16. optik polarisasi cahaya

• Sifat dasar & Perambatan Cahaya

A

• Superposisi GelombangB

• Interferensi Gelombang Cahaya

C

• Difraksi Gelombang Cahaya

D

• Polarisasi CahayaE

• Pembentukan BayanganF

Sifat Alami Cahaya Terpolarisasi Polarisator Dikroik Polarisasi akibat Hamburan Polarisator Birefringent Polarisasi akibat Refleksi Keping Penghambat / Retardasi

Sub Topik

• Sifat dasar & Perambatan Cahaya

A

• Superposisi GelombangB

• Interferensi Gelombang Cahaya

C

• Difraksi Gelombang Cahaya

D

• Polarisasi CahayaE

• Pembentukan BayanganF

Menjelaskan ciri utama cahaya terpolarisasi. Menjelaskan bagaimana suatu bahan dapat

melakukan proses diskroisma Menjelaskan timbulnya bayangan rangkap akibat

bahan anisotropik. Menentukan kondisi khusus yang dapat

menghasilkan gelombang pantul terpolarisasi. Menentukan perubahan fasa gelombang akibat

melewati suatu keping retardasi

Tujuan Instruksional Khusus

• Sifat Alami Cahaya Terpolarisasi

A

• Polarisator DikroikB

• Polarisasi akibat Hamburan

C

• Polarisator BirefringentD

• Polarisasi akibat Refleksi

E

• Keping Penghambat / Retardasi

F

Suatu berkas cahaya biasanya terdiri atas sejumlah besar gelombang yang dipancarkan oleh atom –atom suatu sumber cahaya.

Setiap atom menghasilkan sebuah gelombang yang mempunyai arah vektor medan listrik tertentu E, berhubungan dengan arah vibrasi atom.

Arah polarisasi setiap invidu gelombang didefinisikan sebagai arah vibrasi medan listrik.

Polarisasi Gel Cahaya


A



C



E


F

Sifat cahaya yang penting dan berguna Model gelombang transversal pada tali yang

terpolarisasi

Polarisasi


A



C



E


F

Letakkan suatu penghalang yang terdapat celah pada lintasan suatu gelombang

Gelombang yang terpolarisasi vertikal yang dapat menembusnya

Polarisasi


A



C



E


F

Mendapatkan cahaya terpolarisasi dari cahaya tidak terpolarisasi

Menggunakan kristal : tourmaline

Intensitas dari berkas terpolarisasi yang dipancarkan oleh polarizer

Polaroid

θ2cosoII =


A



C



E


F

Polarizer


A



C



E


F

Pada gelombang transversal, arah simpangan dapatke segala arah asal tegak lurus pada arah rambat .

Karena gel EM merupakan gabungan gelombangtransversal, maka arah arah simpangan medan listrikE dinyatakan sebagai arah polarisasi gelombang EM.

Secara umum komponen medan listrik E dapatdinyatakan dalam bentuk sbb :

Persamaan Polarisasi

jtkzEitkzE

jEiEE

oyoyoxox

yx

ˆ)cos(ˆ)cos(

ˆˆ

αωαω +−++−=

+=


A



C



E


F

Jenis polarisasi


A



C



E


F

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Circular_polarization_schematic.png�

Bila αoy - αox =0,π maka proyeksi E terhadap bidangyang tegak lurus arah perambatan akan membentukgaris lurus

Polarisasi Linier

jtkzEitkzEE oyoxˆ)cos(ˆ)cos( ωω −+−=


A



C



E


F

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Faraday-effect.png�

Bila αoy - αox =±nπ/2, n=bil. ganjil maka proyeksi E terhadap bidang yang tegak lurus arah perambatanakan membentuk lingkaran

Polarisasi Melingkar

jtkzEitkzEE oyoxˆ)sin(ˆ)cos( ωω −+−=


A



C



E


F

Persamaan Fresnel menjelaskan refleksi and transmisi gelombang elektromagnetik pada suatu batas

Karena, terdapat konstanta refleksi dan transmisi untuk gelombang yang sejajar dan tegak lurus terhadap bidang datang cahaya.

Persamaan Fresnel


A



C



E


F

Untuk suatu medium dielektrik yaitu ketika Hukum Snell dapat digunakan untuk mencari hubungan sudut datang dan sudut pantul, Persamaan Fresnel dapat dituliskan dalam bentuk sudut datang dan sudut pantul.

Persamaan Fresnel


A



C



E


F

Koefisien refleksi:

Koefisien transmisi

Persamaan Fresnel

ti

i

i

t

nnn

E

ET

θθθcoscos

cos2

21

1

,

,

+==

⊥

⊥⊥

it

it

IIi

IIrII nn

nnE

ER

θθθθ

coscoscoscos

21

21

,

,

+−

==

ti

ti

i

r

nnnn

E

ER

θθθθ

coscoscoscos

21

21

,

,

+−

==⊥

⊥⊥

it

t

IIi

IItII nn

nE

ET

θθθ

coscoscos2

21

1

,

,

+==


A



C



E


F

Reflectansi dan transmitansi

Persamaan Fresnel

⊥⊥

⊥⊥

⊥

==

=⊥===

Tnn

tTnn

t

RI

IrR

I

Ir

i

tII

i

tII

i

rII

IIi

IIrII

θθ

θθ

coscos

coscos

1

2

1

2

2

,

,2

,

,

1

1

=+=+

⊥⊥ tr

tr IIII


A



C



E


F

Fotografi suatu sungai

Polarisasi akibat refleksi

Semua cahaya masuk ke lensa

Menggunakan polarizer


A



C



E


F

Sudut Brewster terjadi saat RII=0 atau Er hanyaterdiri dari E⊥

Persamaan Fresnel

it

it

IIi

IIrII nn

nnE

ER

θθθθ

coscoscoscos

21

21

,

,

+−

==

ti

ti

i

r

nnnn

E

ER

θθθθ

coscoscoscos

21

21

,

,

+−

==⊥

⊥⊥


A



C



E


F

Persamaan Fresnel

22

1

sinsin

sinsin

θθ

θθ Pn == Pn θtan=


A



C



E


F

IP = intensitas cahaya yang terpolarisasi linier Ia = intensitas cahaya alamiah Gel terpolarisasi linier Imax = I dan Imin = 0 maka P = 1 Gel terpolarisasi lingkaran Imax = Imin = I maka P= 0 Gel terpolarisasi elips Imax < I < Imin

Derajat Polarisasi P

minmax

minmax

minminmax

minmax

2 IIII

IIIII

III

PaP

P

+−

=+−

−=

+=


A



C



E


F

Cahaya tidak terpolarisasi masuk ke suatu kristal kalsit terbagi menjadi dua sinar ordinary (O) dan sinar extraordinary (E). Kedua sinar terpolarisasi stu dengan lainnya pada arah tegak lurus

Polarisasi Pembiasan Ganda


A



C



E


F

16. optik polarisasi cahaya

Documents