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

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

1. Pengertian Polarisasi Cahaya

Polarisasi yakni proses pembatasan gelombang vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Tidak menyerupai interferensi dan difraksi yang sanggup terjadi pada gelombang transversal dan longitudinal, dampak polarisasi hanya dialami oleh gelombang transversal. Cahaya sanggup mengalami polarisasi memperlihatkan 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 materi tertentu, medan listrik terbatasi pada satu arah. Polarisasi sanggup terjadi alasannya pemantulan pada cermin datar, penyerapan selektif dari materi polaroid, dan bias kembar oleh kristal.

Gambar 1. Cahaya termasuk gelombang transversal yang sanggup mengalami polarisasi.

2. Polarisasi alasannya Pembiasan dan Pemantulan

Polarisasi cahaya yang dipantulkan oleh permukaan transparan akan maksimum kalau sinar pantul tegak lurus terhadap sinar bias. Sudut tiba dan sudut pantul pada dikala polarisasi maksimum disebut sudut Brewster atau sudut polarisasi (i_P).

Gambar 2. Polarisasi.

Arah sinar pantul (i_P) tegak lurus dengan sinar bias (r '), maka berlaku:

i_P + r ' = 90^o ........................................................ (1)

atau 

r ' = 90^o – i_P

Menurut Snellius:

 .................... (2)

n = tan i_P

dengan:

n = indeks bias relatif materi polarisator terhadap udara

i_P = sudut pantul

r ' = sudut bias

Pada tahun 1812 Francois Arago menciptakan salah satu filter polarisasinya yang pertama yang dibentuk dari lembaran beling yang ditumpuk.

3. Polarisasi alasannya Pembiasan Ganda (Bias Kembar)

Bias ganda merupakan sifat yang dimiliki beberapa kristal tertentu (terutama kalsit) untuk membentuk dua sinar bias dari suatu sinar tiba tunggal. Sinar bias (ordinary ray) mengikuti hukum-hukum pembiasan normal. Sinar bias lain, yang dinamakan sinar luar biasa (extraordinary ray), mengikuti aturan 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 alasannya Absorpsi Selektif

Cahaya yang terpolarisasi bidang sanggup diperoleh dari cahaya yang tidak terpolarisasi dengan memakai materi 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 memilih apakah cahaya terpolarisasi dan untuk memilih bidang polarisasi yakni polaroid.

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 alasannya setengah dari cahaya tersebut dihilangkan.

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

5. Polarisasi alasannya Hamburan

Hamburan didefinisikan sebagai suatu kejadian 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.

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, contohnya 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 menawarkan 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 final spektrum biru dihamburkan. Matahari terlihat berwarna kemerahan alasannya warna dari final 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 60^o, tentukan intensitas cahaya yang diteruskan oleh polaroid pertama dengan intensitas I₀ dan polaroid kedua!

Penyelesaian:

Diketahui: θ = 60^o

Ditanya: 

I₁ = ... ?

I₂ = ... ?

Pembahasan :

I₁ = ½ I₀

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

Materi Fisika :

Peraga Kristal Cair

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 sanggup menembus filter belakang. Sinar-sinar itu dipantulkan oleh cermin sehingga peraga tampak putih. Angka atau abjad pada peraga terjadi dengan cara "menyalakan" daerah-daerah kristal cair. Ini mengubah kristal itu sehingga kristal-kristal tersebut tidak lagi memutar cahaya.

Anda kini 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

Share this post