Dokumen tersebut membahas tentang deviasi dan dispersi cahaya pada prisma dan aberasi kromatik pada lensa. Deviasi cahaya pada prisma terjadi akibat perbedaan indeks bias bahan prisma, sedangkan dispersi terjadi karena indeks bias bergantung pada frekuensi cahaya. Aberasi kromatik pada lensa disebabkan perbedaan fokus lensa untuk berbagai panjang gelombang cahaya.

1. DEVIASI DAN DISPERSI
Universitas Negeri Surabaya

2. A. PENDAHULUAN
Fenomena apa yang tampak ? Bagaimana ini bisa terjadi ?

3. TUJUAN PEMBELAJARAN (KOGNITIF)
 Menjelaskan prinsip pembiasan pada prisma
 Memformulasikan persamaan deviasi pada prisma
 Memformulasikan persamaan deviasi minimum pada
prisma
 Menjelaskan proses terjadinya dispersi cahaya
 Memformulasikan sudut dispersi pada prisma
 Memformulasikan aberasi kromatik pada lensa
 Menyelesaikan soal yang berkaitan dengan deviasi
pada prisma
 Menyelesaikan soal yang berkaitan dengan dispersi
pada prisma
 Menyelesaikan soal yang berkaitan dengan aberasi
kromatik pada lensa

4. TUJUAN PEMBELAJARAN
(PSIKOMOTOR & AFEKTIF)
 Psikomotor :
Menggambarkan deviasi pada prisma
o Afektif :
o Mengembangkan ketrampilan berkomunikasi
seperti berpendapat dan berdiskusi
 Mengembangkan karakter menghargai
pendapat teman, menyimak diskusi, jujur, dan
bertanggung jawab

5. B. INTI
Pembiasan
Pada 2
Bidang
Bidang Bidang
Datar Lengkung
Plan Paralel Prisma Lensa
Aberasi
Deviasi Dispersi
Kromatik

6. DEVIASI PADA PRISMA

8. Sudut antara sinar datang dan sinar keluar prisma
disebut sudut deviasi (δ). Bila lintasan sinar pada
prisma simetrik terhadap permukaan prisma (φ1 = φ2)
maka sudut yang terbentuk adalah sudut devisasi
minimum.

9. Syarat terjadinya deviasi minimum,
0
Dengan mendeferensialkan persamaan (1.1), (1.2),
dan (1.3) diperoleh hubungan

10. Dengan menggabungkan persamaan (1.7), (1.8) dan
(1.9) maka diperoleh
Selanjutnya dengan menggunakan persamaan (1.6),
didapatkan
Keadaan ini dapat dipenuhi hanya jika dicapai
keadaan

11. Pada keadaan tersebut yaitu lintasan sinar simetrik,
maka sudut deviasi prisma adalah minimum,
sehingga persamaan (1.3) dan (1.4) menjadi
Dengan memasukkaan persamaan (1.12) dan (1.13)
ke persamaan (1.1), maka diperoleh
Persamaan (1.14) dapat digunakan untuk mengukur
indeks bias suatu bahan, dengan mencari terlebih
dahulu secara eksperimental pada suatu prisma
yang sudut puncaknya (α) diketahui.

12. DISPERSI
Apabila suatu gelombang dibiaskan ke dalam
medium dispersif yang mempunyai indeks bias
bergantung pada frekuensi atau panjang
gelombang, maka sudut pembiasan juga akan
bergantung frekuensi atau panjang gelombang
tersebut. Jika gelombang yang datang terdiri atas
berbagai panjang gelombang, maka setiap
komponen panjang gelombang akan dibiaskan
melalui sudut yang berbeda, gejala ini disebut
dispersi.

13. 1. DISPERSI PADA PRISMA
Besar sudut dispersi dirumuskan sebagai berikut :
Δ = Du- Dm , jika sudut pembias prisma lebih kecil
dari 150 maka
Δ = (nu- nm) β,

14. dengan Δ : sudut dispersi
Du : sudut deviasi ungu
Dm : sudut deviasi merah
nu : indeks bias ungu
nm : indeks bias merah
β : sudut pembias prisma

15. DISPERSI PADA LENSA
Ketika sebuah sinar dilewatkan pada lensa terlihat
bagian pinggir bayangan yang dihasilkan kelihatan
ada warna, efek ini dikenal sebagai aberasi
kromatik.
Suatu lensa mempunyai sebuah fokus untuk setiap
panjang gelombang (warna).
Aberasi kromatik suatu lensa didefinisikan sebagai
selisih fC – fF, dengan fC adalah panjang fokus dari
panjang gelombang 6,563 x 10-7 m bersesuaian
dengan garis C-Fraunhofer,

16. sedangkan fF adalah panjang fokus dari panjang
gelombang 4,862 x 10-7 m bersesuaian dengan
garis F-Fraunhofer, yang dipancarkan hydrogen.
Maka dapat dituliskan
sehingga

17. Bila garis D-Fraunhofer dengan panjang gelombang
5,890 x 10-7 m, berkaitan dengan nilai pendekatan
terhadap indeks bias rata-rata yang disimbulkan
dengan nD, maka
Dengan menghilangkan faktor jari-jari lensa dari
persamaan (1.15) dan (1.16), maka diperoleh
Bila pendekatan fC fF ≈ fD’ maka

18. Dengan demikian aberasi kromatik (longitudinal)
suatu lensa adalah
Daya Dispersif (W) suatu bahan didefinisikan
Disebut aberasi kromatik longitudinal karena aberasi
diukur sepanjang sumbu utama, sedangkan bila
aberasi diukur secara tegak lurus sumbu utama
disebut aberasi kromatik transversal.

19. Gambar 3. Aberasi kromatik longitudinal dan transversal
dalam suatu lensa
Aberasi kromatik dapat dikurangi atau bahkan
dihilangkan dengan menggabungkan lensa-lensa
dari bahan yang berbeda, sehingga menghasilkan
sistem akromatik.

20. Tinjau dua buah lensa yaitu lensa L yang terbuat dari
gelas Crown dan lensa L’ yang terbuat dari gelas
Flint. Sedangkan f dan f’ adalah panjang fokus
lensa L dan L’, yang berkaitan dengan daya
dispersif W dan W’. Panjang fokus lensa gabungan
untuk masing-masing panjang gelombang adalah
Bila kedua persamaan tersebut dikurangkan dan
dengan mengambil pendekatan fC fF ≈ fD’, maka

21. Apabila diinginkan tidak terjadi aberasi longitudinal,
maka

22. C. PENUTUP (RANGKUMAN)
Sinar yang masuk prisma akan mengalami deviasi,
dan jika sinar masuk dan sinar keluar simetrik
terhadap permukaan prisma maka deviasi akan
mencapai minimum , dengan
Jika sinar yang masuk prisma berupa sinar
polikromatik maka akan terjadi peruraian warna
yang disebut dispersi.

23. Δ = Du- Dm
Δ = (nu- nm) β,
Dispersi pada lensa sering disebut aberasi kromatik.
Aberasi kromatik terdiri dari aberasi kromatik
longitudinal dan aberasi kromatik transversal. Aberasi
kromatik (longitudinal) dirumuskan
Daya dispersif (W) suatu bahan
Bila aberasi longitudinal akan di
hilangkan, maka