Prisma
pada pembiasan pertama berkas sinar datang dibiaskan mendekati normal, sedangkan pada pembiasan kedua berkas sinar dibiaskan menjauhi normal. Seperti telah Anda ketahui ini terjadi karena indeks bias prisma lebih besar dari indeks bias udara atau n 2> n1.
Gambar 14. Pembiasan pada prisma dalam gambar dua dimensi. Selanjutnya bila Anda perhatikan segi tiga ABC pada gambar 14 tampak bahwa:
dan sudut puncak atau sudut pembias prisma
Kita dapatkan persamaan sudut puncak prisma,
Pesamaan sudut pembias prisma dengan b = sudut puncak atau sudut pembias prisma r1 = sudut bias saat berkas sinar memasuki bidang batas pertama i2 = sudut datang saat berkas sinar memasuki bidang batas kedua (berkas sinar di dalam prisma) Perhatikan segi tiga EBC pada gambar 14 di atas!
Sudut deviasi
adalah sudut yang dibentuk oleh perpanjangan berkas sinar datang dan berkas sinar yang keluar dari prisma seperti tampak pada gambar 14 di atas. Besar sudut deviasi D sesuai gambar 14 adalah
Di atas telah didapatkan bahwa b = r 1 + i2, sehingga
Persamaan sudut deviasi prisma dengan D = sudut deviasi i1 = sudut datang pada bidang batas pertama r2 = sudut bias pada bidang batas kedua berkas sinar keluar dari prisma b = sudut puncak atau sudut pembias prisma Bagaimana, mudah saja, bukan? Coba Anda baca kembali penurunan dua persamaan prisma di atas sampai Anda yakin, Anda telah memahaminya. Contoh: Sebuah prisma mempunyai sudut pembias 60° terbuat dari kaca yang indeks biasnya 1,50. Seberkas sinar datang pada salah satu bidang sisi prisma dengan sudut datang 30°. Berapakah besar sudut deviasinya? Penyelesaian: Diketahui : i1 = 30° b = 60° np = n2 = 1,50 Ditanya : D = ? Jawab: Tentukan terlebih dahulu sudut bias pada bidang batas pertama r 1 menggunakan hukum Snellius,
dengan kalkulator kita dapat besar r 1 = inv sin 0,33 = 19,2°. Langkah berikutnya kita cari besar i2 dengan menggunakan persamaan sudut pembias prisma, b = r1 + i 2 60° = 19,2° + i 2 i2 = 40.8° Selanjutnya kita cari besar r 2. Kembali kita gunakan hukum Snellius, n2 sin i 2 = n1 sin r2
didapat besar r2 = 77,16°. Sekarang baru dapat ditentukan besar sudut deviasi, yakni D = (i 1 + r2) – b = (30° + 77,16) – 60° = 47,16° Jadi sudut deviasi sinar adalah 47,16°.
Persamaan deviasi minimum : a. Bila sudut pembias lebih dari 15°
Keterangan : n1 = indeks bias medium n2 = indeks bias prisma Dm = deviasi minimum β = sudut pembias prisma
b. Bila sudut pembias kurang dari 15°
Keterangan : δ = deviasi minimum untuk b = 15°.
n2-1 = indeks bias relatif prisma terhadap medium δ = sudut pembias prisma
contoh soal 1. Sebuah prisma terbuat dari kaca dengan indeks bias 1,6 dan sudut pembias 60*. Jika sinar datang pada salah satu sudut pembiasnya dengan sudut datang 40*, tentukanlah besar sudut deviasinya! Jawab
Anggap prisma berada di udara Diketahui: β = 60°; i1 = 40°; n = 1,6 1.sin i1 = 1,6.sin r 1 1.sin 40° = 1,6. sin r 1 sin r1 = 0,4017 r1 = 23,69° i2 = β - r1 = 60° - 23,69° = 36,31° 1,6.sin i2 = 1.sin r2 1,6.sin 36,31° = sin r2 sin r2 = 0,948 r2 = 71,35° δ = i1 + r2 - β = 51,35° 2. Berapakah besar sudut deviasi minimum yang mungkin terjadi pada prisma dalam soal nomor 2? 1.sin([δmin + β]/2) = 1,6.sin (β/2) sin([δmin + 60]/2) = 1,6.sin30° sin([δmin + 60]/2) = 0,8 ([δmin + 60]/2) = 53,13° δmin + 60 = 106,26° δmin = 46,26°
