bahan itu memiliki dua nilai indeks bias (birefringence). Cahaya yang melalui bahan dengan indeks bias ganda akan mengalami pembiasan dalam dua arah yang berbeda. Sebagian berkas akan memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar biasa yang arah cahayanya Lurus dan cahaya ini tidak terpolarisasi), sedangkan sebagian yang lain tidak memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar istimewa yang cahayanya di belokan dan cahaya ini cahaya yang terpolarisasi). 4. Polarisasi karena hamburan Polarisasi cahaya karena peristiwa hamburan dapat terjadi pada peristiwa terhamburnya cahaya matahari oleh partikel-partikel debu di atmosfer yang menyelubungi Bumi. Cahaya matahari yang terhambur oleh partikel debu dapat terpolarisasi. Itulah sebabnya pada hari yang cerah langit kelihatan berwarna biru karena cahaya biru memiliki panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya
  9. 9. merah. Hal itu disebabkan oleh warna cahaya biru dihamburkan paling efektif dibandingkan dengan cahaya-cahaya warna yang lainnya. Jika cahaya dilewatkan pada suatu medium, partikel-partikel medium akan menyerap dan memancarkan kembali sebagian cahaya itu. Penyerapan dan pemancaran kembali cahaya oleh partikel-partikel medium ini dikenal sebagai fenomena hamburan. Pada peristiwa hamburan, cahaya yang panjang gelombangnya lebih pendek cenderung mengalami hamburan dengan intensitas yang besar. Hamburan ini dapat diamati pada warna biru yang ada di langit kita.Hamburan cahaya oleh partikel kecil bahan adalah salah satu fenomena alam yang indah. Langit biru dan merahnya sunset adalah peristiwa hamburan. Seperti sinar matahari melewati atmosfer, sebagian besar diserap oleh molekul udara dan dengan seketika diberikan pada beberapa arah yang baru. Fenomena hamburan sama dengan perilaku gelombang air pada benda yang mengapung. Ketika sebuah batu kecil tenggelam dalam air yang sama, sebuah gabus kecil yang mengapung akan bergerak naik turun dengan frekuensi dari gelombang yang melewatinya. Gelombang cahaya divisualisasikan bergerak dalam cara yang sama pada molekul udara. Pertama sebuah gelombang cahaya mengatur sebuah molekul atau partikel ke dalam sebuah getaran, gelombang dapat dipancarkan lagi. Kristal diploid adalah Kristal yang dapat menyerap secara selektif salah satu komponen yang tegak lurus dari cahaya alam (takterpolarisasi). Kristal ini mempunyai sumbu yang jika medan listrik cahaya terpolarisasi linier sejajar dengan sumbu ini dating pada Kristal, maka cahaya akan diteruskan dengan redaman yang sangat kecil. Sumbu ini disebut sumbu mudah atau sumbu polarisasi. Biasanya dipasang dua buah Kristal diploid sebagai polarisator dan yang lain sebagai analisator. Jika sumbu mudah kedua Kristal saling tegak lurus, maka tidak ada cahaya yang sampai dapat menembus analisator (medan listrik terserap sempurna). Jika sumbu mudah analisator membentuk sudut terhadap sumbu mudah polarisator, maka cahaya akan dapat sampai pada pengamat dengan intensitas sebesar:
  10. 10. I1= I0 cos2 θ ................................(4). Dengan: I1= Intensitas cahaya setelah melewati analisator I0= Intensitas cahaya sebelum melewati analisator θ = Sudut yang dibentuk antara sumbu mudah polarisator dan analisator. 5. Polarisasi karena Pemantulan dan Pembiasan Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan para ilmuwan Fisika menunjukkan bahwa polarisasi karena pemantulan dan pembiasan dapat terjadi apabila cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang dibiaskan saling tegak lurus atau membentuk sudut 90o. Di mana cahaya yang dipantulkan merupakan cahaya yang terpolarisasi sempurna, sedangkan sinar bias merupakan sinar terpolarisasi sebagian. Sudut datang sinar yang dapat menimbulkan cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang dibiaskan merupakan sinar yang terpolarisasi. Sudut datang seperti ini dinamakan sudut polarisasi (ip) atau sudut Brewster. Pada saat sinar pantul dan sinar bias saling tegak lurus (membentuk sudut 90o) akan berlaku ketentuan bahwa : i + r = 90o atau r = 90o – i 6. Pemutaran Bidang Polarisasi Seberkas cahaya tak terpolarisasi melewati sebuah polarisator sehingga cahaya yang diteruskan terpolarisasi. Cahaya terpolarisasi melewati zat optik aktif, misalnya larutan gula pasir, maka arah polarisasinya dapat berputar.
  11. 11. Pemutaran Bidang Polarisasi Contoh Soal: 1. Ujung seutas tali digetarkan harmonik dengan periode 0,5 s dan amplitudo 6 cm. Getaran ini merambat ke kanan sepanjang tali dengan cepat rambat 200 cm/s. Tentukan: a. Persamaan umum gelombang b Simpangan, kecepatan, dan percepatan partikel di P yang berada 27,5 cm dari ujung tali yang digetarkan pada saat ujung getar telah bergetar 0,2 s c. Sudut fase dan fase partikel di P saat ujung getar telah bergetar 0,2 s Beda fase antra dua partikel sepanjang tali yang berjarak 25 cm Penyelesaian: a. T = 0,5 s ; A = 6 cm=0,06m ; v = 200 cm/s =2 m/s; gel. merambat ke kanan ω =2π/T = 2π/0,5 = 4p rad/s f =1/T = 1/0,5s = 2 λ =v/f = 2/2 = 1m k = 2π ω 2π/T = 2π/0,5 = 4π rad/s. Persamaan umum gelombang: y= A sin 2π( )= A sin (ωt – kx) y = 0,06 sin 2π y= 0,06 sin 2π(2t – x)
  12. 12. b). x = 27,5 cm = 0,275 m ; t = 0,2 s Simpangan gelombang: y = 0,06 sin 2π(2t – x) =0,06 sin 2π(2. (0,2) – 0,275) y = 0,06 sin 2π(0,4 – 0,275) = 0,06 sin 2π(0,125) = 0,06 sin (0,25π) y = 0,06 sin(45o) = 0,06 (1/2 )= 0,03 m Kecepatan gelombang: vy = ω.A. cos (ωt – kx) = 4π (0,06) cos 45o = 0,12 m/s Percepatan gelombang: Ay = - ω2.A. sin (ωt – kx) = - (4π)2 (0,06) sin 45o Ay = - 0,96π2 (1/2 )= - 0,48π2 m/s2 c) Sudut fase, θ=2πφ = 2π(2t – x)= 0,25π ; Fase, φ=θ/2π= 0,25π/2π =1/8. d) x = 25 cm =0,25m Beda fase, Δφ=Δx/λ = 0,25/1 =0,25 2) Suatu gelombang sinusoidal dengan frekuensi 500 Hz memiliki cepat rambat 350 m/s. a. Berapa jarak pisah antara dua titik yang berbeda fase π/3 rad? b. berapa beda fase pada suatu partikel yang berbeda waktu 1 ms? Penyelesaian: f=500 Hz, v=350 m/s, λ = v/f = 350/500= 7/10 m/s a) Jarak pisah antara dua titik yang berbeda fase π/3 rad: Δθ= π/3; Δφ=Dθ/2π = 1/6; Δφ=Dx/λ ® Δx=Δφ.λ =(1/6)(7/10)= 7/60 b) Beda fase suatu partikel: t = t2 – t1 = 1 ms = 1 x 10-3 s Dφ =φ 2 - φ1 = (t1 – t2) f = - (1 x 10-3 s) 500 Hz = - ½ . 3) Seutas kawat yang panjangnya 100 cm direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan harmonik naik-turun dengan frekuensi 1/8 Hz dan amplitudo 16 cm, sedangkan ujung lain terikat. Getaran harmonik tersebut merambat ke kanan sepanjang kawat dengan cepat rambat 4,5 cm/s. Tentukan letak simpul ke-4 dan perut ke-3 dari titik asal getaran! Jawab: L = 100 cm ; f = 1/8 Hz ; A = 16 cm ; v = 4,5 cm/s; λ = v/f = 4,5/1/8= 36 cm Simpul ke 4 → (n + 1) = 4, n = 3 Xn+1 = (2n)( λ/4), x4 = (2)(3) (36/4) = 54 cm Letak simpul ke 4 dari titik asal = L – x4 = 100 – 54 = 46 cm
  13. 13. Perut ke – 3 → (n + 1) = 3, n = 2 Xn+1 = (2n+1)( λ/4), x3 = (5)(36/4) = 45 cm Letak perut ke – 3 dari titik asal = 100 – 45 = 55 cm 4). Salah satu ujung dari seutas tali yang panjangnya 115 cm digetarkan harmonik naik- turun, sedang ujung lainnya bebas bergerak. a. Berapa panjang gelombang yang merambat pada tali jika perut ke-3 berjarak 15 cm dari titik asal getaran? b. Di mana letak simpul ke-2 diukur dari titik asal getaran? Jawab: a. x3 = 15 cm ; ke-3→ (n + 1) = 3, n = 2 xn+1 = 2n (λ/4) → x3 = 4(λ/4) ® 15 =1 λ, jadi λ = 15/1 =15 cm b. ke-2 → n + 1 = 2, n = 1 xn+1 = (2n+1) (λ/4) ® x2 = 3(λ/4) = 3(15/4) = 11,25 cm Letak simpul ke-2 dari titik asal getar = L – x2 = 115 – 11,25 = 103,75 cm. 5. Cahaya terpolarisasi acak dikenakan pada polisator bersumbu transmisi vertical. Cahaya yang keluar dari polisator dilewatkan pada analisator dengan arah sumbu transmisi 60° terhadap sumbu transmisi polisator. Perbandingan intensitas cahaya yang keluar dari analisator terhadap intensitas cahaya yang keluar dari polisator adalah Jawab : Dik : θ = 60° I = …..? I = ½ cos2 θ = ½ cos2 60 =½.¼ = 1/8 = 12,5 °/° B. Cara Membuat Gelombang Terpolarisasi Pemantulan, pembiasan, difraksi, dan interferensi dapat terjadi pada gelombang tali (satu dimensi), gelombang permukaan air (dua dimensi), gelombang bunyi dan gelombang cahaya (tiga dimensi). Gelombang tali, gelombang permukaan
  14. 14. air, dan gelombang cahaya adalah gelombang transversal, sedangkan gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. Ada satu sifat gelombang yang hanya dapat terjadi pada gelombang gelombang tidak dapat terjadi transversal, pada yaitu polarisasi. gelombang longitudinal, Jadi, polarisasi misalnya pada gelombang bunyi. Fenomena polarisasi cahaya ditemukan oleh Erasmus Bhartolinus pada tahun 1969. Dalam fenomena polarisasi cahaya, cahaya alami yang getarannya ke segala arah tetapi tegak lurus terhadap arah merambatnya (gelombang transversal) ketika melewati filter polarisasi, getaran horizontal diserap sedang getaran vertikal diserap sebagian. Cahaya alami yang getarannya ke segala arah di sebut cahaya tak terpolarisasi, sedang cahaya yang melewati polaroid hanya memiliki getaran pada satu arah saja, yaitu arah vertikal, disebut cahaya terpolarisasi linear. Ide polarisasi gelombang dengan mudah dapat kita pahami dengan memperhatikan secara seksama suatu gelombang transversal pada tali ketika melewati sebuah celah. Dari penjelasan sebelumnya dapat kita nyatakan bahwa suatu gelombang terpolarisasi linear bila getaran dari gelombang tersebut selalu terjadi dalam satu arah saja. Arah ini disebut arah polarisasi. Untuk mengamati polarisasi ini, marilah kita ikat seutas tali pada titik O di dinding, kemudian masukkan ujung tali lain, yaitu ujung A ke sebuah celah. Pasang celah dalam posisi vertikal, kemudian getarkan ujung tali di A sehingga gelombang transversal yang merambat dari A dapat menembus celah, dan sampai di titik O. Ubahlah posisi celah menjadi horisontal, kemudian getarkan kembali ujung tali A secara vertikal. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa gelombang vertikal tidak dapat menembus celah (tampak tidak ada gelombang diantara celah dan titik O). Jika kemudian tali di titik A digetarkan berputar, artinya digetarkan ke segala arah dan celah dipasang vertikal, apa yang terjadi? Ternyata, gelombang dapat menembus celah dengan arah getaran gelombang yang sama dengan arah posisi celah, yaitu arah vertikal. Peristiwa tersebut menunjukkan terjadinya polarisasi pada gelombang tali yang melewati sebuah celah sempit, dengan arah polarisasi gelombang sesuai arah celahnya. Polarisasi dapat diartikan sebagai penyearah gerak getaran gelombang. Jika gelombang bergetar ke segala arah, seperti pada gambar 1.26 setelah melewati sebuah celah, arah getaran gelombang menjadi satu arah getar saja, yang disebut dengan gelombang terpolarisasi linear. Jadi, hanya gelombang-gelombang yang memiliki arah getaran tegak lurus dengan arah rambatannya saja yang disebut sebagai gelombang transversal, yang
  15. 15. dapat mengalami polarisasi. Oleh karena cahaya atau gelombang elektromagnet termasuk gelombang transversal, cahaya dapat mengalami polarisasi. C. Bias Rangkap Dalam Kristal Polarisasi oleh kristal dikroik Kristal dikroik adalah kristal yang dapat menyerap secara selektif salah satu komponen yang saling tegak lurus dari cahaya alam (tak terpolarisasi). Kristal ini mempunyai sumbu yang jika medan listrik cahaya terpolarisasi linear sejajar dengan sumbu ini datang pada kristal, maka cahaya akan ditruskan dengan redaman yang sangat kecil. Birefrigence (Refraksi Ganda) Efek polarisasi ganda/kembar/rangkap yang terjadi ketika cahaya/sinar dilewatkan melalui kristal Iceland spar (yang sekarang kita kenal sebagai kristal kalsit) pertama kali ditemukan oleh Bartholinus pada tahun1669. Lalu, kemudian pada tahun 1690, ChristianHuygens menemukan fenomena polarisasi cahaya dengan melewatkan cahaya melalui dua buah kristal kalsit yang disusun secara seri. Huygens mendapatkan bahwa jika sebuah sinar masuk ke dalam kristal kalsit dalam berbagai sudut masuk, maka sinar itu akan terpecah menjadi dua buah sinar yang keluar dari kristal kalsit, yakni sinar biasa (sinar o) dan sinar luar biasa (sinar e). Pembelokan rangkap/ganda/rangkap dari sebuah sinar yang ditransmisikan melalui kalsit dinamakan refraksi ganda/kembar. Jadi, jika cahaya melalui kaca, maka cahaya lewat dengan kelajuan sama ke segala arah. Ini disebabkan kaca mempunyai satu indeks bias. Tetapi dalam bahan kristal tertentu seperti kalsit dan kuarsa. Kelajuan cahaya tidak sama untuk ke segala arah. Ini disebabkan kristal mempunyai lebih dari satu nilai indeks bias. Jadi cahaya yang lewat mengalami pembiasan ganda. Jika seberkas sinar datang searah garis normal, maka sinar ini akan dibagi menjadi dua sinar. Sinar pertama diteruskan tanpa pembelokan disebut sebagai sinar biasa. Sinar kedua dibelokkan, dan disebut sebagai sinar istimewa. Peristiwa ini disebut sebagai polarisasi dengan pembiasan ganda. Jadi polarisasi pembiasan ganda terjadi pada kristal yang memiliki lebih dari satu nilai indeks bias. Jika seberkas sinar datang searah dengan sumbu normal, maka akan dibagi menjadi dua, yaitu sinar biasa dan sinar istimewa.
  16. 16. BAB V PENUTUP A. Kesimpulan. Kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Polarisasi adalah peristiwa perubahan arah getar gelombang cahaya yang acak menjadi satu arah getar. Karena cahaya adalah gelombang elektromagnetik dimana mempunyai arah getar yang tegak lurus arah penjalaran, maka cahaya dapat mengalami polarisasi. 2. Gelombang cahaya adalah gelombang transversal, sedangkan gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. ada satu sifat gelombang yang hanya dapat terjadi pada gelombang transversal, yaitu polarisasi.Jadi, polarisasi gelombang tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal, misalnya pada gelombang bunyi. 3. Efek polarisasi ganda/kembar/rangkap yang terjadi ketika cahaya/sinar dilewatkan melalui kristal Iceland spar (yang sekarang kita kenal sebagai kristal kalsit) fenomena polarisasi cahaya dengan melewatkan cahaya melalui dua buah kristal kalsit yang disusun secara seri. jika sebuah sinar masuk ke dalam kristal kalsit dalam berbagai sudut masuk, maka sinar itu akan terpecah menjadi dua buah sinar yang keluar dari kristal kalsit, yakni sinar biasa (sinar o) dan sinar luar biasa (sinar e).
  17. 17. 4. Kristal dikroik adalah kristal yang dapat menyerap secara selektif salah satu komponen yang saling tegak lurus dari cahaya alam (tak terpolarisasi). Kristal ini mempunyai sumbu yang jika medan listrik cahaya terpolarisasi linear sejajar dengan sumbu ini datang pada kristal, maka cahaya akan ditruskan dengan redaman yang sangat kecil. B. Saran Saran dari makalah ini adalah diharapkan adalah agar pembelajaran selanjutnya lebih ditingkatkan lagi.

×