OPTIK FISIS
PENDAHULUAN Optika ilmu fisika tentang cahaya Optika dibagi mjd 2: 1. Op Opti tik k ge geom omet etri rik k (m (mem empe pela laja jari ri pe pema mant ntul ulan an dan da n pe pem mbi bia asan cah ahay aya) a) 2. Op Opti tik k fi fisi sis s (m (mem empe pela laja jari ri di difr frak aksi si,, in inte terf rfer eren ensi si dan da n po pola lari risa sasi si)) Cahaya du dual aliisme gel elo omba ban ng (c (ca aha hay ya sbg mate ma teri ri/f /fot oton on da dan n ge gelo lomb mban ang g el elek ektr trom omag agne neti tik) k) Terd Te rdir irii at atas as medan medan llistrik dan medan magnet dg arah yang sa saling tegak lurus
POLARISASI CAHAYA POLARISASI CAHAYA
Polarisasi cahaya = pembatasan atau pengutuban dua arah getar menjadi satu arah getar.
POLARISASI CAHAYA
Polarisasi cahaya dapat terjadi karena bebe be bera rapa pa ha hal: l: Penyerapan jika cahaya melalui zat yan ang g dap dapat memuta tarr bi bid dang po pollar ariisas asi i gelo lom mba ban ng cah aha aya ya.. Za Zatt se sema mac cam ini disebut zat optik aktif. Contoh zat ini adalah larutan gula. •
POLARISASI CAHAYA
Intensitas cahaya setelah melewati polaroid
I 2
I 1 cos
2
12 I 0 cos 2
I2 = intensitas cahy stelah melalui polaroid 2 I1 = intensitas cahy stelah melalui polaroid 1 I0 = intensitas cahy menuju polaroid 1 = sudut sumbu analisator dan sumbu polaroid
POLARISASI CAHAYA •
•
Polarisasi karena pemantulan Ketika cahaya mengenai bidang batas dua medium optik dengan kerapatan berbeda, sebagian cahaya akan dipantulkan. Tingkat polarisasi bergantung pada sudut datang dan indeks bias kedua medium. Cahaya yang terpantul akan terpolarisasi seluruhnya ketika sudut datang sedemikian sehingga antara sinar bias dan sinar pantul saling tegak lurus.
POLARISASI CAHAYA tan B
B
n2 n1
B= sudut brewster
90o
n1 n2
2
(polarisasi) n1= indeks bias medium 1 n2= indeks bias medium 2
POLARISASI CAHAYA •
•
•
Polarisasi karena pembiasan ganda benda optik dg 2 indek bias (kuarsa) jika dilewati cahaya akan mengalami pembiasan ganda
Polarisasi karena hamburan penyerapan dan pemancaran kembali cahaya oleh partikel2 sistem gas Langit berwarna biru disebabkan oleh polarisasi cahaya karena hamburan
DIFRAKSI CELAH DIFRAKSI CELAH TUNGGAL •
Difraksi lenturan cahaya shg pd lay layar tam ta mpi pill po polla gela lap p-t -ter era ang
DIFRAKSI CELAH TUNGGAL CELAH TUNGGAL
Secara umum pita ge gelap ke-n te terjadi jika:
d sin = n d = lebar celah (m) sudu dutt si simp mpan anga gan n (d (dev evia iasi si)) = su = panj gelombang cahya (m) n = 1, 2, 3, …
DIFRAKSI PADA KISI Tit itiik P aka akan n meng me ngal alam amii te tera rang ng,, jika:
d s in
d . y
n
L d = te teta tapa pan n kis kisi i (1/N) y = jar jarak ak pi pita ta tera te rang ng ke ke-n -n dar dari i pusa pu satt te tera rang ng L = ja jarak kis isii dari layar
INTERFERENSI CELAH INTERFERENSI CELAH GANDA •
•
•
•
Interferensi cahaya terjadi jika dua berkas caha ca haya ya ya yang ng ko kohe here ren n (m (mem emililik ikii fr frek ekue uens nsi i sama dan beda fase yang te tetap) mengenai suatu titik secara bersamaan. Menimbulkan pola gelap - terang Intter In erfe fere ren nsi kon onst strruk ukti tif f pita terang Interf Int erfer erens ensii des destru trukti ktif f pita gelap
INTERFERENSI CELAH GANDA Pita terang sin n S d sin d . y L
n
Pita gelap S d s in (n
d . y L
(n
1 2
1 2
)
)
CONTOH SOAL Seberkas cahaya putih menembus sebuah prisma tipis dengan den gan sudut su dut pembias pembi as 10°, 10°, jika indeks bias untuk cahaya merah dan ungu masing-masing 1,49 dan 1,52, tentukanlah besar sudut dispersinya! Diketahui: = 10° nm = 1,49 nu = 1,52 Ditanyakan: = . . .? Jawab: = (n (n - n ) = (1,52
–
1,49)10o = 0,3o
CONTOH SOAL Pada pe Pada perc rcob obaa aan n Yo Youn ung g digu diguna naka kan n ge gelo lomb mban ang g ca caha haya ya deng de ngan an pa panj njan ang g ge gelo lomb mban ang g 4. 4.50 500 0 A o dan jarak antara cela ce lah h de deng nga an la laya yarr 2 met ete er. Ji Jika ka ja jara rak k an anttar arce cela lah h 0,5 mm, tentukan ja jarrak pita tera ran ng ke ked dua dari pusat terang! Diketahui: = 4500 Ao L.n. L = 2 m y2 d d = 0,5 mm Ditanya: y 2 = ..? Jawab:
CONTOH SOAL Tentukanlah besar sudut datang polarisasi pada kaca dengan indeks bias 1, 1,5! Penyelesaian: Diketahui: n 1 = 1 n 2 = 1,5 Ditanyakan: p = . . .? Jawab:
tan P
n2 n
CONTOH SOAL Seberk Sebe rkas as ca caha haya ya mo mono nokr krom omat atis is dg pn pnja jang ng ge gell 60 600 0 nm, menyinari tegak lurus suatu kisi yg terdiri 200 garis/mm. tentukan: a) Sudut deviasi orde kedua b) Orde maksimum yg mgkin terlihat pd la layar Jawab: a) d = 1/N = 1/200 mm = 5.10 -6 m d sin 2 = n 2 = … b) s in n n Maksimum mak aka a sin n = 1, n = ..? d
