Dokumen tersebut membahas tentang konsep-konsep dasar optika seperti pemantulan cahaya, pembiasaan cahaya, difraksi cahaya, interferensi cahaya, dispersi cahaya, dan polarisasi cahaya. Diberikan juga soal-soal untuk memahami konsep-konsep tersebut seperti menghitung sudut deviasi, jarak terang dan gelap, serta intensitas cahaya.
2. 1. PEMANTULAN CAHAYA
Pemantulan cahaya adalah pembalikkan arah cahaya karena mengenai sebuah
permukaan salah satunya permukaan yang mengkilap seperti cermin
Bunyi hukum pemantulan cahaya dikemukakan
oleh Snellius (1591-1626) :
1) Sinar datang, garis normal dan sinar pantul
terletak pada satu bidang datar
2) Besar sudut datang sama dengan sudut
pantul
3. 2. PEMBIASAN CAHAYA
Pernahkah kalian memasukkan pensil/pulpen ke dalam gelas berisi air? Bagaimana bentuk
pensil tersebut?
Pensil yang terlihat seperti terpisah bagian tersebut terjadi
karena adanya pembiasan cahaya atau pembelokkan cahaya
dimana sinar yang dipantulkan oleh pensil mencapai mata kita
yang melewati dua medium yaitu air dan udara. Ketika sinar
memasuki batas antara air dan udara, arah sinar berubah karena
air memiliki kerapatan massa lebih besar dibandingkan udara.
4. 3. DIFRAKSI CAHAYA
Pelenturan cahaya yang akan terjadi jika cahaya melalui celah yang sangat sempit,
salah satunya pada kisi. Kisi difraksi adalah penghalang yang memiliki sejumlah besar
celah/goresan sejajar yang berjarak sama.
Pola difraksi terjadi jika :
5.
6. SOAL
1. Seberkas cahaya (λ=600 nm) didifraksikan oleh kisi dengan 200 garis/mm.Tentukan
sudut deviasi pola difraksi orde kedua!
2. Seberkas sinar dengan panjang gelombang 625 nm dating tegak lurus pada kisi
difraksi. Spektrum orde kedua membentuk sudut 30° terhadap garis normal.
Berapa jumlah garis/cm pada kisi tersebut?
3. Cahaya laser berwarna merah dengan panjang gelombang 750 nm dating tegak
lurus pada sebuah kisi. Apabila spektrum orde kedua membentuk 37° dengan garis
normal pada kisi, banyaknya garis setiap cm pada kisi tersebut adalah..
4. Kisi difraksi memiliki 20000 garis/cm. Sinar monokromatik dilewatkan pada kisi
sehingga terbentuk saat terang kedua pada jarak 4,2 mm. Sudut yang terbentuk
saat terang kedua adalah 30°. Panjang gelombang yang digunakan sebesar…
7. 4. INTERFERENSI CAHAYA
Tahun 1802,ThomasYoung (1773-1829) bereksperimen untuk mendapatkan bukti sifat
gelombang cahaya yaitu dua gelombang yang berpadu.
8. Dari ilustrasi gambar yang dihasilkan untuk menghitung jarak terang ke-m dari terang pusat
sebagai berikut.
Dan untuk menghitung jarak gelap ke-m dari terang pusat sebagai berikut.
9. SOAL
1. Dua celah dengan jarak 0,15 mm disinari tegak lurus. Garis terang keempat
terletak pada jarak 6 mm dari terang pusat. Layar berjarak 80 cm dari celah
tersebut. Berapakah panjang gelombang sinar yang digunakan?
2. Jarak dua celah sebesar 0,25 mm. Sinar dengan panjang gelombang 600 nm
dijatuhkan pada celah sehingga terbentuk pola gelap terang. Jika jarak layar
dengan celah 50 cm. Berapa jarak gelap ketiga dari terang pusat?
3. Sebuah cahaya monokromatik dengan Panjang gelombang 6000 Å mengenai dua
celah dengan lebar 1,8 mm dan jarak layer ke celah 1,8 m. Hitunglah jarak terang
kedua dari gelap kedua!
4. Dua celah sempit disinari cahaya dengan Panjang 720 nm. Jarak antara garis gelap
ketiga dari terang pusat adalah 14,4 mm. Jika jarak layer dengan celah 50 cm.
lebar celah sempit tersebut adalah …
10. 5. DISPERSI CAHAYA
Dispersi adalah penguraian cahaya putih menjadi spektrum cahaya tampak (me-ji-ku-hi-
bi-ni-u). Spektrum cahaya tampak diperoleh dengan menguraikan cahaya putih melalui
prisma segitiga. Contohnya gelembung sabun yang terkena sinar matahari, pelangi.
11. 6. POLARISASI CAHAYA
Proses penyerapan arah getar cahaya. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik
yang memiliki dua arah getar yang saling tegak lurus satusama laindan tegak lurus
terhadap arah rambatnya.
12. Cahaya yang terpolarisasi terdapat intensitas berkas yang ditransmisikan oleh polisator. Setelah melewati
polarisator pertama, maka intensitas cahaya menjadi:
I1 = intensitas cahaya setelah melewati polarisator 1 (candela, cd)
I0 = intensitas cahaya sumber (cd)
Setelah melewati polarisator kedua, maka intensitas cahaya menjadi:
I2 = intensitas cahaya setelah melewati polarisator 2 (cd)
I1 = intensitas cahaya setelah melewati polarisator 1 (cd)
Dapat disimpulkan besarnya intensitas cahaya seterusnya yang melewati beberapa polisator menjadi:
• 3 polarisator
• (n+1) polarisator
13. SOAL
1. Suatu cahaya tak terpolarisasi mengenai polaroid pertama dengan intensitas (I₀).
Tentukan intensitas cahaya yang keluar dari sistem polaroid, yang terdiri dari dua
buah polaroid, jika kedua sudut antara kedua sumbu transmisi adalah 30°!
2. Cahaya tak terpolarisasi dengan intensitas I₀ jatuh pada sebuah polisator
kemudian analisator yang sumbu polarisasinya diputar 37° terhadap polarisator.
Berapakah intensitas cahaya yang diteruskannya?
3. Dua keping polarisator disusun sejajar dengan sumbu transmisi yang sejajar pula.
Cahaya alami (tak terpolarisasi) yang masuk ke susunan polarisator itu akan
mengalami penurunan intensitas menjadi ¼ intensitas awal jika polarisator yang
kedua diputar … derajat.
