Laporan Percobaan Optika Gelombang: Polarisasi Cahaya Daniel E Latumaerissa, Pujo Setyo Waluyo, Yodhi Anggara Primananda Agustin E B Rahayu, Estrisia Anggu Bima
Pendahuluan Polari Polarisas sasii cahaya cahaya merupak merupakan an salah salah satu satu gejala gejala geloma gelomang ng yang menunj menunjukk ukkan an ah!a cahaya merupakan gelomang trans"ersal trans"ersal #$elomang #$elomang longitudina longitudinall tidak akan akan terpol terpolari arisas sasi%& i%& Polari Polarisas sasii merupak merupakan an peristi!a eruahnya cahaya kodrati #cahaya yang ergetar pada eragai idang% menj menjad adii caha cahaya ya terk terkut utu u't 'ter erpo pola lari risa sasi si #cahaya #cahaya yang yang erget ergetar ar dalam dalam satu satu idang idang tertentu%()*& Ada Ada ee eera rapa pa +akt +aktor or yang yang dapa dapatt menyeakan menyeakan terjadinya terjadinya polarisasi polarisasi cahaya misalny misalnyaa mengat mengatur ur arah arah polari polariasi asi sumer sumer gelomang'cahaya, keakti+an optis, asorsi sele selekt kti+ i+ oleh oleh aha ahan, n, pola polari risa sasi si kare karena na pantulan, polarisasi karena ias kemar dan polarisasi karena hamuran& Dalam makalah ini, akan dilaporkan eerapa hasil percoaan mengenai peristi!a polariasi dalam kehidupan sehari hari&
Tujuan )& -eny -enyel elid idik ikii eer eerap apaa gejal gejalaa polar polaris isas asii sepert sepertii ias ias rangkap rangkap,, keakti keakti+an +an optis, optis, hamuran dan pemantulan Bre!ster& .& -emu -emuat at sendi sendiri ri lempen lempeng g gelom gelomang ang / 0&
Peralatan Pera Perala lata tan n yang yang diu diutu tuhk hkan an dalam dalam melakukan percoaan antara lain, • . Lempeng Pola1roid • . lempeng kaca ahan • . penjepit kaca • Sejumlah plastik #Selotip, • . stati+ penggaris, kotak • . piring optik logam • Le mpeng kaset audio, dll% • Larutan gula jenuh erkilap
•
2otak
lampu' • 3ilter'tapis !arna
sumer cahaya
Hasil dan Diskusi 1 Perco Percobaa baan n !ri !rista stall !als !alsit it Pada percoaan kristal kalsit, seuah titik hitam #noda% mula mula diuat di atas permukaan kertas, kemudian sepotong krista kristall kalsit kalsit dileta diletakka kkan n di atasny atasnya& a& -aka -aka akan tampak dari atas jumlah titik adalah dua& dua& 4al 4al ini ini terj terjadi adi kare karena na cahay cahayaa yang yang melalui kristal kalsit mengalami pemiasan rangka rangkap& p& Pemia Pemiasan san rangka rangkap p terjadi terjadi pada ahan anisotropis& 2arena ikatan antar atom ereda untuk arah yang ereda, sehingga cepat cepat ramat ramat gelom gelomang ang untuk untuk arah arah yang yang ereda akan ereda pula& 2arena, v
≈
) n
-aka -aka cahaya cahaya dengan dengan cepat cepat ramat ramat ereda memiliki indeks ias ereda pula dan akan diiaskan dengan sudut ias yang ereda, sehingga memungkinkan terjadi leih dari satu ayangan yang tampak& Salah satu satu sina sinarr dise diseut ut Ordinary Ordinary ray ray yang taat pada hukum huku m Snellius tentang pemiasan dan yang ang satun atuny ya dise diseu utt Extraordinary ray yang tidak taat pada hukum Snellius& 2etika kalsit diputar maka akan tampak salah satu titik mengitari titik yang lain, sinar ekstra1 ordi ordina nari ri akan akan erp erput utar ar,, seda sedang ngkan kan sina sinar r ordinary akan tinggal diposisinya&
Selanjutnya jika diatas kristal kalsit dierikan polaroid, titik yang terlihat jumlah menjadi satu& Dan titik akan tampak seperti ertukar tempat jika polaroid diputar tegak lurus atau sudut seesar 567& 4al ini menunjukkan ah!a ayangan yang terentuk diseakan oleh cahaya yang terpolarisasi dengan arah saling getar tegak lurus&
9atatan; #)% lambda yang dipakai dalam percobaan haruslah lambda untuk warna tertentu selain warna putih, karena warna putih terdiri dari berbagai panjang gelombang yang berbeda – beda (gabungan warna). Dalam percoaan kelompok yang telah dilakukan, digunakan +ilter !arna hijau& Sehingga lempeng yang diuat adalah lempeng / warna hijau& & #embuat Lempeng ' % 8ntuk memuat lempeng = 0 kelompok mengalami kesulitan, sehingga tidak erhasil&
8ntuk memuat ahan yang memias rangkap dapat juga diuat& Dengan menggunakan ahan ahan yang ada disekitar kita& 9ontohnya menggunakan plastik ening seperti selotip& " #embuat Lempeng $ % -emuat lempeng / 0 dapat dilakukan dengan menggunakan perekat selotip yang ditempelkan pada kaca ojekti+& 8ntuk melakukan pengujian, digunakan dua polaroid yang terleih dahulu dipasang sejajar #terang%& 2emudian kaca ojekti+ dengan perekat dan ke1. polaroid di susun erlapis, dengan urutan polaroid kaca polaroid& Setelah itu diamati apakah ada peredaan antara daerah yang erperekat dan disekitar perekat& :ika tidak ada peredaan #terang terang; gelap gelap %, maka kita dapat menamah lapisan perekat dengan menempelkan perekat lagi sampai teramati peruahan #terang gelap atau sealiknya%& Dalam percoaan agar menghasilkan pola demikian diutuhkan dua lapisan perekat pada kaca ojekti+&
( !eakti)an Optis Larutan Gula Seuah material'ahan dikatakan ersi+at optis akti+, jika dapat memutar idang polarisasi cahaya yang melaluinya& Dalam percoaan yang dilakukan, diamati keakti+an optis larutan gula& -ula mula dicari sudut putar yang antara dua polaroid yang menghasilkan keadaan paling terang dan paling gelap ketika diantara keduanya diletakaan air&
Dengan cara polaroid ) diputar, dari hasil percoaan didapatkan ah!a pada sudut 567 dan .>67 keadaan paling gelap& Sedangkan pada sudut 67 dan )?67 keadaan paling terang& 9atatan; #)% !ebelum diletakkan air ditengahnya, kedua polaroid harus diletakan sejajar, sehingga keadaan paling terang #.% "da baiknya digunakan #ilter warna agar cahaya yang akan digunakan hanya merupakan satu panjang gelombang saja. 2emudian air dalam taung'gelas kimia diganti dengan larutan gula yang
dieri perlakuan terhadap tinggi larutan dalam gelas kimia dan juga konsentrasi larutan& Polaroid diputar sampai sudut tertentu yang menyeakan keadaan paling gelap #cahaya minimum dile!ati oleh polaroid%& Dalam percoaan ini +ilter !arna yang dipakai adalah !arna hijau&
sudut putar yang ereda, sehingga dapat mele!atkan panjang gelomang #!arna% yang ereda eda pula& , Polarisasi Cahaya Langit -kibat Hamburan -enggunakan polaroid didapatkan sudut seesar F ).67& Berdasarkan teori, ketika cahaya menumuk seuah material, elektron pada material terseut dapat menyerap cahaya dan meradiasikannya kemali(.*& Seagai ilustrasi dapat dilihat gamar erikut&
Dari hasil percoaan didapatkan data seagai erikut& *ariabel
@inggi larutan 2onsentrasi larutan
Perlakuan
, cm C,? cm :enuh Pengenceran 6
Putaran +udut
567 )667 )667 ))67
Dari data hasil percoaan terlihat ah!a untuk mencapai keadaan paling ada yang mengalami peruahan esar sudut jika diandingkan dengan sudut air 567, dari sini dapat diamil eerapa in+ormasi seperti esarnya perputaran sudut ergantung pada tinggi larutan& Semakin esar tinggi'teal larutan, semakin esar pula putaran sudutnya α l ≈
Yang kedua, semakin esar konsentrasi larutan maka semakin esar pula putaran sudutnya& α $ ≈
:ika pada sumer cahaya tidak dierikan tapis !arna, maka cahaya yang teramati pada polaroid ketika diputar putar akan er"ariasi& Dengan urutan dari iru muda pada putaran sudut yang kecil menuju ke jingga seiring pertemahan esarnya sudut putaran& 8rutan peruahan !arna menunjukkan kesesuaian dengan urutan spektrum panjang gelomang dari kecil ke esar&
9ahaya yang tidak terpolarisasi pada mulanya akan ertarakan dan menyeakan molekul udara er"irasi, molekul yang er"irasi ini akan menghasilkan polarisasi linear pada arah yang tegak lurus dengan sumu gelomang datang sedangkan yang sejajar tidak mengalami polarisasi linear& Pada langit cahaya matahari yang menuju umi dihamurkan oleh molekul gas sehingga cahaya matahari yang a!alnya tidak terpolarisasi akan mengalami polarisasi linear pada agian tertentu& :ika pengamat isa mendapatkan posisi yang tepat, pengamat terseut dapat mengamati keadaan gelap yang maksimal melalui polaroid& . Hukum /re0ster untuk polarisasi karena pantulan Dari data hasil percoaan didapatkan ah!a esar sudut Bre!ster untuk ahan yang dipakai yaitu plastik, adalah seesar F 67& Adapun ralat dari hasil pengukuran antara lain, alat ukur dan sudut pengamatan selain itu tidak dilakukan pengukuran sudut
antara sinar pantul dan sinar ias #Polarisasi linear terjadi jika sudut antara sinar pantul dan ias 567% untuk memastikan apakah pada sudut terukut, enar enar memenuhi syarat polarisasi linear atau tidak& Dengan hasil pengukuran yang didapat maka nilai indeks ias ahan dapat n tg A6 6,C dtentukan seagai, & Gilai ini tidak sesuai dengan teori yang mana nudara H n plastik & =
=
>& Polarisasi pada Gelombang #ikro Dari percoaan yang dilakukan didapatkan hasil ah!a jika kisi terali diposisikan portrait #tegak% maka intensitas yang diterima recei"er paling sedikit& Dan sealiknya jika kisi terali diposisikan lansekap, maka intensitas yang diterima recei"er dari transmitter maksimum& 4al ini diseakan pada posisi portrait, leih anyak energi yang diserap oleh elektron elektron terali untuk ergetar dari pada ketika posisinya lansekap&
ntuk posisi lansekap 2ntensitas diterima sangat besar
!esimpulan Dari hasil percoaan yang telah dilakukan dapat ditarik eerapa kesimpulan antara lain, )& Polarisasi cahaya menunjukkan ah!a cahaya adalah gelomang trans"ersal .& Polarisasi cahaya dapat terjadi dalam eragai peristi!a seperti, pemantulan, ias rangkap, hamuran & Bahan material yang ersi+at ias rangkap seperti lempeng /0 dapat diuat dengan menggunakan ahan ahan yang ada disekitar&
3e)erensi ()* S, Yohanes&)5?5&3
(.* 4alliday, Resnick&.66>& 3undamentals o+ Physics ?th Edition&
