PEMANTULAN DAN PEMBIASAN PADA PERMUKAAN DATAR DAN PRISMA 1. Asas
Huygens 2. Penurunan Hukum Pemantulan Berdasarkan Asas Huygens 3.
Penurunan Hukum Pembiasan Berdasarkan Asas Huygens 4. Pemantulan
sempurna 5. Pembiasan Oleh Prisma 6. Dispersi Asas Huygens
Merupakan metode mengkonstruksi muka gelombang selanjutnya dari
muka gelombang yang ada. Setiap titik pada muka gelombang aslinya
dianggap sebagai titik sekunder yang memancarkan cahaya (radiasi)
dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi sumbernya, tetapi
lajunya bergantung pada medium yang dilewatinya. Konstruksi Huygens
dapat dipakai dengan mudah untuk memperlihatkan efek dari
perambatan yang lurus, pemantulan dan pembiasan. Prinsip ini juga
memberikan penjelasan yang baik untuk interferensi maupun difraksi.
Digunakan metode geometris yang dapat menentukan bentuk muka
gelombang pada suatu saat bila diketahui suatu bagiannya pada suatu
saat sebelumnya. Aplikasi: 1.Penurunan Hukum Pemantulan berdasarkan
Asas Huygens 2.Penurunan Hukum Snell berdasarkan Asas Huygens
Prinsip Huygens menerangkan bahwa setiap wave front (muka
gelombang) dapat dianggap memproduksi wavelet atau
gelombang-gelombang baru dengan panjang gelombang yang sama dengan
panjang gelombang sebelumnya. Wavelet bisa diumpamakan gelombang
yang ditimbulkan oleh batu yang dijatuhkan ke dalam air. Prinsip
Huygens. Difraksi cahaya diterangkanoleh prinsip Huygens. Penurunan
Hukum Pemantulan BerdasarkanAsas Huygens Ditinjau jejak muka
gelombang bidang AD yang disebut muka gelombang datang. Sudut
datang dari sinar-sinar AD, BE, dan CF relatif terhadap garis
tegaklurus PD adalah ui. Efek bidang pantul adalah mengubah arah
rambatan gelombang yang membenturnya demikian rupa, sehingga
sebagian dari gelombang sekunder yang seharusnya menembus bidang
pantul, menjadi dipantulkan. Dari konstruksi Huygens disamping
jelas bahwa sudut datang (ui) sama dengan sudut pantul (ur)******
HUKUM PEMANTULAN******
Penurunan Hukum Pembiasan Berdasarkan Asas Huygens Perhatikan:
kecepatan cahaya pada medium atas dan bawah adalah berbeda.
Kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah c, sehingga kecepatan
pada medium sebelah atas c/ni, , dimana ni
merupakanindeks bias. Kecepatan cahaya pada medium sebelah bawah
adalahc/nt . Titik-titik D, E, dan F pada muka gelombang datang
menuju titik D, J dan I dari bidang XY pada waktu yang berbeda.
Jarak DG adalah vit, sebuah wavelet dengan radius vit, dikonstruksi
dengan pusat pada D. radius DM dapat diekspresikan:
Dengancarayangsamadiperolehsebuahwaveletdenganradius (ni/nt)JH
berpusat pada
J.Hubungangeometrikantarasudutuidanutyangdibentukolehsinar datang
AD dan sinar bias DL dinamakan Hukum Snell, yang dirumuskansebagai
berikut: Bentuk muka gelombang pada pembiasan.Daerah yang berada
dibawah garis abu-abu memiliki nilai indeks bias yang lebih tinggi
daripada daerah diatasnya. Pemantulan Sempurna Gambar disamping
menunjukkan beberapa buah sinar yang memancar dari sumber titik P
dalam medium a yang indeks biasnya na dan mengenai permukaan medium
kedua yang indeks biasnya nb (na > nb). Dari Hukum Snell: Sinar
1 diteruskan ke medium b tanpa ada pemantulan karena |a = 00 maka
|b = 00. Sinar 2 dibiaskan pada medium b, karena na > nb maka
sin |a < sin |b. Sinar 3: karena na > nb maka sin |a < sin
|b dan |b mempunyai nilai max = 1 yaitu pada |b = 900 , sehingga
sinar menyusur bidang batas tepat pada sudut bias 900. Sudut datang
yang menyebabkan sinar yang terbias menyusuri permukaan disebut
sudut kritis (|kr). a a b bn n | | sin sin = Sinar 4: jika sudut
datang melampaui sudut kritis maka sinar tidak akan diteruskan ke
medium b tetapi memantul sempurna seluruhnya dari bidang batas.
Pemantulan sempurna hanya terjadi bila sinar menumbuk permukaan
suatu medium yang indeks biasnya lebih kecil daripada indeks bias
medium dimana sinar bergerak. Sudut kritis untuk 2 zat tertentu
dapat diketahui dengan mengambil |b = 900 atau sin |b = 1dalam
Hukum Snell sehingga diperolehbakrnn= |Aplikasi: Pemantulan
Sempurna pada Prisma Porro Prisma Porro Prisma Porro ditemukan oleh
Ignazio Porro. Prisma Porro merupakan tipe prisma pemantul yang
digunakan dalam peralatan optik untuk merubah orientasi bayangan.
Prisma Porro sering digunakan secara berpasangan yang disebut
Double Porro Prism. Prisma kedua diputar sedemikian sehingga
berkasakan melalui kedua prisma. Porro prismDouble Porro prism
Porro-Abbe prismEfek: berkas paralel, arah tetap seperti semula,
bayangan berputar 1800. Prisma Porro biasanya digunakan dalam
teleskop optik untuk mengorientasikan kembali bayangan yang
terbalik (sistem penegak bayangan). Porro Abbe Prism, ditemukan
oleh Ignazio Porro dan Ernst Abbe. Pembiasan Oleh Prisma Buktikan
bahwa besarnya sudut deviasi minimum adalah: Manfaat: Mengukur
indeks bias bahan padat yang tembus cahaya Sudut-sudut prisma (A
dan om) dapat diukur dengan spektrometer yang mempunyai ketelitian
tinggi ( )A nm1 = o Dispersi Cahaya Kecepatan gelombang cahaya
dalam ruang hampa adalah sama untuk semua panjang gelombangnya,
tapi berbeda kecepatannya bila melalui suatu benda (tergantung
panjang gelombangnya) Indeks bias suatu zat merupakan fungsi
panjang gelombang Deviasi pada prisma bertambah menurut bertambah
besarnya indeks bias Cahaya ungudeviasi terbesar Cahaya merah
deviasi terkecil Dispersi bergantung pada selisih antara indeks
bias cahaya violet dan cahaya merah Untuk bahan tembus cahaya,
makin besar deviasi maka makin besar pula dispersinya ASAS FERMAT
Dikemukakan oleh Pierre de Fermat (1662) Menyatakan bahwa lintasan
sinar dari satu titik ke titik lain adalah sedemikian sehingga
waktu yang diperlukan untuk melintasinya minimum. v= kecepatan
cahaya ds= elemen lintasan yang dilewati Dengan asas ini dapat
ditunjukkan bahwa didalam medium yang homogen lintasan sinar adalah
lurus dan lintasan sinar memenuhi Hukum Snellius. Di dalam medium
homogen, dimana kecepatan (v) sama,tidak tergantung pada lintasan
S, sehingga v bisa keluar dari integral. Integral akan menjadi
minimum jika lintasannya lurus }= minvds} }= dsv vds 1Asas Fermat
Pada Pemantulan Berdasarkan Asas Fermat: yang akan bernilai minimum
jikabernilai minimum Dari penjabaran rumus diperoleh: sin o1 = sin
o2 sehinnga o1 = o2 sesuai dengan Hukum PemantulanADC C N A o1o2 r
( )||.|
\|+ =||.|
\|+ =+ = + =}2 1 2 1cos cos1cos'cos' 11o o o or rvCC AAvDC ADv
vDCvADvds2 1cos1cos1o o +Asas Fermat Pada Pembiasan Berdasarkan
Asas Fermat: bernilai minimum Dari penjabaran rumus diperoleh:
Atau
Sesuai dengan Hukum Snellius/Hukum Pembiasan A B B N A o | r E
||.|
\|+ == + =}| o cos cos2 1 2 1vrvrvEBvAEvds2 1sin sinv v| o =nvv=
=21sinsin|oAsas Reversibilitas (Keterbalikan) Bahwa lintasan sinar
dapat dibalik. Misal sinar dari A yang menuju B melalui E maka
sinar B menuju A akan melalui E juga. Berdasar asas Fermat: Dasar
Optika Geometris: 1. Bahwa lintasan sinar di dalam medium yang
homogen adalah lurus 2. Bahwa sinar-sinar tidak berpengaruh satu
terhadap yang lain 3. Bahwa lintasan sinar dapat dibalik
(reversibility principle) 4. Bahwa lintasan sinar memenuhi
Hukum-Hukum Snellius untuk Pemantulan dan Pembiasan } }=BAABvdsvds
Dialah (Allah) yang menciptakan matahari bersinar dan bulan
bercahaya dan ditetapkanya tempat-tempat bagi perjalanan bulan itu
agar kamu mengetahui bilangan tahun dan perhitungan (waktu) (QS
10:5) Dialah (Allah) yang menciptakan malam dan siang, matahari dan
bulan. Masing-masing beredar dalam garis edarnya (QS 21:33). Dia
mengatur urusan dari langit ke bumi, kemudian (urusan) itu naik
kepada-Nya dalam satu hari yang kadarnya seribu tahun menurut
perhitunganmu.(QS 32:5) File: Mengungkap Misteri Cahaya File:
Rancangan Pada Cahaya
