Pengertian Polarisasi Cahaya Fisika, Pembiasan dan Pemantulan, Bias Ganda Kembar, Absorbsi Selektif, Hamburan, Sifat Gelombang, Rumus, Contoh Soal, Jawaban


Pengertian Polarisasi Cahaya Fisika, Pembiasan dan Pemantulan, Bias Ganda Kembar, Absorpsi Selektif, Hamburan, Sifat Gelombang, Rumus, Contoh Soal, Jawaban - Berikut ini adalah materi lengkapnya :

1. Pengertian Polarisasi Cahaya

Polarisasi adalah proses pembatasan gelombang vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Tidak seperti interferensi dan difraksi yang dapat terjadi pada gelombang transversal dan longitudinal, efek polarisasi hanya dialami oleh gelombang transversal. Cahaya dapat mengalami polarisasi menunjukkan bahwa cahaya termasuk gelombang transversal. Pada cahaya tidak terpolarisasi, medan listrik bergetar ke segala arah, tegak lurus arah rambat gelombang. Setelah mengalami pemantulan atau diteruskan melalui bahan tertentu, medan listrik terbatasi pada satu arah. Polarisasi dapat terjadi karena pemantulan pada cermin datar, absorpsi selektif dari bahan polaroid, dan bias kembar oleh kristal.
Cahaya termasuk gelombang transversal yang dapat mengalami polarisasi
Gambar 1. Cahaya termasuk gelombang transversal yang dapat mengalami polarisasi.
2. Polarisasi karena Pembiasan dan Pemantulan

Polarisasi cahaya yang dipantulkan oleh permukaan transparan akan maksimum bila sinar pantul tegak lurus terhadap sinar bias. Sudut datang dan sudut pantul pada saat polarisasi maksimum disebut sudut Brewster atau sudut polarisasi (iP).
Polarisasi
Gambar 2. Polarisasi.
Arah sinar pantul (iP) tegak lurus dengan sinar bias (r '), maka berlaku:

iP + r ' = 90o ........................................................ (1)

atau 

r ' = 90o – iP

Menurut Snellius:

 .................... (2)
n = tan iP

dengan:

n = indeks bias relatif bahan polarisator terhadap udara
iP = sudut pantul
r ' = sudut bias

Pada tahun 1812 Francois Arago membuat salah satu filter polarisasinya yang pertama yang dibuat dari lembaran kaca yang ditumpuk.

3. Polarisasi karena Pembiasan Ganda (Bias Kembar)

Bias ganda merupakan sifat yang dimiliki beberapa kristal tertentu (terutama kalsit) untuk membentuk dua sinar bias dari suatu sinar datang tunggal. Sinar bias (ordinary ray) mengikuti hukum-hukum pembiasan normal. Sinar bias lain, yang dinamakan sinar luar biasa (extraordinary ray), mengikuti hukum yang berbeda. Kedua sinar tersebut bergerak dengan kelajuan yang sama, di mana cahaya sinar biasa terpolarisasi tegak lurus terhadap cahaya sinar luar biasa.

4. Polarisasi karena Absorpsi Selektif

Cahaya yang terpolarisasi bidang bisa diperoleh dari cahaya yang tidak terpolarisasi dengan menggunakan bahan bias ganda yang disebut polaroid. Polaroid terdiri atas molekul panjang yang rumit yang tersusun paralel satu sama lain. Jika satu berkas cahaya terpolarisasi bidang jatuh pada polaroid yang sumbunya membentuk sudut θ terhadap arah polarisasi datang, amplitudonya akan diperkecil sebesar cos θ. Karena intensitas berkas cahaya sebanding dengan kuadrat amplitudo, maka intensitas terpolarisasi bidang yang ditransmisikan oleh alat polarisasi adalah:

I = I0 cos2 θ ......................................................... (3)

dengan I0 adalah intensitas datang. Alat polarisasi menganalisis untuk menentukan apakah cahaya terpolarisasi dan untuk menentukan bidang polarisasi adalah polaroid.
Perubahan intensitas cahaya dari cahaya yang tidak terpolarisasi menjadi cahaya terpolarisasi
Gambar 3. Perubahan intensitas cahaya dari cahaya yang tidak terpolarisasi menjadi cahaya terpolarisasi.
Cahaya yang tidak terpolarisasi terdiri atas cahaya dengan arah polarisasi (vektor medan listrik) yang acak, yang masing-masing arah polarisasinya diuraikan menjadi komponen yang saling tegak lurus. Ketika cahaya yang tidak terpolarisasi melewati alat polarisasi, satu dari komponen-komponennya dihilangkan. Jadi, intensitas cahaya yang lewat akan diperkecil setengahnya karena setengah dari cahaya tersebut dihilangkan.

I = 1/2 I0 .............................................................. (4)

5. Polarisasi karena Hamburan

Hamburan didefinisikan sebagai suatu peristiwa penyerapan dan pemancaran kembali suatu gelombang cahaya oleh partikel. Fenomena yang menerapkan prinsip ini antara lain warna biru pada langit dan warna merah yang terlihat ketika Matahari terbenam.
Penghamburan cahaya oleh atmosfer bumi
Gambar 4. Penghamburan cahaya oleh atmosfer bumi.
Penghamburan cahaya oleh atmosfer bumi bergantung pada panjang gelombang (λ). Untuk partikel-partikel dengan panjang gelombang yang jauh dari panjang gelombang cahaya, misalnya molekul udara, hal itu tidak menjadi rintangan yang terlalu besar bagi λ yang panjang dibandingkan dengan λ yang pendek. Penghamburan yang terjadi berkurang menurut 1 / λ4 . Matahari memberikan sinar putih yang dihamburkan oleh molekul udara ketika memasuki atmosfer bumi. Sinar biru dihamburkan lebih banyak daripada warna lain, sehingga langit tampak berwarna biru. Ketika Matahari terbenam, berada di kerendahan langit, cahaya dari akhir spektrum biru dihamburkan. Matahari terlihat berwarna kemerahan karena warna dari akhir spektrum lewat ke mata kita, tetapi warna biru lolos. Proses penghamburan yang terjadi menjelaskan polarisasi cahaya langit.

Contoh Soal :

Jika sudut antara kedua sumbu polarisasi pada kedua polaroid adalah 60o, tentukan intensitas cahaya yang diteruskan oleh polaroid pertama dengan intensitas I0 dan polaroid kedua!

Penyelesaian:

Diketahui: θ = 60o

Ditanya: 

I1 = ... ?
I2 = ... ?

Pembahasan :

I1 = ½ I0

I2 = ½ I0 cos2 θ = ½ I0 cos2 60o = 0,125 I0

Materi Fisika :

Peraga Kristal Cair
Kalkulator
Kalkulator. [1]
Peraga kristal cair yang dalam bahasa Inggris disebut Liquid Crystal Display (LCD), berisi dua filter polarisasi yang saling menyilang dan menghalangi semua cahaya. Namun, di antara kedua filter itu terdapat lapisan kristal cair. Selama tenaga listrik alat ini dipadamkan, kristalnya memutar-mutar sinar-sinar cahaya yang lewat dengan membentuk sudut 90o. Sinar-sinar yang terputar ini kemudian dapat menembus filter belakang. Sinar-sinar itu dipantulkan oleh cermin sehingga peraga tampak putih. Angka atau huruf pada peraga terjadi dengan cara "menyalakan" daerah-daerah kristal cair. Ini mengubah kristal itu sehingga kristal-kristal tersebut tidak lagi memutar cahaya.

Anda sekarang sudah mengetahui Polarisasi Cahaya. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Budiyanto, J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 298.

Referensi Lainnya :

http://en.wikipedia.org/wiki/Calculator



Pengunjung dapat menyalin materi di blog ini menggunakan Browser Google Chrome. Google Chrome
Bacalah terlebih dahulu Panduan Pengunjung jika anda ingin menggunakan materi dari blog ini.
DMCA.com

Masukkan Kata Kunci




Artikel Terkait :

Post a Comment

Berkomentarlah secara bijak. Komentar yang tidak sesuai materi akan dianggap sebagai SPAM dan akan dihapus.
Aturan Berkomentar :
1. Gunakan nama anda (jangan anonymous), jika ingin berinteraksi dengan pengelola blog ini.
2. Jangan meninggalkan link yang tidak ada kaitannya dengan materi artikel.
Terima kasih.