1. Polarisasi Oleh Obsorpsi Selektif
Oleh: Wahyu Effendy
NIM. 040251354
Pendidikan IPA (Pendidikan Fisika)

2. Propagasi gelombang EM
•Dapat menjalar melewati ruang hampa (vakum)
•Gelombang EM adalah gelombang transversal, artinya
arah getaran vektor medan listrik dan magnetik adalah
tegak lurus arah perambatan.
•Dihasilkan oleh muatan listrik dipercepat -> gelombang
EM
•Gelombang EM dapat juga diproduksi dari atom atau
molekul yang tereksitasi.

3. Gambar ini menunjukkan diagram skematik dari
propagasi suatu gelombang EM dalam arah sb-x
dengan kecepatan c. Medan listrik E bergetar
dalam bidang x-y dan medan magnetik B
bergetar dalam bidang x-z. E dan B selalu tegak
lurus satu sama lain.
Propagasi Gelombang EM

4. Intensitas Gelombang Cahaya
Ketika dua gelombang cahaya melintas satu sama lain,
medan listrik resultan E pada titik persimpangan sama
dengan penjumlahan dari masing-masing medan listrik
E1 dan E2
21 EEE 
Intensitas gelombang gabungan adalah sebanding dengan
kuadrat medan listrik resultan:
2
21
2
)( EEEI 
Interferensi cahaya berhubungan dengan superposisi
gelombang cahaya ketika mereka berinteraksi

5. Aliran energi dalam gel. EM diukur dengan laju energi per
satuan luas yang biasa dinyatakan dengan Vektor Poynting, S.
Time average dari S dikenal sebagai Intensitas gel.EM
2211
)kontanta(
1
B
c
E
c
EBS
cBE
xx
000
0
BEBES





rmsrmsrms BEE
c
SI
00 
11 2

Transport Energi

6. Polarisasi
• Umumnya penjalaran gelombang EM sama dalam
segala arah atau secara keseluruhan menjalar
secara acak. Dikatakan sebagai gelombang yang
tidak terpolarisasi:
Contoh: sinar matahari, sinar lampu
vibrations
y
propagationz Medan E

7. Sebuah gelombang elektromagnetik
adalah gelombang transversal, medan
listrik dan medan magnetik yang
berfluktuasi tegak lurus satu sama lain
dan searah perambatan. Arah polarisasi
sebuah gelombang elektromagnetik
sebagai arah dari vektor medan listrik 𝐸
bukan arah medan magnetik, karena
banyak detektor gelombang
elektromagnetik yang umumnya
merespons gaya listrik pada elektron
dalam material, dan tidak merespons
gaya magnetik. Jadi gelombang
elektromagnetik dijelaskan oleh
persamaan:
𝐸 𝑥, 𝑡 = 𝐸 𝑚𝑎𝑘𝑠 𝐽 sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥)
𝐵 𝑥, 𝑡 = 𝐵 𝑚𝑎𝑘𝑠 𝑘 sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥)

8. Berkas tak terpolarisasi Tampak dari
Arah sinar
Berkas terpolarisasi
Bidang polarisasi: plane to slide
Berkas terpolarisasi
Bidang polarisasi: plane of the slide
Representasi dari
berkas terpolarisasi & tidak terpolarisasi

9. Beberapa jenis kristal memiliki sifat menyerap lebih kuat gelombang
cahaya dengan vektor medan E pada suatu bidang tertentu dibanding
pada bidang lain (yg tegak lurus dengannya). Kristal seperti ini disebut
kristal dichroic dan sifat ini dikenal sebagai dichroism. Dichroism
ditunjukkan oleh sejumlah mineral dan campuran organik. Kristal
mineral yang paling terkenal adalah tournaline.
Pada 1938, E. H. Land mengembangkan material yang disebut
polaroid, yang mempolarisasi cahaya melalui absorpsi selektif oleh
susunan rantai panjang yang teratur dari molekul hidrokarbon.
Polaroid mengabsopsi gelombang cahaya yang memiliki vektor
medan E yang sejajar dengan panjang rantai molekul dan
meneruskan gelombang cahaya yang memiliki vektor medan E yang
tegak lurus dengan panjang rantai molekul. Arah yang tegak lurus
dengan panjang rantai molekul disebut sebagai sumbu transmisi.
Lembaran polaroid tidak mempolarisasi 100% dari sinar datang dan
tidak mempolarisasi semua gelombang.secara sama.
Polarisasi oleh absorpsi selektif

10. Polarisasi oleh absorpsi selektif
Menggunakan Vertical metal grids
microwave yang tidak terpolarisasi gelombang
terpolarisasi horisontal
Menggunakan polaroid atau polarizer
lembar kristal (molecule chains)
penyerapan medan E dalam 1 arah 
gelombang terpolarisasi
Polaroid vertikal (horizontal molecule chain)
 cahaya terpolarisasi secara vertikal

11. Hubungan antara I dan  pertama kali ditemukan oleh
insinyur AD Prancis E. L. Malus secara kebetulan pada
tahun 1809.
I = I0 cos2 
Ketika suatu berkas cahaya tidak terpolarisasi dengan
intensitas Io dilewatkan melalui dua lembar polaroid
yang digandeng, intensitas yang ditransmisikan I
bervariasi sebagai kuadrat kosinus sudut antara dua
sumbu transmisi, yaitu:

Transmission
axis
Transmission
axis
I0 I
Polarizing sheets
E0 E
Hukum Malus

12. Hukum Malus dapat dipahami dari penjelasan berikut: Vektor
medan listrik E0 dari cahaya terpolarisasi yang dihasilkan oleh
pelat polarisator ke-1 dapat dibagi ke dalam 2 komponen, yang
satu sejajar dan yang lain tegak lurus terhadap sumbu transmisi
dari pelat polarisator ke-2, sebagaimana ditunjukkan dalam
diagram berikut:
Pelat polarisator ke-2 hanya meneruskan bagian dari cahaya
terpolarisasi yang bersesuaian dengan komponen E//.
E= E0 sin 
E// = E0 cos 
E//
E0

Transmission axis
of polarizer
Transmission axis
of analyzer
E

13. 𝐼1 ∝ 𝐸2
𝐼2 ∝ 𝐸𝑐𝑜𝑠𝜃 2
𝐼2
𝐼1
= 𝑐𝑜𝑠2
𝜃
𝐼2 = 𝐸2 𝑐𝑜𝑠2 𝜃,
𝑘𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝐼1 =
1
2
𝐼0, 𝑚𝑎𝑘𝑎
𝐼2 =
1
2
𝐼0 𝑐𝑜𝑠2
𝜃
Untuk
𝜃 = 90 𝑜
→ 𝐼2 = 0
𝜃 = 0 𝑜
→ 𝐼2 = 1/2𝐼0
𝜃 = 60 𝑜
→ 𝐼2 =
1
8
𝐼0
𝜃 = 45 𝑜
→ 𝐼2 = 1/4𝐼0
I = 𝐼 𝑚𝑎𝑘𝑠 𝑐𝑜𝑠2 𝜃
𝐼 𝑚𝑎𝑘𝑠 adalah intensitas maksimum cahaya yang
ditransmisikan pada 𝜃=0 dan I adalah jumlah
yang ditransmisikan pada sudut 𝜃.
(hukum Malus, cahaya terpolarisasi yang
lewat melalui penganalisis.

14. Contoh
• Dua pelat polarisator memiliki arah polarisasi
yang sama sehingga intensitas Im dari cahaya yg
diteruskan adalah maksimum. Ke sudut berapa
pelat harus diputar supaya intensitas turun
menjadi separohnya.
Jawab:
I = ½ Im
½ Im = Io cos2 
 = cos-1 (1/2) =  45o,  135o

15. KOMPETENSI INTI DAN
KOMPETENSI DASAR
FISIKA
SEKOLAH MENENGAH ATAS
(SMA)/MADRASAH ALIYAH (MA)
KURIKULUM 2013
Pedagogic Content
Knowledge
Materi Polarisasi
BAB 2 CAHAYA
Kelas : XII
Semester : Ganjil

16. Pedagogic Content Knowledge
Silabus Kurikulum 2013

18. - Pembelajaran akan lebih baik apabila dilakukan
dengan dukungan media pembelajaran sehingga
materi lebih konkrit dan mempermudah siswa
dalam memahami materi pelajaran.
- Sebagai motivasi, pembelajaran
dihubungankan dengan contoh penerapan
materi dalam kehidupan sehari-hari.
Pemanfaatan polarisasi cahaya dalam
kehidupan seperti pelindung pada kacamata
dari sinar matahari (kacamata sun glasses)
dan polaroid untuk kamera.

19. Polaroid Sunglasses
The polaroid material used in sunglasses makes use of dichroism, or selective
absorption, to achieve polarization.
Polarization by reflection

21. Materi Polarisasi oleh 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.

22. Skema percobaan polarisasi dengan penyerapan selektif
Prinsip kerja sisitem yaitu, seberkas cahaya yang menuju
polarisator dipolarisasi secara vertikal, yaitu hanya komponen
vektormedan listrik E yang sejajar dengan sumbu transmisi saja
yang dilewatkan, sedangkan lainnya diserap. Di analisator semua
komponen E yang tegak lurus sumbu transmisi analisator
diserap. Hanya komponen E yang sejajar sumbu analisator yang
diteruskan. Jadi, kuat medan listrik yang diteruskan oleh
analisator adalah

23. Jika cahaya tak terpolarisasi yang jatuh pada polaroid
pertama (polarisator) memiliki intensitas I1, maka cahaya
terpolarisasi yang melewati polarisator I2 adalah
Dengan  adalah sudut antara sumbu transmisi analisator
dengan sumbu transmisis polarisator.

25. Contoh soal polarisasi di sekolah
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 sebanyak 75%, jika polarisator yang
kedua diputar ... derajat.
Jawab
𝐼1 =
1
2
𝐼0
𝐼2 =
1
4
𝐼0 (penurunan 75%)
𝐼2 = 𝐼1 𝑐𝑜𝑠2
𝜃
¼ 𝐼0 =
1
2
𝐼0 𝑐𝑜𝑠2 𝜃
𝑐𝑜𝑠2
𝜃 = ½
cos 𝜃 =
1
2
𝜃= 450

27. Adanya polaroid sebagai filter atau
saringan. Hal ini bisa dianalogikan,
bahwa dalam sehari-hari kita harus
mampu memfilter hal-hal yang bisa
merugikan diri kita sendiri dan orang
lain.
Perubahan sudut  pada peristiwa polarisasi
(oleh analisator) dapat dianalogikan bahwa
seseorang harus mampu memandang sesuatu
dari sudut pandang atau sisi yang lain, tidak
hanya pada satu sudut pandang saja, sehingga
apabila terjadi perbedaan pendapat atau
pandangan, kita akan lebih bijak dalam
menanggapinya (karakter: menghargai,
menghormati, berpikir positif)
Value

28. Pertanyaan Diskusi
Pertanyaan dari Bapak Ari Rahmat
a) Apa yang dipolarisasikan pada peristiwa polarisasi cahaya
(gelombang elektromagnetik), apakah medan magnet atau medan
listrik ?
b) Apakah polarisasi karena hamburan dapat dijelaskan dengan efek
compton ?
a) Berkas cahaya dari suatu sumber cahaya biasa terdiri dari sejumlah besar
gelombang elektromagnetik dengan orientasi vektor medan E (juga medan B)
yang acak dan sama ke semua arah. Berkas cahaya seperti ini dikenal sebagai
cahaya yang tidak terpolarisasi. Cahaya yang tidak terpolarisasi, jika melalui
sebuah palarisator akan menjadi terpolarisasi satu arah bidang getar.
Jawab
Pada peristiwa polarisasi cahaya, arah gelombang yang terpolarisasi digambarkan
arah medan listrik (E) bukan berarti arah medan magnetnya tidak ada (medan
magnet dan medan listrik tetap ada), tetapi hanya digambarkan medan listrik saja,
dengan tujuan untuk mempermudah siswa dalam mempelajari polarisasi.

29. b) Polarisasi karena hamburan dan efek compton adalah hal yang berbeda. Pada
peristiwa efek compton terjadi pada cahaya monokromatik, single partikel.
Sedangkan pada polarisasi hamburan terjadi pada cahaya polikromatik.

30. Terima kasih