Pembiasan Cahaya

Pembiasan Cahaya

Tuesday, March 12th 2013. | rumus fisika

Pembiasan Cahaya- Sobat hitung, banyak sekali fenomena pembiasan cahaya di alam ini. Salah satunya yang paling sering kita jumpai adalah pelangi. Pelangi terbentuk karena pembiasan cahaya matahari oleh benda transparan berupa butir-butir air hujan. Lalu apa sebenarnya sih pembiasan cahaya itu? Apa pula yang dinamakan indeks bias? Untuk menjawabnya mari kita simak uraian pembiasan cahaya berikut.

Apa itu Pembiasan cahaya?
Pembiasan cahaya atau Refraction of Light adalah the bending of light atau pembelokan cahaya ketika cahaya melewati dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Atau dalam bahasa inggris  Refraction of Light is the bending of light as it passes from one subtance to another caused by the differences in density of the two substances. Perlu sobat hitung ketahui kalau pembiasan tidak akan terjadi jika sindar data ke medium pembiasa dengan sudut datang 90 derajat.

Arah pembiasan cahaya

a. mendekati garis normal
cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air.

b. menjauhi garis normal
Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya  merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya  cahaya merambat dari dalam air ke udara atau dari kaca ke udara. Pembiasan cahayanya tampak seperti gambar di bawah ini

Hukum Pembiasan Cahaya / Hukum Snell
Dialah Willebrord Snell, seorang ilmuwan asal belanda yang menemukan hukum pembiasan cahaya. Ilmuwan ini mengemukakan hukum pembiasan cahaya sebagai berikut

·         sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.

·         hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.

Contoh Peristiwa Pembiasan Cahaya di Kehidupan Sehari-hari
Coba sobat amati beberapa peristiwa berikut, asal sobat tahu peristiwa tersebut merupakan fenomena yang diakibatkan oleh pembiasan cahaya.

·         Dasar kolam (kolam renang atau kolam yang airnya jernih) terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.

·         Pensil yang terlihat patah saat sebagian dimasukkan dalam gelas berisi air

·         Posisi ikan dalam akuarium yang terlihat lebih ke atas dari yang sebenarnya

·         terjadinya pelangi setelah turun hujan.

·         Ada lagi satu peristiwa pembiasan cahaya yang jarang kita perhatikan yaitu pembelokan Posisi Bintang. Pembiasan sinar bintang Karena cahaya bintang merambat dari ruang hampa ke atmosfer yang kerapatannya berbeda-beda, maka cahaya tersebut dibiaskan mendekati garis normal, sehingga bintang yang kita lihat tidak tepat pada posisi aslinya di sana.

Indeks Bias 
Pembiasan cahaya dapat terjadi  dikarenakan adanya perbedaan laju cahaya pada kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil jika dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. “Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat
dinamakan indeks bias.” Christian  Huygens (1629-1695)

Indeks Bias Relatif
Indeks bias relatif adalah perbandingan indeks bias dua medium yang berbeda. Indeks bias relatif medium pertama terhadap medium kedua berarti perbandingan indeks bias medium kedua terhadap medium pertama. Ini juga berlaku sebaliknya

n12 = n1/n2

n12 = indeks bias relatif medium 1 terhadap medium 2
ni = indeks bias medium 1
n2 = indeks bias medium 2

Tabel Indeks Bias Beberapa Zat
Setiap zat atau materi tansparan mempunyai indeks bias yang berbeda-beda tergantung pada kerapatan optiknya, berikut ini indeks bias dari beberapa zat

Tabel Indeks Bias Beberapa zat
Medium	n = c/v
Udara hampa Udara (pada STP) Karbodioksida Helium Hidrogen Air Es Alkohol etil Gliserol Benzena Kaca    Kuarsa lebur    Kaca korona    Api cahaya/kaca flinta Lucite Garam dapur  intan	1,0000 1,0003 1,00045 1,000036 1,000132 1,333 1,31 1,36 1,48 1,50 1,46 1,52 1,58 1,51 1,53 2,42

Bagaimana Cara Menentukan Ideks Bias?
Indeks bias dapat dicari dengan rumus berikut

n = Indeks Bias
c = laju cahaya dalam ruang hampa ( 3 x 10⁸ m/s)
v = kecepatan laju cahaya dalam medium

atau bisa dengan menggunakan persamaan berdasarkan hukum pembiasan cahaya sebagai berikut
n1 = indeks bias medium pertama
θ1/i = Sudut datang
n2 = indeks bias mediium kedua
θ2 /r= Sudut bias

dengan memasukkan rumus yang pertama ke persamaan persamaan kedua

n1. Sin θ1 = n1. Sin θ1 <-> c/v1 Sin θ1 = c/v2 Sin θ2 <-> Sin θ1/v1 = Sin θ2/v2 sehingga

Contoh Soal Pembiasan Cahaya
1. Cepat rambat cahaya di medium X besarnya 2,4 x 10⁸ m/s. Bila cepat rambat cahaya di ruang hampa 3 x 10⁸ m/s, berapakah indeks bias mutlak medium itu?
Jawab
Indeks Bias (n) = c/v = 3 x 10⁸ m/s / 2,4 x 10⁸
m/ = 1,25

2. Cepat rambat cahaya di dalam Intan 2,42 x 10⁸ m/s dan cepat rambat cahaya di dalam air 2,25 x 10⁸m/s.
Tentukan:
a) indeks bias relatif intan terhadap kaca
b) indeks bias relatif kaca terhadap air

Jawab
indeks bias relatif intan terhadap kaca =2,42 x 10⁸/2,25 x 10⁸ = 1,078
indeks bias relatif kaca terhadap intan = 2,25 x 10 / 2,42 x 10⁸ = 0,93

Sekian dulu rangkuman pembiasan cahaya, selamat belajar.