3.1 Polarisasi

Polarisasi adalah suatu peristiwa perubahan arah getar gelombang pada cahaya

yang acak menjadi satu arah getar; dari sumber lain mengatakan bahwa polarisasi adalah

peristiwa penyerapan arah bidang getar dari gelombang. Gejala polarisasi hanya dapat

dialami oleh gelombang transversal saja, sedangkan gelombang longitudinal tidak

mengalami gejala polarisasi. Fakta bahwa cahaya dapt mengalami polarisasi menunjukkan

bahwa cahaya merupakan gelombang transversal.

3.2 Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang medan vector, arah getaran

medan dan menentukan jenis polarisasi gelombang yang terjadi. Polarisasi gelombang

transversal dengan osilasi dan saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus dengan arah

rambat . Persamaan umum gelombang datar transversal yang menjalar dalam arah x3

adalah:

dengan φ menyatakan beda fase antara komponen medan dalam arah dan yang saling

tegak lurus ( ). Dalam ungkapan diatas E1 dan E2 merupakan besaran real.

Karakteristik polarisasi diungkapkan melalui parameter parameter φ dan perbandingan E1/E2.

Berdasarkan dua parameter tersebut diatas, maka polarisasi gelombang transversal

dikelompokkan sebagai polarisasi linier, polarisasi lingkaran, dan polarisasi eliptik.

1

3.3 Gelombang Terpolarisasi Eliptik

Gelombang terpolarisasi eliptik dapat diartikan sebagai gelombang yang terdiri

dari dua gelombang terpolarisasi linier atau dua komponen gelombang terpolarisasi linier,

misalnya komponen terpolarisasi linier arah-x (Ex)

E x=E0 xsin (ωt−βγ ) (3.1)

Dan komponen gelombang terpolarisasi linier arah-y (E y)

E y=E0 y sin(ωt+βx+δ ) (3.2)

Dimana :

E0 x = amplitudo gelombang terpolarisasi linier arah-x

E0 y= amplitudo gelombang terpolarisasi linier arah-y

δ = beda sudut fase antara E y dan E x dimana E y mendahului E x

Gambar 3.1 Polarisasi Eliptik

2

Superposisikan dari persamaan (3.1) dan (3.2) dalam bentuk vektor memberikan vektor

medan E total sesaat :

E = axE0x sin(¿ωt−βγ )+axE0 ysin(ωt+ βx+δ)¿ (3.3)

Di posisi γ=0, persamaan (3.1) menjadi :

Sin (ωt ¿ = ExE0x

(3.4)

Dan persamaan (3.2) untuk x = 0 menjadi :

sin(¿ωt+δ)=sinωt cos δ+cosωt sin δ=E yE0 y

¿ (3.5)

Substitusikan (3.4) ke persamaan (3.5) dengan terlebih dahulu mengubah :

cosωt=(1−sin2ωt)12={1−( ExE0x

)2}

1/2

sin δ (3.6)

Maka diperoleh persamaan :

( EyE0 y)

2

−2 ExE ycos δE0 xE0 y

+( ExE0 x)

2

=sin2δ atau a E2x−b ExEy+c E

2y=1 (3.7)

Dimana :

a= 1

(E2oy sin2δ)

; b=2 cosδ

(E0 xE0 ysin2δ)dan

1

(E2ox sin2δ)

Persamaan (3.7) adalah persamaan ellips produk dari gelombang yang terpolarisasi ellips.

Lukisan elips ini terdapat pada bidang-bidang yang sejajar bidang YOZ, yaitu bidang-bidang

yang tegak lurus arah perambatan gelombang (sumbu-x negatif). Ellips ini adalah tempat

3

kedudukan titik ujung vektor E total sesaat, persamaan (3.3). Sumbu semi mayor ellips

adalah amplitudo E0 x dan sumbu semi minor adalah E0 y, sehingga diperoleh Axial Ratio

(AR) :

AR=E0x

E0 y (3.8)

Jika E0 x=0, ini menunjukkan gelombang terpolarisasi linier arah-y. Sebaliknya, jika E0 y=0,

ini menunjukkan gelombang terpolarisasi arah-x. Jika perbedaan fase antara E ydan Exatau

δ=0 dan E0 x=E0 y maka gelombang juga terpolarisasi linier tetapi di bidang yang

membentuk sudut 450 dengan sumbu-z. Untuk gelombang yang terpolarisasi lengkap

E0 x , E0 y dan perbedaan fase δ adalah konstan, gelombang terpolarisasi lengkap dipancarkan

oleh transmitter monokromatik (frekuensi tunggal).

4

5