Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

OPTIK KODE : 5G5053 Oleh: Drs. Riskan Qadar, M.Si.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "OPTIK KODE : 5G5053 Oleh: Drs. Riskan Qadar, M.Si."— Transcript presentasi:

1 OPTIK KODE : 5G5053 Oleh: Drs. Riskan Qadar, M.Si.

2 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik2 OPTIK 1.SIFAT DAN PERAMBATAN 2. OPTIKA GEOMETRI 3. INSTRUMEN OPTIK 4. INTERFERENSI 5. DIFRAKSI6. LASER

3 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik3 1.SIFAT DAN PERAMBATAN CAHAYA 1.1 Pendahuluan1.2 Sifat Cahaya 1.3 Refleksi dan Refraksi 1.4 Refleksi Internal Total 1.5 Perambatan dalam Suatu Medium Tak Homogen: Prinsip Fermat 1.6 Prisma 1.7 Pergeseran sinar pada Kaca Plan Paralel 1.8 Dispersi 1.9 Polarisasi 1-10 Hamburan cahaya 1.11 Prinsip Huygens

4 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik4 BAB 1 SIFAT DAN PERAMBATAN CAHAYA

5 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik5 1-1 Pendahuluan Optika: Cabang fisika yang mempelajari perilaku cahaya dan gelombang elektromagnetik Optika: Cabang fisika yang mempelajari perilaku cahaya dan gelombang elektromagnetik

6 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik6 Manfaat sifat-sifat cahaya membantu memahami: Manfaat sifat-sifat cahaya membantu memahami: - warna biru dari langit - mata manusia - teleskop- laser - mikroskop - komputer optik - kamera- pencitraan - hologram- dll

7 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik7 1-2 Sifat Cahaya Sampai pada zaman Isaac Newton ( ); cahaya terdiri dari aliran partikel yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Sampai pada zaman Isaac Newton ( ); cahaya terdiri dari aliran partikel yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Tahun 1665; diyakini cahaya memiliki sifat gelombang. Tahun 1665; diyakini cahaya memiliki sifat gelombang. Tahun 1873, Clerk Maxwell meramalkan keberadaan gelombang elektromagnetik dan menghitung laju rambatannya. Tahun 1873, Clerk Maxwell meramalkan keberadaan gelombang elektromagnetik dan menghitung laju rambatannya.

8 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik8 Tahun 1887, Heinrich Hertz; cahaya adalah gelombang elektromagnetik Tahun 1887, Heinrich Hertz; cahaya adalah gelombang elektromagnetik Tahun 1930, perkembangan kuantum menyatakan cahaya memiliki dua sifat; gelombang dan partikel. Tahun 1930, perkembangan kuantum menyatakan cahaya memiliki dua sifat; gelombang dan partikel. Foton atau kuanta merupakan energi yang diangkut oleh gelombang cahaya dalam bentuk diskrit. Foton atau kuanta merupakan energi yang diangkut oleh gelombang cahaya dalam bentuk diskrit.

9 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik9 Optik geometri dan optik fisis mempelajari aspek perambatan cahaya. Optik geometri dan optik fisis mempelajari aspek perambatan cahaya. Aspek partikel dari cahaya dipelajari pada aspek pemancaran dan penyerapan; efek Compton dan efek fotolistrik. Aspek partikel dari cahaya dipelajari pada aspek pemancaran dan penyerapan; efek Compton dan efek fotolistrik. Muatan listrik yang bergerak dipercepat menghasilkan radiasi elektromagnetik. Muatan listrik yang bergerak dipercepat menghasilkan radiasi elektromagnetik.

10 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik10 Radiasi elektromagnetik merambat dalam vakum dengan laju cahaya. Radiasi elektromagnetik merambat dalam vakum dengan laju cahaya. Pengukuran laju cahaya sampai tahun 1983 c = 2, x10 8 m/s Pengukuran laju cahaya sampai tahun 1983 c = 2, x10 8 m/s Ilmuwan yang mengukur laju cahaya Ilmuwan yang mengukur laju cahaya - Romer, tahun 1676; astronomi Denmark - Armand Fizeau, tahun 1849; Perancis - Jean Foucault, Perancis - Albert Michelson; USA

11 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik11 Gambar 1. muka gelombang dan sinar Muka gelombang adalah tempat posisi Muka gelombang adalah tempat posisi semua titik berdekatan dimana fasa semua titik berdekatan dimana fasa getaran sebuah besaran fisika yang getaran sebuah besaran fisika yang berkelompok dengan gelombang itu berkelompok dengan gelombang itu adalah sama adalah sama Sinar: garis khayal sepanjang arah Sinar: garis khayal sepanjang arah perjalanan gelombang perjalanan gelombang

12 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik Refleksi dan Refraksi Refleksi:pengembalian seluruh atau sebagian suatu berkas atau gelombang bila berkas itu bertemu dengan bidang batas antara dua medium. Refleksi:pengembalian seluruh atau sebagian suatu berkas atau gelombang bila berkas itu bertemu dengan bidang batas antara dua medium.

13 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik13 Refleksi spekular (refleksi teratur) (bahasa latin, spekular artinya cermin, cermin yang dimaksud adalah cermin yang permukaannya halus) adalah refleksi pada sudut tertentu dari sebuah permukaan yang sangat halus Refleksi spekular (refleksi teratur) (bahasa latin, spekular artinya cermin, cermin yang dimaksud adalah cermin yang permukaannya halus) adalah refleksi pada sudut tertentu dari sebuah permukaan yang sangat halus

14 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik14 Refleksi difus/ baur/ tersebar adalah refleksi yang dihamburkan dari sebuah permukaam kasar. Refleksi difus/ baur/ tersebar adalah refleksi yang dihamburkan dari sebuah permukaam kasar.

15 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik15 Refraksi: perubahan arah yang dialami oleh muka gelombang pada saat melintas miring dari suatu medium ke medium yang lain. Refraksi: perubahan arah yang dialami oleh muka gelombang pada saat melintas miring dari suatu medium ke medium yang lain. Gambar 3. sinar datang, refleksi, dan refraksi

16 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik16 Indeks refraksi adalah rasio laju cahaya c dalam vakum terhadap laju cahaya v dalam sebuah material Indeks refraksi adalah rasio laju cahaya c dalam vakum terhadap laju cahaya v dalam sebuah material(1-1) Cahaya selalu merambat lembih lambat di dalam material daripada di dalam vakum, sehingga nilai n > 1 dalam medium apapun selain vakum. Cahaya selalu merambat lembih lambat di dalam material daripada di dalam vakum, sehingga nilai n > 1 dalam medium apapun selain vakum.

17 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik17 Hukum refleksi dan refraksi Hukum refleksi dan refraksi 1.Sinar yang masuk/datang, sinar yang direfleksikan, dan sinar yang direfraksikan dan normal terhadap permukaan semuanya terletak pada bidang yang sama. 2.Sudut refleksi θ r sama dengan sudut masuk θ a untuk semua panjang gelombang dan untuk setiap pasangan material adalah θ a = θ r (1-2) θ a = θ r (1-2) (hukum refleksi)

18 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik18 3.Rasio dari sinus sudut θ a dan θ b dimana kedua sudut ini diukur dari normal terhadap permukaan, sama dengan kebalikan dari rasio kedua refraksi. rasio kedua refraksi. n a sin θ a = n b sin θ b (1-3) n a sin θ a = n b sin θ b (1-3) (hukum refraksi, atau hukum Snellius) (hukum refraksi, atau hukum Snellius) Gbr 4

19 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik19

20 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik20 Sifat tambahan cahaya yang direfleksikan adalah intensitas I r dari gelombang yang direfleksikan ditentukan oleh indeks-indeks refraksi n 1 dan n 2 di dalam kedua medium itu. Sifat tambahan cahaya yang direfleksikan adalah intensitas I r dari gelombang yang direfleksikan ditentukan oleh indeks-indeks refraksi n 1 dan n 2 di dalam kedua medium itu. Reflektansi R didefinisikan sebagai nilai banding dari I r dan intensitas masuk I o. Reflektansi R didefinisikan sebagai nilai banding dari I r dan intensitas masuk I o. Transmitansi T adalah bagian yang ditransmisikan, atau 1 – R. Transmitansi T adalah bagian yang ditransmisikan, atau 1 – R. Pada arah masuk normal θ = 0 di dalam arah manapun Pada arah masuk normal θ = 0 di dalam arah manapun (arah masuk normal) (1-4)

21 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik21 Karakteristik gelombang bila mengalami refraksi adalah Karakteristik gelombang bila mengalami refraksi adalah 1.Frekuensi (f) dari gelombang tidak berubah. 2.Laju (v) dari gelombang berubah. 3.Panjang gelombang ( ) berubah hubungannya dan Panjang gelombang cahaya dalam material (1-6) (1-5)

22 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik22 Tabel 1.1 indeks refraksi cahaya natrium kuning ( = 589 nm) Zat Indeks bias (n) (n)padatan Es (H 2 O) 1,308 Fluorit (CaF 2 ) 1,434 Polistiren1,49 Garam batu (NaCl)1,544 Kwarsa (SiO 2 )1,544 Intan (C) 2,417 Fabulit (SrTiO 3 )2,409 Rutil (TiO 2 )2,62 Zat Indeks bias (n) (n)kaca Mahkota1,52 Batu api berat1,66 Cairan (suhu 20 o C) Metanol (CH 3 OH)1,329 Air (H 2 O)1,333 Etanol (C 2 H 5 OH)1,36 Terpentin1,472 Gliserin1,473 Benzena1,501

23 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik Refleksi Internal Total  Refleksi internal total adalah sinar yang memasuki antarmuka dengan material kedua yang indeks biasnya lebih kecil daripada indeks bias yang dijalani material itu yang sudut datangnya sama atau lebih besar dari sudut kritis

24 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik24  Sudut kritis adalah sudut masuk ketika sinar yang direfraksikan muncul keluar menyinggung permukaan itu Berdasarkan hukum Snellius n a sin θ a = n b sin θ b,, n a sin θ a = n b sin θ b,, jika θ b = 90 o (sin 90 o = 1), jika θ b = 90 o (sin 90 o = 1),

25 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik25 maka sudut kritis diperoleh (1-7) (1-7) Perhatikan gambar 5. di bawah Perhatikan gambar 5. di bawah

26 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik26 Prisma merupakan salah satu contoh alat optik yang baik menghasilkan refleksi internal total. Prisma merupakan salah satu contoh alat optik yang baik menghasilkan refleksi internal total. Endoskop merupakan piranti serat optik yang banyak digunakan dalam instrumen kedokteran yang dapat disisipkan langsung ke dalam pembuluh tenggorokan, kantung kemih, usus besar, dll untuk pemeriksaan yang dapat dilihat dengan mata. Endoskop merupakan piranti serat optik yang banyak digunakan dalam instrumen kedokteran yang dapat disisipkan langsung ke dalam pembuluh tenggorokan, kantung kemih, usus besar, dll untuk pemeriksaan yang dapat dilihat dengan mata. Gambar 6

27 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik27 Kabel optik serat dalam sistem komunikasi digunakan untuk mentransmisikan sinar yang dimodulasi. Keuntungannya bahwa kabel itu isolator listrik, tidak terpengaruh oleh interferensi listrik dari petir dan sumber lain, kabel itu tidak memperbolehkan arus listrik yang tidak diinginkan antara sumber dan penerima, aman dan sukar untuk dipasangi alat pendengar rahasia, dan juga sukar untuk disambungkan dan untuk disadap. Kabel optik serat dalam sistem komunikasi digunakan untuk mentransmisikan sinar yang dimodulasi. Keuntungannya bahwa kabel itu isolator listrik, tidak terpengaruh oleh interferensi listrik dari petir dan sumber lain, kabel itu tidak memperbolehkan arus listrik yang tidak diinginkan antara sumber dan penerima, aman dan sukar untuk dipasangi alat pendengar rahasia, dan juga sukar untuk disambungkan dan untuk disadap. Gbr 7

28 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik Perambatan dalam suatu medium tak homogen: prinsip Fermat Pierre de Fermat ( )matematikawan dari Perancis mengatakan (dikenal dengan prinsip Fermat) bahwa “dalam perjalanan dari titik yang satu ke titik yang lain, suatu sinar memilih jejak dimana waktu perambatan mempunyai nilai minimum” Pierre de Fermat ( )matematikawan dari Perancis mengatakan (dikenal dengan prinsip Fermat) bahwa “dalam perjalanan dari titik yang satu ke titik yang lain, suatu sinar memilih jejak dimana waktu perambatan mempunyai nilai minimum” Perhatikan gambar sistem pemantulan Fermat Perhatikan gambar sistem pemantulan Fermat Gambar 8

29 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik29 Waktu yang diperlukan sinar dari titik A ke titik B melalui cermin yang direfleksikan sejarak x dari titik A ke titik O adalah t = t AO + t OB  atau t = c -1 (y x 2 ) 1/2 + c -1 [y (l – x) 2 ] 1/2 agar waktu bernilai minimum maka

30 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik30 Berdasarkan Gbr 8. diperoleh Berdasarkan Gbr 8. diperoleh sin θ a = sin θ r atau θ a = θ r (hukum refleksi) Prinsip Fermat untuk refraksi Prinsip Fermat untuk refraksi waktu yang diperlukan sinar dari titik A ke titik B melalui batas dua medium yang direfraksikan sejarak x dari titik A ke titik O adalah t = n a t AO +n b t OB

31 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik31 Gambar 9 Agar waktu bernilai minimum maka

32 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik32 diperoleh n a sin θ 1 = n b sin θ 2 (Hukum refraksi)

33 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik Prisma Prisma adalah suatu medium yang dibatasi oleh dua permukaan yang membentuk sudut A Prisma adalah suatu medium yang dibatasi oleh dua permukaan yang membentuk sudut A Gambar 10 memperlihatkan sinar merambat ke dalam prisma kemudian keluar lagi Gambar 10 memperlihatkan sinar merambat ke dalam prisma kemudian keluar lagi Gbr 10 θaθa θbθb θcθc θdθd A δ

34 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik34 Sudut deviasi δ Sudut deviasi δ terjadi sebagai berikut: δ = (θ a – θ b ) + (θ d – θ c ) = θ a + θ d – (θ b + θ c ) δ = (θ a – θ b ) + (θ d – θ c ) = θ a + θ d – (θ b + θ c ) δ = θ a + θ d – A (sudut deviasi) (1-8) δ = θ a + θ d – A (sudut deviasi) (1-8) Sudut deviasi minimum Sudut deviasi minimum terjadi bila θ a = θ d, maka pers (1-7) menjadi δ min = 2 θ a – A  θ a = ½ (δ min + A) δ min = 2 θ a – A  θ a = ½ (δ min + A) dan θ b = θ c  θ b = ½ A dari hukum refraksi n a sin θ a = n b sin θ b n a sin ½ (δ min + A) = n b sin ½ A (1-9)

35 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik35 Bila sudut prisma kecil; A<10 o, maka sudut deviasi minimum juga kecil, dan akibatnya nilai sudut sinus sama dengan sudutnya sendiri. Jadi Bila sudut prisma kecil; A<10 o, maka sudut deviasi minimum juga kecil, dan akibatnya nilai sudut sinus sama dengan sudutnya sendiri. Jadi n a sin ½ (δ min + A) = n b sin ½ A n a sin ½ (δ min + A) = n b sin ½ Aditulis n a ½ (δ min + A) = n b ½ A n a ½ (δ min + A) = n b ½ A n a (δ min + A) = n b A n a (δ min + A) = n b A (1-10)

36 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik Pergeseran sinar pada kaca plan paralel θaθa θbθb θbθb A B C D d t nana nbnb Gbr 11 diperoleh Perhatikan gambar 11 (1-11)

37 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik37 Cahaya putih merupakan superposisi dari gelombang-gelombang dengan panjang gelombang yang membentang melalui seluruh spektrum tampak. Cahaya putih merupakan superposisi dari gelombang-gelombang dengan panjang gelombang yang membentang melalui seluruh spektrum tampak. Laju cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua panjang gelombang, tetapi laju cahaya tersebut dalam material berbeda untuk panjang gelombang yang berbeda. Laju cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua panjang gelombang, tetapi laju cahaya tersebut dalam material berbeda untuk panjang gelombang yang berbeda. Indeks refraksi n sebuah material bergantung pada panjang gelombang Indeks refraksi n sebuah material bergantung pada panjang gelombang 1-8 Dispersi

38 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik38 Dispersi adalah kebergantungan laju gelombang dan indeks refraksi pada panjang gelombang Dispersi adalah kebergantungan laju gelombang dan indeks refraksi pada panjang gelombang Gbr 11

39 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik39 Warna-warna atau panjang gelombang berbeda yang dipancarkan oleh suatu sumber S berupa cahaya putih (polikhromatik) yang terlihat muncul di layar setelah melalui zat optik (misalnya prisma) disebut spektrum. Warna-warna atau panjang gelombang berbeda yang dipancarkan oleh suatu sumber S berupa cahaya putih (polikhromatik) yang terlihat muncul di layar setelah melalui zat optik (misalnya prisma) disebut spektrum. Gbr 12

40 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik40 Gbr 13 memperihatkan pelangi yang dibentuk oleh refraksi, refleksi dan dispersi dalam tetesan air Gbr 13 memperihatkan pelangi yang dibentuk oleh refraksi, refleksi dan dispersi dalam tetesan air Gbr 13

41 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik41

42 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik42 Gbr 14 peristiwa pelangi oleh sinar matahari melalui tetesan air setelah hujan

43 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik43 Dispersi prisma didefinisikan Dispersi prisma didefinisikan (1- 12) (1- 12) faktor dδ/dn bergantung pada geometri sistem; faktor dn/d bergantung pada bahan yang menyusun prisma. Pada pers 1-8 n a sin ½ (δ min + A) = n b sin ½ A n a sin ½ (δ min + A) = n b sin ½ A lalu dideferensialkan pada δ min dan n b n a cos ½ (δ min +A) ½ d δ min = sin ½ A dn b

44 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik44 faktor dn/d bergantung pada sifat gelombang dan medium untuk gelombang elektromagnetik pada umumnya dan cahaya pada khususnya, pernyataan yang memuaskan diberikan oleh rumus Cauchy (1-13) (1-14)

45 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik45 dengan A o dan B o adalah konstanta khas tiap bahan lalu didiferensialkan terhadap n dan, diperoleh Pers ditulis menjadi (1-15) (Dispersi pada prisma)

46 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik46 Angka negatif berarti deviasi berkurang bila panjang gelombang bertambah sehingga merah lebih sedikit terdeviasi daripada ungu. Angka negatif berarti deviasi berkurang bila panjang gelombang bertambah sehingga merah lebih sedikit terdeviasi daripada ungu. Pembuktian pers. Cauchy Pembuktian pers. Cauchy Pers diperleh dari pers. Indeks bias sebagai fungsi frekuensi gelombang elektromagnetik dan frekuensi karakteristik bahan. Sederhananya dianggap hanya terdapat satu frekuensi atomik  o dan  <<  o, maka diperoleh

47 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik47 Dengan menggunakan ekspansi binomial, didapatkan

48 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik48 Bila dan

49 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik49 maka Jadi pers. jika Terbukti pers. (1-14)

50 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik Polarisasi Polarisasi merupakan karakteristik semua gelombang transversal Polarisasi merupakan karakteristik semua gelombang transversal Polarisasi cahaya adalah proses pembatasan getaran vektor listrik gelombang cahaya sehingga menjadi satu arah. Polarisasi cahaya adalah proses pembatasan getaran vektor listrik gelombang cahaya sehingga menjadi satu arah.

51 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik51 Cahaya yang tidak terpolarisasi, medan listrik bergetar ke segala arah tegak lurus arah rambat. Cahaya yang tidak terpolarisasi, medan listrik bergetar ke segala arah tegak lurus arah rambat.

52 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik52 Gelombang yang hanya mempunyai pergeseran y, kita mengatakan bahwa gelombang tersebut terpolarisasi linear dalam arah y. Gelombang yang hanya mempunyai pergeseran y, kita mengatakan bahwa gelombang tersebut terpolarisasi linear dalam arah y. Pemolarisasi adalah saringan polarisasi yang hanya mengizinkan gelombang dengan arah polarisasi tertentu untuk lewat. Pemolarisasi adalah saringan polarisasi yang hanya mengizinkan gelombang dengan arah polarisasi tertentu untuk lewat.

53 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik53 Materi pemolarisasi adalah gabungan zat- zat yang mempunyai dichroism, yakni penyerapan selektif dimana satu dari komponen-komponen yang dipolarisasikan itu diserap jauh lebih kuat daripada komponen-komponen lainnya. Materi pemolarisasi adalah gabungan zat- zat yang mempunyai dichroism, yakni penyerapan selektif dimana satu dari komponen-komponen yang dipolarisasikan itu diserap jauh lebih kuat daripada komponen-komponen lainnya.

54 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik54 Dichroisme adalah gejala dimana gelombang merambat melalui sebuah potongan bahan yang cukup tebal berangsur-angsur menjadi terpolarisasi pada satu bidang karena salah satu dari gelombang biasa atau luar biasa akan terserap hampir seluruhnya seperti gambar 15. Dichroisme adalah gejala dimana gelombang merambat melalui sebuah potongan bahan yang cukup tebal berangsur-angsur menjadi terpolarisasi pada satu bidang karena salah satu dari gelombang biasa atau luar biasa akan terserap hampir seluruhnya seperti gambar 15.

55 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik55 Gbr.15

56 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik56 Gbr.16

57 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik57 Bila cahaya yang tidak terpolarisasi memasuki sebuah pemolarisasi ideal seperti Gbr 16. intensitas cahaya yang ditransmisikan persis setengah dari intensitas cahaya tidak terpolarisasi yang masuk, tidak peduli bagaimanapun sumbu polarisasi itu diorientasikan. Bila cahaya yang tidak terpolarisasi memasuki sebuah pemolarisasi ideal seperti Gbr 16. intensitas cahaya yang ditransmisikan persis setengah dari intensitas cahaya tidak terpolarisasi yang masuk, tidak peduli bagaimanapun sumbu polarisasi itu diorientasikan.

58 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik58 Bila dua pemolarisasi disusun maka pemolarisasi yang kedua disebut penganalisis. Bila dua pemolarisasi disusun maka pemolarisasi yang kedua disebut penganalisis. Gbr 17

59 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik59 Sudut yang dibentuk oleh kedua pemolarisasi terhadap masing-masing sumbu adalah θ sehingga intensitas yang lewat pada penganalisis adalah Sudut yang dibentuk oleh kedua pemolarisasi terhadap masing-masing sumbu adalah θ sehingga intensitas yang lewat pada penganalisis adalah I = I maks cos 2 θ (1-16) dengan I maks adalah intensitas setelah lewat pemolarisasi pertama.

60 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik60 Gbr 17. penganalisis ideal hanya mentransmisikan komponen yang paralel dengan arah transmisinya, atau sumbu polarisasinya. Gbr 17. penganalisis ideal hanya mentransmisikan komponen yang paralel dengan arah transmisinya, atau sumbu polarisasinya. Cahaya yang tak terpolarisasi dapat dipolarisasi, baik secara parsial maupun secara total oleh refleksi. Cahaya yang tak terpolarisasi dapat dipolarisasi, baik secara parsial maupun secara total oleh refleksi.

61 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik61 Gbr 18. terbentuknya polarisasi oleh refleksi. Gbr 18. terbentuknya polarisasi oleh refleksi.

62 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik62 Bidang yang mengandung sinar masuk, sinar refleksi dan normal terhadap permukaan disebut bidang masuk. Bidang yang mengandung sinar masuk, sinar refleksi dan normal terhadap permukaan disebut bidang masuk. Untuk sebagian besar sudut masuk cahaya yang direfleksikan terpolarisasi parsial. Untuk sebagian besar sudut masuk cahaya yang direfleksikan terpolarisasi parsial.

63 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik63 Satu sudut tertentu yang dinamakan sudut polarisasi, maka cahaya yang direfleksikan yang tegak lurus bidang masuk ter polarisasi total, sedang yang direfraksikan sebagain ter polarisasi. Satu sudut tertentu yang dinamakan sudut polarisasi, maka cahaya yang direfleksikan yang tegak lurus bidang masuk ter polarisasi total, sedang yang direfraksikan sebagain ter polarisasi.

64 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik64 Tahun 1812 ilmuwan Inggris Sir David Brewster menemukan bahwa polarisasi oleh refleksi terjadi bila sinar refleksi dan sinar refraksi saling tegak lurus dan dinamakan hukum Brewster. Tahun 1812 ilmuwan Inggris Sir David Brewster menemukan bahwa polarisasi oleh refleksi terjadi bila sinar refleksi dan sinar refraksi saling tegak lurus dan dinamakan hukum Brewster.

65 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik65 Dari Gbr 18b; sudut masuk adalah sudut polarisasi θ a = θ p sudut refleksi θ r = θ p dan θ b = 90 o – θ p dan hukum refraksi n a sin θ a = n b sin θ b, maka n a sin θ p = n b sin 90 o – θ p = n b cos θ p n a sin θ p = n b sin 90 o – θ p = n b cos θ p (Hukum Brewster untuk polarisasi)(1-17)

66 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik66 Cahaya dan radiasi elektromagnetik selain memiliki polariasi linear juga dapat memiliki polarisasi melingkar ataupun eliptik (elips), seperti pada Gbr 19. Cahaya dan radiasi elektromagnetik selain memiliki polariasi linear juga dapat memiliki polarisasi melingkar ataupun eliptik (elips), seperti pada Gbr 19. Gbr 19

67 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik67 Berdasarkan gambar 1-19 gelombang itu dikatakan terpolarisasi melingkar ke kanan bila arah gerak sebuah partikel dawai itu terhadap seorang pengamat yang memandang ke arah belakang sepanjang arah perambatan, adalah searah dengan arah perputaran jarum jam dan arah gelombangnya menuju Anda (perhatikan tanda ◙ dalam lingkaran sebagai kepala anak panah); gelombang itu dikatakan terpolarisasi melingkar ke kiri jika arah gerak itu adalah arah yang sebaliknya. Berdasarkan gambar 1-19 gelombang itu dikatakan terpolarisasi melingkar ke kanan bila arah gerak sebuah partikel dawai itu terhadap seorang pengamat yang memandang ke arah belakang sepanjang arah perambatan, adalah searah dengan arah perputaran jarum jam dan arah gelombangnya menuju Anda (perhatikan tanda ◙ dalam lingkaran sebagai kepala anak panah); gelombang itu dikatakan terpolarisasi melingkar ke kiri jika arah gerak itu adalah arah yang sebaliknya.

68 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik68 Superposisi dari dua gelombang terpolarisasi linear tertentu (fasa sama) dinamakan polarisasi melingkar. Superposisi dari dua gelombang terpolarisasi linear tertentu (fasa sama) dinamakan polarisasi melingkar. Polarisasi eliptik terjadi bila ada gelombang memiliki fasa yang berbeda. Polarisasi eliptik terjadi bila ada gelombang memiliki fasa yang berbeda.

69 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik Hamburan Cahaya Hamburan adalah proses dimana cahaya matahari yang telah diserap dan kemudian diradiasikan kembali dalam berbagai arah Hamburan adalah proses dimana cahaya matahari yang telah diserap dan kemudian diradiasikan kembali dalam berbagai arah Gbr 26

70 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik70 Terlihatnya langit berwarna biru di siang hari disebabkan cahaya dari matahari dihamburkan oleh atmosfir. Terlihatnya langit berwarna biru di siang hari disebabkan cahaya dari matahari dihamburkan oleh atmosfir. Terlihatnya langit berwarna kuning atau kemerahan di senja hari disebabkan cahaya matahari tidak dihamburkan oleh atmosfir. Terlihatnya langit berwarna kuning atau kemerahan di senja hari disebabkan cahaya matahari tidak dihamburkan oleh atmosfir.

71 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik71 Awan mengandung konsentrasi yang tinggi dari tetesan air atau kristal es, yang juga menghamburkan cahaya sehingga awan terlihat berwarna putih. Awan mengandung konsentrasi yang tinggi dari tetesan air atau kristal es, yang juga menghamburkan cahaya sehingga awan terlihat berwarna putih. Gbr 26 memperlihatkan proses cahaya yang masuk tak terpolarisasi akan dihamburkan, lebih biru dan terpolarisasi linear. Gbr 26 memperlihatkan proses cahaya yang masuk tak terpolarisasi akan dihamburkan, lebih biru dan terpolarisasi linear.

72 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik Prinsip Huygens Prinsip Huygens (ilmuwan Belanda, Christian Huygens, tahun 1678); tiap -tiap titik dari sebuah muka gelombang dapat ditinjau sebagai sumber gelombang -gelombang kecil sekunder yang menyebar keluar ke segala arah dengan laju yang sama dengan laju perambatan gelombang itu. Prinsip Huygens (ilmuwan Belanda, Christian Huygens, tahun 1678); tiap -tiap titik dari sebuah muka gelombang dapat ditinjau sebagai sumber gelombang -gelombang kecil sekunder yang menyebar keluar ke segala arah dengan laju yang sama dengan laju perambatan gelombang itu. Gbr 27

73 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik73 Prinsip Huygen dapat juga digunakan untuk membuktikan hukum refleksi seperti gbr 28 Prinsip Huygen dapat juga digunakan untuk membuktikan hukum refleksi seperti gbr 28

74 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik74 Dari gambar 28 gelombang pertama datang di titik AA’ lalu direfleksikan di OB, Dari gambar 28 gelombang pertama datang di titik AA’ lalu direfleksikan di OB,keterangan: θ a = sudut masuk muka gelombang datang dengan permukaan. dengan permukaan. θ r = sudut refleksi muka gelombang refleksi dengan permukaan. dengan permukaan. OP = vt untuk gelombang datang, dan AQ = vt untuk gelombang refleksi, karena jaraknya sama dan segitiga AQO dan OPA adalah siku-siku yang kongruen karena bersama di OA, dan OP = vt untuk gelombang datang, dan AQ = vt untuk gelombang refleksi, karena jaraknya sama dan segitiga AQO dan OPA adalah siku-siku yang kongruen karena bersama di OA, dan OP = AQ = vt, maka sudut θ a = θ r yang sama dengan hukum refleksi

75 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik75 Gambar 29 memperlihatkan prinsip Huygens untuk refraksi Gambar 29 memperlihatkan prinsip Huygens untuk refraksi

76 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik76 Muka gelombang datang AA’ menyentuh permukaan batas dengan sudut θ a setelah waktu t, Q pada AA’ tiba di O secara tegak lurus. Pada waktu yang sama muka gelombang di titik A dalam medium kedua telah sampai di B secara tegsk lurus, namun jaraknya lebh kecil karena laju gelombang lebih kecil dibanding di medium pertama. Muka gelombang datang AA’ menyentuh permukaan batas dengan sudut θ a setelah waktu t, Q pada AA’ tiba di O secara tegak lurus. Pada waktu yang sama muka gelombang di titik A dalam medium kedua telah sampai di B secara tegsk lurus, namun jaraknya lebh kecil karena laju gelombang lebih kecil dibanding di medium pertama. Segitiga siku-siku AQO dan ABO memiliki hipotenusa AO yang sama sehingga Segitiga siku-siku AQO dan ABO memiliki hipotenusa AO yang sama sehingga

77 Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Jumat, 27 Maret 2015Riskan Qadar- 1 Optik77 dan Keduanya dapat ditulis Indeks bias ; maka  (Hukum refraksi)


Download ppt "OPTIK KODE : 5G5053 Oleh: Drs. Riskan Qadar, M.Si."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google