Pembiasan Cahaya

5/17/2018 Pembiasan Cahaya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pembiasan-cahaya-55b0786008e82 1/7

Pembiasan cahaya adalah peristiwa membeloknya cahaya karena melalui dua medium yang

berbeda kerapatannya. Perbedaan kerapatan zat optik menyebabkan perbedaan kecepatan cahaya

pada zat optik tersebut. Medium atau zat optik adalah zat yang dapat dilalui cahaya. Pembiasan

cahaya atau pembelokan cahaya disebut juga refraksi

Untuk mengukur besarnya pembelokan arah cahaya jika sinar berpindah dari satu media ke

media lain digunakan indeks bias (angka bias = penunjuk bias). Indeks bias mutlak suatu zat

adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepatan cahaya dalam zat itu.

Dimana :

n z = indeks bias mutlak zat itu

c = kecepatan cahaya dalam hampa (3 x 108 m/s)cn = kecepatan cahaya dalam zat itu

Karena yang dilihat sehari-hari sinar berpindah dari satu media ke media lain maka indeks

bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam zat-zat itu. Misalkan, cahaya berpindah dari zat

A ke zat B maka indeks biasnya dirumuskan sebagai berikut.

Indeks bias suatu medium dapat ditentukan jika kecepatan cahaya pada masing-masing

medium diketahui.

c A = cepat rambat cahaya di medium A

c B = cepat rambat cahaya di medium B



Karena cahaya adalah salah satu jenis gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi

dan panjang gelombang maka rumus gelombang juga berlaku pada cahaya.

v = cepat rambat gelombang

Jadi, indeks bias cahaya dari zat A ke zat B adalah

Pembiasan cahaya diselidiki oleh Willebrod Snellius dan Willebrod van Roijen yang

hasilnya dinyatakan dengan hukum Snellius sebagai berikut :

1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak dalam satu bidang datar.

2. Perbandingan proyeksi antara sinar datang dan sinar bias yang sama panjangnya pada

bidang batas antara dua zat bening selalu merupakan bilangan tetap. Perbandingan

tetap ini disebut indeks bias antara kedua zat itu.



A'O = proyeksi sinar datang

B'O = proyeksi sinar bias

Berdasarkan gambar di atas, jika panjang A'O = 3 satuan dan panjang B'O = 2 satuan, maka :

nair = indeks bias air (tanpa satuan)

A’O = proyeksi sinar datang

B’O = proyeksi sinar bias

Zat optik atau medium yang memiliki indeks bias lebih besar dikatakan lebih rapat,

sedangkan medium yang mempunyai indeks bias lebih kecil dikatakan lebih renggang atau kurang

rapat. Ada tiga kemungkinan yang terjadi pada peristiwa pembiasan, yaitu :

1. Sinar datang dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat dibiaskan mendekati garis

normal.

2. Sinar datang dari zat optik lebih rapat ke zat optik kurang rapat dibiaskan menjauhi garis

normal.

3. Sinar yang datang tegak lurus bidang batas akan diteruskan tanpa dibiaskan.



Cahaya datang dari medium renggang ke medium rapat akan dibiaskan mendekati garis normal.

Cahaya datang dari medium rapat ke medium renggang akan dibiaskan menjauhi garis normal.



A. Pembiasan cahaya pada lensa

Jika dua prisma optik dipasang setangkup dengan bagian bawahnya yang ditempelkan

maka sinar yang datang pada salah satu arah akan dibiaskan mengumpul. Akan tetapi, jika

bagian atasnya yang ditempelkan, sinar akan dibiaskan menyebar.

Dua Prisma digabung menjadi lensa.

Jika permukaan sisi-sisinya dihaluskan maka kedua permukaan pasangan prisma itu

menjadi bidang lengkung. Benda yang terjadi adalah lensa adalah benda bening yang dibatasi

satu bidang lengkung atau dua bidang lengkung dan satu bidang datar.

Ada dua jenis lensa, yaitu lensa cembung dan lensa cekung.

a. Pembiasan cahaya pada lensa cembung Lensa cembung, yaitu lensa yang bagian tengahnya

lebih tebal daripada bagian tepinya. Lensa cembung terdiri atas lensa bikonveks

(cembung – cembung), lensa plan konveks (cembung – datar), dan lensa konkaf –

konveks (cembung – cekung). Jarak fokus ( f ) dan jarijari ( R) lensa cembung selalu

bernilai positif sehingga disebut juga lensa positif (konvergen). Lensa cembung dapat

dilukiskan dengan garis vertikal yang diberi tanda +

Jika berkas sinar dijatuhkan pada lensa cembung maka akan dibiaskan mengumpul

sehingga disebut juga lensa konvergen. Sinarsinar istimewa pada lensa cembung adalah

1. sinar yang datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan melalui titik fokus;

2. sinar yang datang melalui titik fokus lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama;

3. sinar yang datang melalui titik optik lensa tidak dibiaskan melainkan diteruskan.



b. Pembiasan cahaya pada lensa cekung Lensa cekung atau lensa negatif (divergen) adalah

lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian pinggirnya. Lensa cekung terdiri

dari bikonkaf (cekung – cekung), plan konkaf (cekung - datar), dan konveks – konkaf

(cekung – cembung). Bagian-bagian lensa cekung seperti lensa cembung, tetapi kedudukan

titik fokusnya terbalik. Oleh karena itu, titik fokusnya adalah titik maya. Akibatnya, jarak

fokus selalu diberi tanda negatif (-).

Lensa cekung bersifat menyebarkan berkas cahaya yang dating sehingga disebut lensa

divergen. Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung adalah sebagai berikut.

1. sinar yang datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus;

2. sinar yang datang menuju titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama;

3. sinar yang datang melalui titik optik O tidak akan dibiaskan, tetapi diteruskan.

Rumus :

S o = jarak benda ke lensav

S i = jarak bayangan ke lensa

f = jarak titik api (fokus) lensa

Perbandingan besar (tinggi) bayangan terhadap besar (tinggi) benda dirumuskan sebagai berikut.

M = perbesaran

ho = tinggi (besar) benda

hi = tinggi (besar) bayangan



Bayangan nyata terjadi jika sinar-sinar bias mengumpul (berpotongan langsung), letak

bayangan berseberangan dengan bendanya terhadap lensa. Sebaliknya, bayangan maya (semu)

terjadi jika sinar-sinar bias menyebar (berpotongan pada perpanjangannya), letak bayangan sepihak

terhadap bendanya.

Pembiasan Cahaya

Documents

Transcript of Pembiasan Cahaya