OPTIKA FISIS

I. PENGURAIAN (DISPERSI) CAHAYA

Cahaya matahari merupakan cahaya polikromatik, yaitu terdiri dari berbagai warna monokromatik. Dalam sebuah prisma berlaku :

= r1 + i2 = i1 + r2

i1 = sudut datang pertamar1 = sudut bias pertamai2 = sudut datang keduar2 = sudut bias kedua = sudut pembias atau sudut puncak = sudut deviasi

Deviasi minimum prisma : syarat deviasi minimum dicapai jika i1 = r2 atau r1 = i2 untuk sudut pembias prisma besar ( > 150 )

sin (min + ) = n2/n1 sin (/2)

untuk sudut pembias kecil ( < 150)

min = (n2/n1 1).

n1 = indeks bias mediumn2 = indeks bias bahan prisma

Sudut dispersi () = ungu - merah = ( nungu nmerah ).

Pada prisma akromatis : = ( nungu nmerah ). = ( nungu nmerah ).

Sudut dispersi terjadi karena perbedaan indeks bias : nm < nj < ... < nu dan m > j > ... > u

II. INTERFERENSI (PENGGABUNGAN) CAHAYAA. INTERFERENSI PADA CELAH GANDA/MAJEMUK (PERCOBAAN YOUNG)

atau d.sin = k

atau d.sin = (2k 1).

jarak antara pita terang dan pita gelap berdekatan : p = .L/2djarak antara 2 pita terang yangberdekatan atau 2 pita gelap yang berdekatan : 2.p

d = jarak celah = pembelokan sinar k = orde terang = 0, 1, 2, 3, 4, 5,. p = jarak terang atau gelap dari terang pusat p = jarak pita terang dan gelap berurutan L = jarak celah ke layar = panjang gelombang

Perhitungan di atas berlaku pula untuk cermin Fresnell

B. INTERFERENSI PADA SELAPUT TIPIS (SABUN MINYAK, DLL)

terang: 2 n d cos r = (2k - 1) gelap: 2 n d cos r = k

n = indeks bias lapisan tipisd = tebal lapisan tipisr = sudut bias cahaya

C. CINCIN NEWTON

III. LENTURAN (DIFRAKSI) CAHAYA

Difraksi cahaya juga menghasilkan interferensi.

A. DIFRAKSI CELAH TUNGGAL

Bila terdapat dua sumber cahaya yang melewati celah (seperti terlihat digambar berikut) dimana jarak antar celah adalah d, pola terang-gelapnya mengikuti rumusan berikut.

Terang : dp/L = ( 2k 1) atau d.sin = (2k 1).

Gelap : dp/L = k. atau d.sin = k.

B. DIFRAKSI KISI

Apabila dalam suatu panjang x terdapat kisi/lubang sebanyak m, maka jarak antar kisi adalah

d = x/m = 1/N

N = tetapan kisi yang menyatakan banyak garis tiap satuan panjang

Pola terang-gelapnya mengikuti aturan berikut:

terjadi terang :d sin = k d = tetapan kisi (jarak antar goresan)

IV. PENGUTUBAN (POLARISASI) CAHAYA

Polarisasi adalah peristiwa teredamnya beberapa arah cahaya hanya terjadi pada gelombang tranversal. Dengan demikian, cahaya tidak lagi memancar ke segala arah. Salah satu contoh cahaya yang memiliki hanya satu arah adalah sinar LASER. Ada beberapa penyebab terjadinya polarisasi, yaitu:

A. Polarisasi Karena Pemantulan

sinar datang : alami sinar pantul : terpolarisasi memenuhi hukum Brewster :sinar pantul tegak lurus sinar bias, maka sinar pantul merupakan

sinar terpolarisasi sehingga :

tan ip = n'/nip + r = 90o (ip = sudut polarisasi)

Absorpsi selektif :

I2 = I1.cos2 = I0.cos2 ( I = intensitas cahaya )

B Polarisasi Karena Bias Kembar

Zat anisotropik mampu membiaskan cahaya yang mengenainya menjadi pembiasan kembar yang keduanya saling tegak lurus.

C Polarisasi Karena Absorpsi Selektif

Polaroid, kaca rayban, tourmalin hanya meneruskan sebagian panjang gelombang tertentu, sedangkan lainnya diredam.

D. Polarisasi Karena Hamburan (Pemutaran Bidang Getar)

Zat optik aktif memutar bidang getar sejauh sudut q dimana:

q = c L

: tetapanc : konsentrasi larutanL : panjang kolom larutan yang dilalui sinar