KONSEP OPTIK DAN PERAMBATAN CAHAYA Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Gelombang elektromagnetik Gelombang elektromagnetik mempunyai daerah frekuensi yang sangat besar yaitu 101 sampai 1022 Hz.

Spektrum gel elektromagnetik

Gelombang elektromagnet timbul dari muatan listrik yang bergetar dipercepat. Didalam gelombang eletromagnetik, yang menjalar adalah medan listrik E dan medan magnet B. Medan E dan medan B mempunyai fasa yang sama, hanya arah kedua medan ini tegak lurus satu sama lain, dan kedua-duanya tegak lurus arah penjalaran.

Optika = llmu yang membahas tentang cahaya. Optik terbagi menjadi 2: optika geometris dan optika fisis. Optika Geometris membahas tentang pemantulan dan pembiasan. Sedangkan Optika Fisis membahas tentang Sifat-sifat cahaya, interferensi cahaya, hakikat cahaya dan pemanfaatan sifat-sifat cahaya. Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Cahaya ? Sinar ?

Apakah cahaya itu? Cahaya menurut Newton (1642 - 1727) terdiri dari partikel-partikel ringan berukuran sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi. Sementara menurut Huygens ( 1629 - 1695), cahaya adalah gelombang seperti halnya bunyi. Perbedaan antara keduanya hanya pada frekuensi dan panjang gelombangnya saja. Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Eksperimen yang dilakukan oleh para ilmuwan : Thomas Young (1773 - 1829) dan Agustin Fresnell (1788 - 1827) : berhasil membuktikan bahwa cahaya dapat melentur (difraksi) dan berinterferensi merupakan sifat dasar gelombang bukan partikel. Maxwell (1831 - 1874) : Cahaya gejala kelistrikan dan kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektromagnetik. Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Dua fisikawan pemenang hadiah Nobel : Max Planck (1858 - 1947) dan Albert Enstein (1879 – 1955) : teori foton Planck cahaya dipancarkan dalam bentuk paket-paket kecil yang disebut kuanta (teori Kuantum) Einstein menjelaskan peristiwa yang dikenal dengan nama efek foto listrik, yakni pemancaran elektron dari permukaan logam karena logam tersebut disinari cahaya. Disimpulkan : Cahaya menunjukkan sifat sebagai gelombang dan dalam kondisi lain menunjukkan sifat sebagai partikel. Hal ini disebut dualisme cahaya

Dapat mengalami pemantulan (refleksi) Sifat2 cahaya : Dapat mengalami pemantulan (refleksi) Dapat mengalami pembiasan (refraksi) Dapat mengalami pelenturan (difraksi) Dapat dijumlahkan/dipadukan (interferensi) Dapat diuraikan (dispersi) Dapat diserap arah getarnya (polarisasi) Bersifat sebagai gelombang dan partikel Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Cahaya yang biasa kita lihat merupakan kelompok-kelompok sinar cahaya atau disebut berkas cahaya. Berkas cahaya dapat digolongkan atas : Berkas cahaya menyebar (divergen), yaitu berkas cahaya yang berasal dari satu titik kemudian menyebar ke segala arah. Berkas cahaya sejajar, yaitu berkas cahaya yang arahnya sejajar satu sama lain. Berkas cahaya mengumpul, yaitu berkas cahaya yang menuju ke satu titik tertentu (konvergen).

Jika sebuah batu dijatuhkan ditengah kolam, maka akan muncul gelombang lingkaran dari titik dimana batu dijatuhkan. Sinar gelombang tegak lurus terhadap muka gelombang, menyatakan arah kemana gelombang menyebar/merambat. Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Pemantulan Gelombang Datar Gelombang tali merupakan gelombang yang paling sederhana (1 dimensi) , selanjutnya kita akan membahas gelombang yang kompleks, yaitu gelombang datar (2 dimensi). Contoh gelombang datar adalah gelombang air. Sifat-sifat gelombang air dapat diamati dengan alat yang disebut tangki riak atau tangki gelombang. Perhatikan animasi berikut ini! Klik disini Jika benda dijatuhkan, maka akan terbentuk gelombang transversal pada permukaan air. Hal ini terlihat dengan adanya bukit dan lembah air. Bukit ditunjukkan oleh bagian yang cembung, sedangkan lembah ditunjukkan oleh bagian yang cekung.  klik Perhatikan animasi berikut ini! Klik disini bukit / cembung lembah / cekung Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Pemantulan Gelombang Datar Jika gelombang disinari dengan lampu, akan tampak bayang gelang dan terang secara silih berganti. Bagian yang cembung menghasilkan bayangan terang sedangkan bagian cekung menghasilkan bayangan gelap. Jarak antara garis terang dengan garis terang berikutnya merupakan panjang gelombang (). Perhatikan animasi berikut ini! Klik disini sumber gelombang cembungan arah rambatan cekungan play Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Semakin jauh dari titik sumber gelombang, muka gelombang menjadi lebih datar. Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Pemantulan dari bidang rata disebut pemantulan specular (biasa) ; Jika permukaan bidang kasar disebut pemantulan diffuse (baur) Irnin Agustina D.A,M.Pd.

Hukum pemantulan (snellius) : Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar. Sudut datang = sudut pantul Irnin Agustina D.A,M.Pd.