MAKALAH OPTIKA (A) DISPERSI DAN DEVIASI CAHAYA
Oleh : Bima Panji Mardi
(2415100030) (2415100030 )
Widyasari Putri Dewi
(2415100066)
Nuha Faza
(2415100105) (2415100105 )
DEPARTEMEN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2017
BAB I LATAR BELAKANG
Cahaya memang menarik untuk dipelajari. Sejak berabad-abad yang lalu banyak ahli yang tertarik untuk meneliti cahaya. Sebagai contoh adalah Newton dan Max well. Teori Newton tentang cahaya terkenal dengan teori partikel cahaya sedangkan teo ri Maxwell terkenal dengan gelombang elektromagnetik. Fisikawan lain yang juga tertarik akan cahaya adalah Huygens, Thomas Young, dan Fresnell. Tokoh-tokoh fisika ini cukup banyak memberikan sumbangan terhadap perkembangan teori tentang cahaya. Cahaya merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dap at dideteksi mata manusia. Karena itu, cahaya selain memiliki sifat-sifat gelombang secara umum misal dispersi, interferensi, difraksi, dan polarisasi, juga memiliki sifat- sifat gelombang elektromagnetik, yaitu dapat merambat melalui ruang hampa. Pernahkah kamu mengamati pelangi? Mengapa pelangi terjadi pada saat gerimis atau setelah hujan turun dan matahari tetap bersinar? Peristiwa terjadinya pelangi merupakan gejala dispersi cahaya. Gejala dispersi cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). Dan disini kami akan mencoba untuk membahas bagaimana pelagi itu dapat terjadi dan yang terpenting adalah : apa itu caha ya, apa saja jenis dari cahaya, dan mengapa cahaya dapat tertangkap olah mata, dan kegunaan cahaya dalam kehidupan sehari-hari kita.
BAB II DASAR TEORI
2.1 Definisi Dispersi Cahaya Dan Prosesnya
Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromarik (putih) menjadi cahaya-cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru, dan ungu). Proses dipersi sendiri yaitu cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma, maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Dispersi pada prisma terjadi karena adanya perbedaan indeks bias kaca setiap warna cahaya.
2.2 Sudut Dispersi Cahaya
Dispersi sendiri juga mempunyai sudut yang biasa dikenal dengan sudut dispersi. Sudut dispersi adalah sudut yang dibentuk oleh sinar merah dan sinar ungu setelah keluar dari prisma. Besar sudut dispersi adalah φ = δungu – δmerah Bila sudut pembias prisma kecil φ = ( n ungu – n merah ) β Apabila sudut-sudut pembias kecil
(n1k – 1) β1 = (n2k – 1) β2 Sudut deviasi total dapat ditentukan dari hubungan berikut : δtotal = (n1m – 1) β1 - (n2m – 1) β2 = (n1u – 1) β1 - (n2u – 1) β2
2.3 Penerapan Dispersi Cahaya Pada Kehidupan Sehari-Hari
Contoh peristiwa dispersi pada kehidupan sehari-hari adalah pelangi. Pelangi hanya dap at kita lihat apbila kita membelakangi matahari dan hujan terjadi di depan kita. Jika seberkas cahaya matahari mengenai titik-titik air yang besar, maka sinar itu dibiaskan oleh bagian d epan permukaan air. Pada saat sinar memasuki titik air, sebagian sinar akan dipantulkan oleh bagian belakang permukaan air, kemudian mengenai permukaan depan, dan akhirnya dibiaskan oleh permukaan depan. Karena dibiaskan, maka sinar ini pun diuraikan menjadi p ektrum matahari. Peristiwa inilah yang kita lihat di langit dan disebut pelangi.
2.4 Deviasi cahaya
Prisma adalah benda bening (transparan) yang pen ampangnya berbentuk segitiga (dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu), biasanya terbuat dari gelas. Bidang permukaan prisma disebut bidang pembias, sudut yang dibentuk oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias, dan garis perpotongan kedua bidang pembias disebut rusuk pembias. Jika seberkas sinar monokromatik (atau sinar tungggal), yaitu sinar yang tidak dapat diuraikan menjadi sinar lain) didatangkan ke salah satu bidan g pembias maka sinar yang keluar dari bidang pembias lainnya dibelokkan arahnya dari sinar datang semula. Mula – mula sinar monokromatik datang dari udara masuk ke prisma di sisi sebelah kiri ( pada rusuk pembias), sinar ini dibiaskan mendekati garis normal N1 (nudara < ngelas) . Sinar yang dibiaskan ini datang ke sisi sebelah kanan (bidang batas gelas udara) dan sinar ini
dibiaskan menjauhi garis normal N2 ketika meninggalkan prisma. Di sini terlihat bahwa sinar yang keluar dari prisma tidak sejajar dengan sinar datang mula – mula. Jadi dapat disimpulkan bahwa arah sinar diubah setelah memasuki prisma. Sudut Deviasi Sudut Deviasi ( ) adalah sudut apit yang dibentuk oleh perpanjangan, perpotongan sinar masuk (datang) mula – mula dengan sinar keluar ( sinar bias) dari prisma yang menghadap sinar keluar.
2.5
Pegaruh jenis bahan terhadap indeks bias penyebab deviasi serta manfaat deviasi
Indeks bias merupakan salah satu dari beberapa sifat optis yang penting dari medium suatu bahan. Nilai indeks bias ini banyak diperlukan untuk menginterpretasi suatu jenis da ta spektroskopi . Indeks bias dari suatu bahan atau larutan merupakan parameter karakteristik yang sangat penting dan berkaitan erat dengan parameter parameter lain seperti temperatur, konsentrasi dan lain-lain yang sering dipakai dalam optic, kimia dan industry obat-obatan[1]. Indeks bias juga berperan penting dalam beberapa bidang diantaranya dalam teknologi film tipis dan fiber optic Maka dari itu dapat diketahui bahwa setiap bahan memiliki nilai indeks bias tersendiri sehingga proses deviasi antara suatu bahan dengan bahan lainnya pun juga berbeda. S eperti dalam Analisis hukum Snellius: n1 θ1 = n2 θ2…………………………..(1) n1 = indeks bias medium pertama θ1 = sudut datang n2 = indeks bias mediium kedua
θ2 = sudut bias penerapan proses deviasi salah satunya teknologi yang sedang banyak digunakan sekarang yaitu fiber optic.
Gambar 1. (a) Serat optic dengan indeks bias cladding yang lebih kecil dari core(n2
Dapat dilihat pada gambar bahwa 1. Bahwa dalam proses kerja fiber optic cahaya dipantulkan didalam core namun cahaya tidak sampai terbiaskan menuju cladding. Hal ini dikarenakan indeks bias pada core lebih besar daripada indeks bias pada cladding. Sehingga menyebabkan terjadinya peristiwa total Internal Reflection. Seperti diketahui bahwa deviasi merupakan penyimpangan yang dibentuk oleh perpanjangan berkas sinar datang dan sinar yang keluar. Maka dari deviasi pada proses kerja fiber optic dapat digunakan untuk mengetahui loss akibat penyimpangan sinar didalam core.
DAFTAR PUSTAKA
1. Fisikon, “Dispersi Cahaya”, Dispersi Cahaya (Disperse Light Wave), http://fisikon.com/kelas3/index.php?option=com_content&view=article&id=38:disp ersi-cahaya-disperse-light-wave-&catid=6:gelombang-cahaya&Itemid=87/(diakses pada 24 April 2017) 2. Eko Hidayanto, dkk. Aplikasi Portable Brix Meter untuk Pengukuran Indeks Bias. Jurusan Fisika Universitas Diponegoro Semarang.2010 3. Achmad Zamroni. PENGUKURAN INDEKS BIAS ZAT CAIR MELALUI METODE PEMBIASAN MENGGUNAKAN PLAN PARALEL.
Pendidikan IPA, Konsentrasi Fisika, Program Pascasarjana Universitas Negeri Semarang.
