Di dalam presentasi ini, tersaji materi fisika tentang pembiasan. Saya juga menjelaskan tentang hukum-hukum pembiasan dan hubungannya dengan besaran-besaran lain yang terkait. Di samping itu, dibahas pula sedikit mengenai kaca plan paralel dan prisma. Materi ini cocok untuk murid-murid SMA.
4. Pembiasan adalah
pembelokan arah
cahaya yang
melewati 2 medium
yang berbeda
Sudut Datang, adalah sudut yang
dibentuk oleh sinar datang
dengan garis normal
Sudut Bias, adalah sudut yag
dibentuk oleh sinar bias dan
garis normal
5. β’ Indeks bias adalah
suatu ukuran
kemampuan suatu
medium untuk
membelokkan cahaya.
π =
πͺ
π
n = indeks bias medium
C = kecepatan cahaya tanpa medium (3 Γ 108
) π
π
v= kecepatan cahaya dalam medium ( π
π )
π π,π =
π π
π π
π1,2 = indeks bias relatif
π2 = indeks bias medium 2
π1 = indeks medium 1
Baca: indeks bias medium 2
relatif terhadap indeks bias
medium1
6. 1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal berada pada satu bidang;
2. Cahaya yang melalui medium renggang ke medium yang lebih rapat akan dibiaskan
mendekati garis normal, begitu pula sebalikanya.
π¬π’π§ π
π¬π’π§ π
=
π π
π π
π π Γ πππ π = π π Γ πππ π
π1 = indeks bias medium 1
π2 = indeks bias medium 2
i = sudut datang
r = sudut bias
π¬π’π§ π
π¬π’π§ π
=
π π
π π
= π π,π
7. Saat cahaya melewati dua medium
yang berbeda, maka cahaya akan
dibiaskan dan cepat rambat cahaya
juga akan berubah. Cahaya akan
mencapai kecepatan maksimum saat
di udara/vakum.
π π
π π
=
π π
π π
π1 = indeks bias medium 1
π2 = indeks bias medium 2
π£1 = kec. cahaya di medium 1
π£2 = kec. cahaya di medium 2
π1 = indeks bias medium udara (π π’) = 1
π£1 = kec. cahaya di medium udara (C)π2
1
=
πΆ
π£2
π =
πΆ
π£
Indeks bias
udara = 1
8. Ketika cahaya melewati beberapa
medium yang berbeda, frekuensi
cahaya tidak berubah
π = π1 = π2 = β―
π =
π£
π
π = ππ
π£1 = ππ1
π£2 = ππ2
π2
π1
=
π£1
π£2
=
ππ1
ππ2
π π
π π
=
π π
π π
=
π π
π π
π1 = indeks bias medium 1
π2 = indeks bias medium 2
π£1 = kec. cahaya di medium 1
π£2 = kec. cahaya di medium 2
π1 = panjang gelombang cahaya di medium 1
π2 = panjang gelombang cahaya di medium 2
9. Sinar-sinar dari koin mengenai batas
air-udara dibiaskan menjauhi garis
normal. Maka koin seakan-akan ada
di P bukan di A. Koin ini juga
mewakiliki dasar kolam.
πβ²
π
=
π
π π
πβ²
π
=
π π
π
hβ = kedalaman kolam semu
h = kedalaman kolam sebenarnya
π π = indeks bias zat cair (air)
10. Sudut
Kritis
Sudut datang yang
menghasilkan sudut 90Β°
sebagai sudut bias
π1 Γ π₯ sin π π = π2 Γ π₯ sin 90Β°
π1 Γ sin π π = π2
π₯ sin π π =
π2
π1
π π = sudut kritis
π1 = indeks bias medium 1
π2 = indeks bias medium 2
11.
12. Kaca plan paralel atau yang
biasa disebut balok kaca
merupakan keping kaca tiga
dimensi yang kedua sisinya
dibuat sejajar. Pada
umumnya digunakan untuk
kaca
13. Cahaya lewat melalui
kaca sinar yang keluar
dari permukaan kaca
lainnya adalah sejajar
terhadap sinar datang,
tetapi mengalami
pergeseran.
π =
π . π¬π’π§(π½ ππ β π½ ππ)
ππππ½ ππ
π =
π . π¬π’π§(π β π)
πππ π
t = pergeseran cahaya (cm)
d = tebal cahaya (cm)
i = π π’π = sudut datang cahaya
r = π ππ = sudut bias cahaya
14.
15. Dalam optik, Prisma adalah alat yang
dipakai untuk merefleksikan cahaya
berwarna putih atau untuk memisahkannya
(dispersi) menjadi spektrum warna pelangi,
yang secara tradisional dibuat dalam
bentuk prisma dasar segitiga.
16. Prisma adalah zat bening yang
dibatasi oleh dua bidang datar
yang membentuk sudut,yakni
bidang pembias I, bidang
pembias II.
Pada bidang pembias I, sinar
dibiaskan mendekati garis
normal, sebab sinar datang dari
zat optik kurang rapat ke zat
optik lebih rapat yaitu dari udara
ke kaca.
Sebaliknya pada bidang pembias II, sinar
dibiaskan menjahui garis normal, sebab
sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik
kurang rapat yaitu dari kaca ke udara.
Sehingga seberkas sinar yang melewati
sebuah prisma akan mengalami pembelokan
arah dari arah semula.
17. ο± Gambar tersebut memperlihatkan bahwa
berkas sinar tersebut dalam prisma
mengalami dua kalipembiasan sehingga
antara berkas sinar masuk ke prisma dan
berkas sinar keluar dari prisma tidak lagi
sejajar.
ο± Sudut yang dibentuk antara arah sinar
datang dengan arah sinar yang
meninggalkan prisma disebut sudut
deviasi diberi lambang πΉ . Besarnya sudut
deviasi tergantung pada sudut datangnya
sinar ke prisma.
πΏ = π1 + π2 β π½
π½ = π1 + π2
18. ο± Apabila sudut datangnya sinar diperkecil,
maka sudut deviasinya pun akan semakin
kecil.
ο± Sudut deviasi akan mencapai minimum
(Dm) jika sudut datang cahaya ke prisma
(π1) sama dengan sudut bias cahaya
meninggalkan prisma (π2) atau pada saat
itu berkas cahaya yang masuk ke prisma
akan memotong prisma itu menjadi
segitiga sama kaki, sehingga berlaku:
πΏ π = 2π1 β π½
20. Dispersi yaitu peristiwa
terurainya cahaya putih menjadi
cahaya yang berwarna-warni,
seperti terjadinya pelangi. Pelangi
merupakan peristiwa terurainya
cahaya matahari oleh butiran-
butiran air hujan.
Peristiwa peruraian cahaya ini
disebabkan oleh perbedaan indeks bias
dari masing-masing cahaya, di mana
indeks bias cahaya merah paling kecil,
sedangkan cahaya ungu memiliki indeks
bias paling besar.
ο± Cahaya putih yang
dapat terurai
menjadi cahaya yang
berwarna-warni ο
cahaya polikromatik
ο± cahaya tunggal yang
tidak bisa diuraikan
lagi ο cahaya
monokromatik
21. CahayaPutih
Merah
Jingga
Kuning
Hijau
Biru
Nila/Indigo
Ungu Lebar spektrum tergantung
pada selisih sudut deviasi
caaya ungu dan merah ο
Sudut Dispersiπ = πΉ π β πΉ π
π = (π π β π π)π·
Jika sudut pembias prisma
kecil (<15Β°) dan n
menyatakan indeks bias
prisma serta medium di
sekitar prisma adalah udara
F = sudut dispersi
πΏ π’= sudut deviasi ungu
πΏ π= sudut deviasi merah
π π’= indeks bias ungu
π π= indeks bias merah
π½= sudut bias prisma