OPTIKA F I S I S

Indeks bias > Kecepatan cahaya di udara hampa : 3.108 ms-1 (berlaku untuk semua gelombang elektromagnet) > Laju tersebut akan berkurang di udara, kaca, air atau benda lainnya n = c/v > Nilai n ≥ 1 > Nilai n sedikit bervariasi terhadap panjang gelombang cahaya.

Medium n = c/v Udara hampa 1,0000 Udara , pada STP 1,0003 Air 1,333 Alkohol etil 1,36 Kaca Kuarsa lebur 1,46 Kaca korona 1,52 Api cahaya 1,58 Plexiglass 1,51 Garam dapur 1,53 Berlian 2,42

Pembiasan : Hukum Snell

n1 sin θ1 = n2 sin θ2

Pembiasan melalui kaca datar Berapa sudut bias θA pada kaca ? b. Berapa sudut θB dari berkas yang muncul dari kaca ?

Penjelasan n1 = 1,00 ; udara n2 = 1,50 ; kaca a. (1,00) sin 600 = ( 1,50) sin θA θA = 35,20 b. sin θB = ( n1/n2 ) sin θA = ( 1,50/1,00 ) ( 0,577 ) = 0,866 θB = 60,00

Pantulan internal sempurna Sin θc = n2/n1 ( sudut kritis ) Pantulan internal sempurna

Serat optik Aplikasi serat optik Telekomunikasi : mentransmisikan percakapan telepon,sinyal video dan data komputer Medis : bronchoscope, colonoscope dan endoscope

Jika cahaya berjalan dari satu medium ke medium yang lainnya , > frekuensi tetap > panjang gelombang berubah λ2/ λ1 = v2/v1 = n1/n2

Panjang gelombang bergantung pada n v = f λn , λn = v / f = c / n f = f λ / nf λn = λ / n

Dualisme cahaya Cahaya sebagai partikel Cahaya sebagai gelombang

Interferensi Eksperimen Celah Ganda Young

Interferensi

Interferensi konstruktif (saling menguatkan) d sin θ = m λ , m = 0,1,2,… Interferensi destruktif (saling mehilangkan) d sin θ = ( m +1/2)λ , m = 0,1,2,…

Interferensi

Apa yang terjadi pada pola interferensi jika, Cahaya datang 500 nm diganti dengan cahaya dengan panjang gelombang 700 nm ? Celah-celah tersebut dijauhkan ?

Penjelasan Ketika λ bertambah tetapi d tetap sama, maka θ bertambah besar dan pola interferensinya menyebar. b.Menambah jauh jarak celah d akan memperkecil θ untuk tiap orde, sehingga garis-garis akan lebih dekat.

Spektrum tampak Dua sifat cahaya yang dapat langsung dideskripsikan dengan teori gelombang ; > Intensitas ( ~ A2 ) Warna ( ~ λ dan f) Cahaya tampak ( 400 nm – 750 nm ) ( Ungu – merah )

Penyebaran cahaya putih menjadi spektrum lengkap disebut dispersi

Sinar Tampak (visible light) Sinar tampak memiliki spektrum yang sempit dimana gelombang EM ini dapat ditangkap oleh mata manusia normal. Sinar merah memiliki frekuensi terendah atau memiliki panjang gelombang terpanjang diantara sinar tampak, sedangkan sinar ungu mempunyai frekuensi tertinggi dan panjang gelombang terpendek.

Cahaya Tampak Aplikasi cahaya tampak di bidang medis dapat dilakukan dengan cara yang sangat sederhana disebut transillumination, yaitu dengan cara menyinari bagian tubuh tertentu. Pasien ditempatkan di ruangan gelap sehingga bagian tubuh yang disinari akan nampak kemerah-merahan. Dengan melihat intensitas cahaya yang diteruskan akan dapat dianalisa apakah suatu gumpalan misalnya, bersifat padat atau bersifat cair. Ini dapat memberikan indikasi tipe tumor. Beberapa panjang gelombang sinar tampak dapat diserap secara selektif oleh suatu permukaan. Suatu contoh, permukaan tahi lalat lebih banyak menyerap gelombang warna hijau dibandingkan permukaan kulit normal. Dengan demikian dimungkinkan untuk menghilangkan tahi lalat dengan penyinaran warna hijau dengan intensitas tinggi.

CAHAYA TAMPAK Aplikasi penyerapan warna secara selektif digunakan dalam pembedahan dengan sinar laser. Laser dengan panjang gelombang tertentu dapat difokuskan dengan intensitas yang sangat tinggi. Laser dengan panjang gelombang tertentu dapat dipilih sehingga sinar yang dilepaskan secara selektif dapat diserap oleh darah sehingga terjadi pemanasan dan membakar pembuluh darah. Bayi yang baru terlahir utamanya yang terlahir prematur, sering mengalami sakit kuning akibat liver mengeluarkan bilirubin dalam darah secara berlebihan. Bilirubin adalah sampah yang dikeluarkan saat bayi mengalami proses penurunan sel darah merah. Proses penyembuhan dari sakit kuning dapat dipercepat dengan menyinari bayi dengan sinar tampak utamanya ultra violet (UV), yaitu dengan cahaya fluorecent. Saat dilakukan penyinaran biasanya mata bayi ditutup untuk menghindari efek dari penyinaran UV.

Contoh dispersi ; pelangi

Pelangi

Berlian ? Kemilaunya merupakan kombinasi dispersi dan pantulan internal sempurna. Berlian memiliki indeks bias yang sangat tinggi (2,4), sudut kritis untuk pantulan sempurna hanya 250 . Cahaya datang jatuh pad banyak permukaan dalam sebelum cahaya tersebut jatuh pada sudut yang lebih kecil dari 250 dan keluar. Setelah sekian banyak pantulan, cahaya telah menempuh jarak yang cukup jauh sehingga warna-warna menjadi terpisah cukup jauh untuk dapat dilihat satu persatu dan dengan cemerlang ketika meninggalkan kristal.

Difraksi.

D sin θ = m λ , m = 1,2,3, … ( minimum ) Difraksi D sin θ = m λ , m = 1,2,3, … ( minimum ) D sin θ = ( m + 1 )λ/2 , m = 0,1,2,… ( maksimum )

Spektrometer Digunakan untuk identifikasi atom atau molekul. Ketika gas dipanaskan maka gas tersebut akan memancarkan spektrum garis.

Interferensi oleh film tipis a. Busa sabun b. lapisan tipis air bersabun c. lapisan tipis minyak pada genangan air di jalan

Contoh polarisasi bidang ; osilasi terjadi pada bidang. Polarisasi hanya dapat terjadi untuk gelombang transversal Contoh polarisasi bidang ; osilasi terjadi pada bidang.

Model cahaya yang tidak terpolarisasi

Polaroid

Polaroid Cahaya terpolarisasi bidang dapat menggunakan kristal tertentu ; turmalin dan polaroid Polaroid dapat digunakan sebagai alat polarisasi Polaroid dapat digunakan sebagai penganalisis untuk menentukan ; > Apakah cahaya terpolarisasi > Apa bidang polarisasi

Intensitas berkas terpolarisasi bidang yang ditransmisikan oleh alat polarisasi, I = I0 cos2θ

Dua polaroid yang disilangkan

Gelombang em

ATOMO nello stato ECCITATO ATOMO nello stato FONDAMENTALE ENERGIA nucleo elettrone ATOMO nello stato ECCITATO elettrone nucleo ATOMO nello stato FONDAMENTALE

ATOMO nello stato ECCITATO elettrone nucleo ATOMO diseccitato fotone elettrone nucleo ATOMO nello stato ECCITATO

fotone UV fotone verde fotone rosso elektron elektron nucleus nucleus B fotone rosso elektron B

LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) elektron elektron ATOMO diseccitato 2 fotoni fotone ATOM

ATOMO diseccitato + 1 fotone emissione spontanea ENERGIA stato eccitato ATOMO diseccitato + 1 fotone emissione eccitata stato fondamentale ATOMO diseccitato + 2 fotoni

Amplification Laser ENERGI Eksitasi atom MATERIALE LASER fotone

Amplificazione Laser

Laser                                                                                                                                                 

applicazioni dei laser

alluminio (riflettente) Compact Disc e DVD supporto di plastica laser lettore alluminio (riflettente) 1 protezione 1001….. suono

Cellule fotoelettriche laser cellula fotoelettrica OK! ALLARME!

laser laser di potenza

laser dalam medis odontoiatria chirurgia generale medicina estetica oftalmologia

Thanks of your attention SEE YOU on final test