semoga bermanfaat

1. Polarisasi Karena Pembiasan 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, Christian
Huygens menemukan fenomena polarisasi cahaya dengan melewatkan cahaya melalui dua
buah kristal kalsit yang disusun secara seri. Huygens memdapatkan 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.
Jika seberkas pola cahaya alamiah dijatuhkan pada permukan bidang batas dua medium,
maka sebagian cahaya akan mengalami pembiasan dan sebagian lagi mengalami pemantulan.
Sinar bias dan sinar pantul akan terpolarisasi sebagian. Jika sudut sinar datang diubah-ubah,
pada suatu saat sinar bias dan sinar pantul membentuk sudut 90°. Pada keadaan ini, sudut
sinar datang (i) disebut sudut polarisasi (ip) karena sinar yang terpantul mengalami polarisasi
sempurna atau terpolarisasi linear. Menurut Hukum Snellius,
n1 sin ip = n2 sin r, dengan r + ip = 90 atau r = 90 – ip
selanjutnya dapat dituliskan
n1 sin ip = n2 sin (90 – ip)= n2 cos ip
...............................................2.20
Sudut ip disebut sudut polarisasi atau sudut Brewster, yaitu sudut datang pada sinar bias dan
sinar pantul membentuk sudut 90°.
Dalam sebuah kristal tertentu, cahaya alamiah yang masuk ke dalam kristal dapat mengalami
pembiasan ganda. Pembiasan ganda ini dapat terjadi karena kristal tersebut memiliki dua nilai

2. indeks bias. Perhatikan Gambar 23, tampak ada dua bagian sinar yang dibiaskan yang hanya
mengandung E// dan yang lain hanya mengandung. Jadi, indeks bias serta laju E// dan
adalah tidak sama.
Gambar 2.16. Polarisasi pada pembiasan ganda.
Polarisasi karena pembiasan ganda
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 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), sedangkan sebagian yang lain tidak memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar
istimewa).

3. Gambar 4. Skema polarisasi akibat pembiasan ganda.
Aplikasi Polarisasi
a. Warna Biru langit akibat fenomena polarisasi karena hamburan
Sebelum sampai ke bumi, cahaya matahari telah melalui partikel –
partikel udara di atmosfer sehingga mengalami hamburan oleh partikel –
partikel di atmosfer itu. oleh karena cahaya biru memiliki panjang
gelombang yang lebih pendek daripada cahaya merah, maka cahaya
birulah yang lebih banyak dihamburkan dan warna itulah yang sampai ke
mata kita.
b. Kacamata anti silau
c. Filter pada fotografi
Penggunaan filter pada fotografi memungkinkan memperoleh gambar
yang leih jelas dengan mereduksi cahaya-cahaya yang tidak diperlukan.
d. Filter Polaroid
Digunakan untuk melakukan analisis tegangan (stress) pada plastic
transparan. Saat cahaya melewati plastic, tiap warna cahaya tampak
akan dipolarisasi dengan arahnya masing – masing. Jika plastic semacam
itu diletakkan di antara dua pelat polarisasi, akan tampak pola warna –
warni. Jika salah satu pelat diputar, pola warna akan berubah karena
warna yang semula dihambat sekarang diteruskan.
e. Pertunjukan Film 3 Dimensi
Film 3 dimensi sebenarnya terdiri atas dua film yang dipertunjukkan
pada saat yang sama oleh dua proyektor film. Kedua film berasal dari
dua proyektor yang ditempatkan pada lokasi berbeda. Tiap film
kemudian diproyeksikan dari dua sisi yang berbeda ke dalam layar
logam. Film diproyeksikan melalui filter polarisasi. Sumbu filter
polarisasi untuk proyektor sebelah kiri dan sumbu filter polarisasi untuk
proyektor sebelah kanan saling tegak lurus. Akibatnya, dua film yang
sdikit berbeda diproyeksikan ke layar. Tiap film dipancarkan oleh
cahaya yang terpolarisasi dengan arah tegak lurus terhadap film yang
satunya.

4. b) Polaroid dengan Pembiasan Ganda
Cahaya yang melalui bahan tersebut akan mengalami pembiasaan ganda . Jika suatu
sinar jatuh tegak lurus pada suatu bidang batas, maka menurut hukum Snellius, sinar akan
diteruskan tanpa membelok (membias). Sinar tak terpolarisasi terpisah menjadi dua sinar,
yang disebut sinar biasa (ordinary ray) dan sinar istimewa (extraordinary ray). Keduanya
adalah terpolarisasi bidang dan arah getarnya saling tegak lurus. Sinar biasa mematuhi hukum
Snellius, tetapi sinar luar biasa tidak karena sinar ini merambat dengan kelajuan berbeda
dalam arah berbeda di dalam Kristal.
Salah satu jenis Kristal yang dapat digunakan sebagai polaroid adalah Kristal birefringe.
Kristal yang memiliki birefringence disebut kristal anisotropik. Pada kristal anisotropik
elektron-elektron akan diikat dengan pegas yang berbeda, bergantung pada orientasi.
Konstanta pegas yang berbeda akan memberikan kecepatan propagasi yang berbeda, karena
itu indeks biasnya berbeda. Sehingga akan mengakibatkan cahaya input akan dikonvesi
menjadi dua output.Contoh :Kristal isotropic (NaCl), Kristal anisotropic (kalsit)
Pada awalnya kajian polarisasi cahaya sekedar bertujuan untuk menyingkap sebagian rahasia
dari sifat-sifat cahaya. Sekarang, para fisikawan justru membalik prosedur ini dan
mendeduksi banyak hal tentang sifat sebuah benda berdasarkan efek polarisasi cahaya, baik
yang dipancarkan oleh benda tersebut atau dihamburkan dari benda tersebut. Beberapa
aplikasi yang dapat menunjukan manfaat polarisasi adalah :
1. Kacamata Polaroid.
Kacamata ini berfungsi untuk mengurangi silau dengan cara menyeleksi salah satu arah
polarisasi gelombang cahaya saja.
2. Tekanan pada bahan – bahan ( material )
Jika material ditekan , misalnya ketika material ini membentuk bagian struktur seperti
jembatan, beberapa bagian material boleh jadi mengalami tekanan yang lebih besar dibanding
dengan bagian lainnya, sehingga dapat memicu kegagalan yang terduga dari sebuah struktur.
Untuk memeriksanya, ahlinya membuat suatu model dari plastic transparan , yang jika model
ini dilihat melalui Polaroid , area dari konsentrasi tekanan akan terlihat dimana pita – pita
berwarna saling berdekatan satu sama lainnya.
3. L C D ( liquid – crystal - display )
Beberapa tampilan layer pada laptop biasanya terpolarisasi. Kita dapat memeriksanya
dengan meletakan selembar Polaroid di atas tampilan lalu putarlah sehingga tidak ada cahaya
yang diteruskan ke mata lagi. Cahaya yang diterima dari langit berasal dari sinar matahari
yang telah dihamburkan oleh atmosfer. Hamburan ini mempolarisasikan cahaya , yang tidak

5. dapat dilihat manusia tetapi dapat dilihat oleh beberapa jenis serangga seperti lebah ,
sehingga mereka dapat menentukan arah terbang.
Pembiasan Ganda
Gejala pembiasan ganda merupakan fenomena rumit yang terjadi pada kristal kalsit atau
kristal plastik yang ditegangkan, misalnya selofen. Pada kebanyakan zat, laju cahaya adalah
sama untuk semua arah. Pada kristal kalsit, laju cahaya bergantung arah rambat pada material
tersebut.Zat semacam ini disebut zat isotropik.
Ketika berkas cahaya masuk pada zat isotropik, berkas tersebut terpisah menjadi dua
bagian yang disebut berkas sinar biasa dan sinar luar biasa. Berkas-berkas ini terpolarisasi
dalam arah yang saling tegak lurus dan berjalan dengan kecepatan yang berbeda.
Ada arah tertentu pada zat di mana kedua cahaya merambat dengan kecepatan yang sama.
Arah ini disebut sumbu optik. Saat cahaya membentuk sudut terhadap sumbu optik,
berkasberkas cahaya tersebut akan berjalan pada arah yang berbeda dan keluar secara terpisah
pada ruang. Jika bahan tersebut diputar, berkas cahaya yang luar biasa akan berputar di ruang
.