6-pantulan n pembiasan cahaya - WW.ppt

7/24/2019 6-pantulan n pembiasan cahaya - WW.ppt

1/49


2/49

Cahayaadalah energi berbentukgelombang elekromagnetik yang kasatmata dengan panjang gelombang sekitar380750 nm.

Pada bidang fsika: cahayaadalah radiasi elektromagnetik,

baik dengan panjang gelombang kasat

mata maupun yang tidak. Cahayaadalah paket partikel

yang disebut oton.


3/49

Sifat Gelombang Cahaya

Cahayamerupakan gelombang transversal yangtermasuk gelombang elektromagnetik. Cahaya dapatmerambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x108ms.

Sifat! cahaya " #apat mengalami pemantulan $refleksi% #apat mengalami pembiasan $refraksi% #apat mengalami pelenturan $difraksi% #apat di&umlahkan $interferensi% #apat diuraikan $dispersi% #apat diserap arah getarnya $polarisasi% Bersifat sebagai gelombang dan partikel


4/49

Kelajuan cahaya!kelajuan "ahaya dalam

ruang #akum$ adalah sebuah konstantafsika yang disimbolkan dengan huru c,singkatan dari celeritas!yang dirujuk daridari bahasa %atin$ yang berarti &ke"epatan'

merupakan kelajuan maksimum dapatdilajui oleh segala bentuk energi, materi,dan inormasi dalam alam semesta.

merupakan kelajuan segala partikel takbermassa dan medan fsika, termasukradiasi elektromagnetik dalam #akum.


5/49

Cahaya Matahari diperkirakan memerlukan waktu 8 menit

untuk mencapai Bumi


6/49

Observasi Rmer dengan mengamati gerakan planet Jupiter dan menghitung

pergeseran periode orbit dari salah satu bulan satelitnya yang bernama Io dan

kemudian Rmer dapat memperkirakan !arak tempuh cahaya dari garis tengah orbitbumi

Pada tahun ()7), sebuah per"obaan a*al untukmengukur laju "ahaya dilakukan oleh +lehristensen -mer.

/engan menggunakan teleskop, +le hristensen-mer mengamati gerakan planet upiter dan salah

satu bulan satelitnya, bernama 1o.2

/enganmenghitung pergeseran periode orbit 1o, -mermemperkirakan jarak tempuh "ahaya padadiameter orbit bumi sekitar menit. ika pada saatitu -mer mengetahui angka diameter orbit bumi,perhitungan laju "ahaya yang dibuatnya akanmendapatkan angka 74(0)meterdetik


7/49

Hyppolite Louis Fizaeu

"ada tahun #8$% pengukuran la!u cahaya yang lebih akurat dilakukan di

&ropa oleh 'ippolyte (i)eau*

(i)eau menggunakan roda sprocket yang berputar untuk meneruskan

cahaya dari sumbernya ke sebuah cermin yang diletakkan se!auh

beberapa kilometer* "ada kecepatan rotasi tertentu cahaya sumber akan

melalui sebuah kisi menempuh !arak menu!u cermin memantul kembali

dan tiba pada kisi berikutnya*

+engan mengetahui !arak cermin !umlah kisi kecepatan putar roda

(i)eau mendapatkan kalkulasi la!u cahaya pada ,#,-#./meter0detik*


8/49

/alil 6instein: 'ika sejumlah pengamat bergerak !dengan

ke"epatan yang uniorm$ terhadap satusama lain dan terhadap sumber "ahaya, danjika setiap pengamat mengukur laju "ahayayang keluar dari sumber tsb, maka merekasemua akan mendapatkan nilai yang sama


9/49

dinamakan mengikuti tokoh 1isikaChristian 2ndreas +oppler

adalah perubahan 1rekuensi atau pan!ang gelombang

dari sebuah sumber gelombang yang diterima oleh

pengamat !ika sumber suara0gelombang tersebut bergerak

relati1 terhadap pengamat0pendengar

3elombang suara yang

memancar dari sebuah

ambulans akan diterima lebihtinggi0rendah 1rekuensinya !ika

ambulans tersebut

mendekati0men!auhi kita


10/49

4eperti gelombang5gelombang anggotaspectrum elektromagnetik lainnya diruang

hampa 6vakum7 cahaya merambat dengan

la!u cyang dirumuskan dengan


11/49

dengan

0permeabilitas vakum $9 - #.5:;b02*m 0

permitivitas vakum 88*m=

C =%%:%= - #.8 m0s ? , - #.8 m0s*

4ebagai gelombang cahaya !uga mengalamie1ek +oppler yaitu pergeseran 1rekuensi akibat

gerak relati1 antara sumber cahaya dan

pengamat* (rekuensi cahaya yang diterima

pengamat akibat e1ek +oppler 6fp7 dapat didekatidengan rumus@


12/49

&1ek +oppler total 1 dapat merupakan hasil superposisi

dari gerakan sumber dan0atau gerakan pengamat sesuai

dengan rumusan berikut@

v kecepatan gelombang dalam medium

vs kecepatan sumber gelombang relati1 terhadap

mediumA positi1 !ika pengamat mendekati sumber

gelombang0suara*vr kecepatan pengamat 6receiver7 relati1 terhadap

mediumA positi1 !ika sumber men!auhi pengamat


13/49

/alam "ahaya, perbedaan rekuensi mun"ul sebagaiperbedaan dalam *arna. isalnya, "ahaya merah memilikirekuensi sekitar 5 (.0(9 hert, lampu hijau, rekuensi sekitar )(0(9 hert, dan "ahaya biru, rekuensi sekitar 7 (0(9 hert.isalkan seorang ilmu*an melihat lampu yang menghasilkan

"ahaya hijau sangat murni. ;emudian bayangkan bah*alampu mulai bergerak "epat menjauh dari pengamat. 6ek/oppler menyatakan bah*a rekuensi "ahaya akan menurun.emakin "epat lampubergerak menjauh dari pengamat, semakin ia akan mun"ul

untuk menjadi yang pertama kuning, lalu oranye, lalu merah.Pada ke"epatan yang sangat tinggi, "ahaya yang datang darilampu akan tidak lagi terlihat hijau sama sekali, tetapi akanmenjadi merah.


14/49


15/49

Efek doppler pada kecepatan cahaya


16/49

?enomena eek /oppler menjadipertimbangan para astronom dalammenganalisis data obser#asi.

4umber@ http@001isikamemangasyik*wordpress*com01isika5,0


17/49

Pada tahun (@3, astronomAmerikaEdwinHubble!(88@ (@53$ membuat penemuanyang menarik. 1a menemukan bah*a semua

bintang di luar pergeseran merah galaksikita menunjukkan "ahaya.


18/49

>ebagai gelombang trans#ersal, "ahayadapat mengalami polarisasi

POLARISA

SI


19/49

Refeksi!atau pemantulan$perubahan arah rambat "ahaya ke arah sisi

!medium$ asalnya, setelah menumbuk antarmukadua medium.

hukum refeksiyaitu: >inar insiden, sinar reBeksi dan sumbu normal

antarmuka ada pada satu bidang yang sama

>udut yang dibentuk antara masing=masing sinarinsiden dan sinar reBeksi terhadap sumbu normaladalah sama besar.

arak tempuh sinar insiden dan sinar reBeksibersiat reversible.


20/49

+iagram re1leksi di1usi

Refeksi diusiadalahperubahan arah rambatgelombang "ahaya yang

terjadi setelah menumbukantarmuka granular yangtidak rata denganhamburan "ahayakembali ke arah sisi!medium$ asalnya denganbanyak sudut pantul


21/49

reBeksi yang terjadi pada antarmuka yangmengkilap yang merupakan sebab akibatdari hukum refeksi.

+iagram re1leksi spekular

Contoh perbedaan antara

refleksi difusi dengan refleksi

spekular dapat ditemui pada

warna cat yang kusam dan

mengkilap


22/49

Pemantulan akan menghasilkan "ahayaterpolarisasi jika sinar pantul dan sinarbiasnya membentuk sudut @0o.


23/49

/engan n2 adalah indeks bias medium tempat"ahaya datang n1adalah medium tempat

"ahaya terbiaskan, sedangkan ipadalah

sudut pantul yang merupakan sudutterpolarisasi. Persamaan di atas merupakanbentuk matematis dari Cukum Are*ster.


24/49

Contoh: ;ita ingin menggunakan sebuah pelat gelas

!n D (,5$, sebagai sebuah pengutub.Aerapakah sudut pemolarisasiEberapakahsudut reraksiE

a!a":

pD tan =( (,5 D 5),3

>in pDn sin r

sin rD sin 5),3 (,5 D 0,55 r D 33,7


25/49

/apat terjadi denganbantuan kristal polaroid.

Aahan polaroid bersiatmeneruskan "ahayadengan arah getar

tertentu dan menyerap"ahaya dengan arah getaryang lain.

Cahaya yan# diteruskanadalah cahaya yan# arah#etarnya sejajar den#ansum"u polarisasi polaroid$


26/49

>eberkas "ahaya alami menuju ke polarisator. /i sini "ahaya

dipolarisasi se"ara #ertikal yaitu hanya komponen medan listrik6 yang sejajar sumbu transmisi. >elanjutnya "ahaya terpolarisasimenuju analisator. /i analisator, semua komponen 6 yang tegaklurus sumbu transmisi analisator diserap, hanya komponen 6yang sejajar sumbu analisator diteruskan. >ehingga kuat medanlistrik yang diteruskan analisator menjadi:

E2= E cos

ika "ahaya alami tidak terpolarisasi yang jatuh pada polaroidpertama !polarisator$ memiliki intensitas 0, maka "ahayaterpolarisasi yang mele*ati polarisator adalah:

1= ! 0

ahaya dengan intensitas 1ini kemudian menuju analisator danakan keluar dengan intensitas menjadi:

2= 1cos2 = ! 0cos2


27/49


28/49

Reraksi!atau pem"iasan$ dalam optikageometris didefnisikan sebagai perubahanarah rambat partikel "ahaya akibatterjadinya per"epatan

Fumbukan antara gelombang "ahaya denganantarmuka dua medium menyebabkan ke"epatanase gelombang "ahaya berubah.

Panjang gelombang akan bertambah atau

berkurang dengan rekuensi yang sama, karenasiat gelombang "ahaya yang trans#ersal !bukanlongitudinal$.


29/49

-eraksi !pembiasan$ gelombang=gelombang "ahaya di air.Persegi gelap menunjukkan posisi sebenarnya sebatang pensilyang diletakkan dalam semangkuk air. Persegi terangmenunjukkan posisi tampak dari pensil itu. Perhatikan bah*aujungnya !G$ seakan=akan terlihat di H, posisi yang jelas lebihdangkal


30/49

adalah dekomposisi sinar "ahaya menjadidua sinar "ahaya yang disebut ordinaryray dan extraordinary ray.

-eraksi ganda terjadi pada saat gelombang

"ahaya melalui medium materialanisotropik seperti kristal kalsit atau Aoronnitrat.


31/49

ika berkas ka"a dile*atkan pada ka"a, kelajuan"ahaya yang keluar akan sama ke segala arah.

Cal ini karena ka"a bersiat homogen, indeks

biasnya hanya memiliki satu nilai.

Iamun, pada bahan=bahan kristal tertentumisalnya kalsit dan kuarsa, kelajuan "ahaya di

dalamnya tidak seragam karena bahan=bahan itumemiliki dua nilai indeks bias !bire"rin#ence$.


32/49

ahaya yang melalui bahandengan indeks bias gandaakan mengalami pembiasandalam dua arah yang

berbeda. >ebagian berkasakan memenuhi hukum>nellius !disebut berkas sinarbiasa$, sedangkan sebagianyang lain tidak memenuhi

hukum >nellius !disebutberkas sinar istime*a$.


33/49

ika "ahaya dile*atkan pada suatu medium,partikel=partikel medium akan menyerapdan meman"arkan kembali sebagian"ahaya itu.

Penyerapan dan peman"aran kembali"ahaya oleh partikel=partikel medium inidikenal sebagai enomena ham"uran$


34/49

Pada peristi*a hamburan, "ahaya yangpanjang gelombangnya lebih pendek"enderung mengalami hamburan denganintensitas yang besar. Camburan ini dapat

diamati pada *arna biru yang ada di langitkita.


35/49

Why is the sky blue?2 clear cloudless day5time sky is blue because molecules in the air scatter blue

light 1rom the sun more than they scatter red light* ;hen we look towards the

sun at sunset we see red and orange colours because the blue light has been

scattered out and away 1rom the line o1 sight*


36/49


37/49

4ebelum sampai ke bumi cahaya matahari telah melalui partikel5partikel udara di

atmos1er sehingga mengalami hamburan oleh partikel5partikel di atmos1er itu* Oleh

karena cahaya biru memiliki pan!ang gelombang lebih pendek daripada cahaya merah

maka cahaya itulah yang lebih banyak dihamburkan dan warna itulah yang sampai ke

mata kita*


38/49

Pembiasan sinar bintang

;arena "ahaya bintangmerambat dari ruanghampa ke atmoser yangkerapatannya berbeda=beda, maka "ahayatersebut dibiaskanmendekati garis normal,sehingga bintang yangkita lihat tidak tepat padaposisi aslinya.


39/49

Aila kita memasukkan sebagian kayu kedalamair, maka kita melihat kayu membengkok.

/an bila kita perhatikan dasar kolam, kolamakan tampak lebih dangkal.

Kayu yan# "en#kok dan kolam yan#Kayu yan# "en#kok dan kolam yan#

dan#kal$dan#kal$


40/49

Pada siang hari yang panas terik kita sering melihat

bayangan air pada jalan.

Cal ini disebabkan oleh "ahaya matahari yang mengalami

pemantulan sempurna karena perbedaan kerapatan

udara di atas jalan.

%atamor#a%atamor#anana


41/49

Jejala dispersi cahaya adalah gejalaperuraian "ahaya putih !polikromatik$menjadi "ahaya ber*arna=*arni!monokromatik$.

P!"E" #E$%&'()% PEL%(*'


42/49

P!"E" #E$%&'()% PEL%(*'

sumber@ http@00io%*com0


43/49

"ada tahun #%/8 Bob shaw melalui kisahnya yang terkenal pada masa itu

ight o1 Other +ays mengusulkan ide menarik tentang penggunaan bahan

dengan indeks bias tinggi yang dapat memerangkap cahaya sehingga butuh

waktu setahun bagi cahaya untuk melewati bahan* +engan Idenya ini yang

menggunakan bahan berupa kaca lambat 6slow glass7 dengan indeks bias

tinggi dapat men!adi wahana untuk merekamD pemandangan alam yang

menyenangkan berupa cahaya yang terperangkap* Bahkan pada tahun

sebelumnya yaitu pada #%$. * 4prague de Camp telah membuat sen!ata

dengan teknologi kaca lambat ini* +ia menggunakan tongkat yang dapat

memerangkap cahaya dan untuk kemudian melepaskannya sekaligus denganmenimbulkan e1ek ledakan*


44/49

'ereEs an ama)ingly simple way to

know the Fuality o1 1ruits and

vegetablesG Just add a 1ew drops o1

!uice and look through the eye pieceG

BRIH is a measure o1 total sugarsminerals and other dissolved nutrients

in a liFuid


45/49

engukur konsentrasi larutan sukrosa. emprediksi #iskositas emprediksi indeks bias


46/49

re1ractometer

ntuk menghitung indeks bias larutan

bisa !uga untuk menghitung kadar gula


47/49

indeks bias juga dapat digunakan untukmengetahui besarnya konsentrasi guladalam produk makanan dan minuman,

seperti "ontoh untuk mengetahui

kandungan gula dalam jus buah, kandungangula dalam kue, dan lain=lain.


48/49

etode pengukuran indeks bias: intererometri yang meliputi intererometri

a"h=Kender, intererometri ?abry=#Perotdan intererometri i"helson !Pedrotti danPedrotti, (@@3$.

spektrometer. reraktometer.


49/49

Fentang:

Cukum >nelliusPersamaan ?resnelPrinsip ?ermat

Prinsip CuygensAuat resume dan kumpulkanL

6-pantulan n pembiasan cahaya - WW.ppt

Documents

Transcript of 6-pantulan n pembiasan cahaya - WW.ppt