Materi 3 (PEMBIASAN CAHAYA)

         A.    PEMBIASAN CAHAYA

Pembelokan berkas cahaya yang merambat dari satu medium ke medium

lain yang kerapatan optiknya berbeda disebut pembiasan (refraksi). Mengapa terjadi pembiasan cahaya? Pembiasan terjadi karena kerapatan optik keduamedium berbeda. Kerapatan optik udara lebih kecil dibandingkan kerapatan optickaca. Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu :

·         mendekati garis normal

Cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari

medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahayamerambat dari udara ke dalam air.

·         menjauhi garis normal

Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari

medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahayamerambat dari dalam air ke udara.

Syarat-syarat terjadinya pembiasan :

1) Cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya;

2) Cahaya datang tidak tegak lurus terhadap bidang batas (sudut datang lebih kecil dari 900)

Beberapa contoh gejala pembiasan yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari diantaranya :

·         Dasar kolam terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.

·         Kacamata minus (negatif) atau kacamata plus (positif) dapat membuat jelas pandangan bagi penderita rabun jauh atau rabun dekat karena adanya pembiasan.

·         Terjadinya pelangi setelah turun hujan.

Indeks Bias

Pembiasan cahaya dapat terjadi dikarenakan perbedaan laju cahaya pada

kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan

dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens

(1629-1695) :“Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju

cahaya dalam suatu zat dinamakan indeks bias.”

Hukum pembiasan Snellius

hukum Snell yang berbunyi :

·       Hukum I Snellius: Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar 

     Hukum II Snellius: Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat (misalnya dari udara ke air atau dari udara ke kaca), maka sinar dibelokkan mendekati garis normal jika sebaliknya, sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (misalnya dari air ke udara), maka sinar dibelokkan menjauhi garis normal.

      

      B.    PEMBIASAN PADA KACA PLANPARALEL

            Berkas sinar masuk dari salah satu sisi balok kaca dengan sudut datang i

dan lalu mengalami pembiasan dua kali. Pertama saat melewati bidang batas

antara udara dan balok kaca, berkas sinar dibiaskan dengan sudut bias r. Kedua,

saat melewati bidang batas antara balok kaca dan udara, berkas sinar datang ke

bidang batas dengan sudut datang i' dan sudut bias r'. Tampak pada Gambar, besar

sudut bias pertama sama dengan sudut datang kedua atau r = i'. Tampak pula

berkas sinar yang masuk ke balok bergeser ke arah kiri bawah saat keluar dari

balok kaca, namun keduanya tampak sejajar.

     C .    PEMBIASAN PADA PRISMA

Prisma merupakan benda bening (transparan) yang terbuat dari bahan

gelas yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu.

Kedua bidang permukaan disebut bidang pembias dan sudut yang dibentuknya

      disebut sudut pembias

  

     D.    PEMBIASAN PADA LENSA

Lensa merupakan benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan atau

lebih dengan paling tidak salah satu permukaannya merupakan bidang lengkung.

Lensa tipis adalah lensa yang ketebalannya dapat diabaikan. Lensa terdiri dari 2

jenis, yaitu lensa cembung (konveks) dan lensa cekung (konkaf). Lensa cembung

memiliki bagian tengah yang lebih tebal daripada bagian tepinya. Sedangkanlensa cekung memiliki bagian tengah yang lebih tipis daripada bagian tepinya.

  Ø  Lensa Cembung

Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal dari

bagian tepinya. Lensa cembung terdiri dari 3 macam yaitu :

•       Lensa bikonveks (cembung ganda) yaitu lensa kedua permukaannya cembung.
•     Lensa konkaf konveks (meniskus cembung/cembung cekung) yaitu lensa yang permukaannya satu cembung yang lainnya cekung.
•    Lensa plankonveks (cembung datar) yaitu lensa yang permukaannya satu cembung dan yang lain datar.

     E.    PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA CEMBUNG

    Seperti pada cermin lengkung, pada lensa dikenal pula tiga berkas sinar 

istimewa. Pada lensa positif tiga sinar istimewa tersebut adalah:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui fokus utama.

2. Sinar datang melalui fokus utama dibiaskan sejajar sumbu utama.

3. Sinar datang melalui pusat optik akan diteruskan tanpa dibiaskan.

  Kekuatan Lensa

Walaupun titik fokus merupakan titik terpenting pada lensa, ukuranlensa tidak dinyatakan

dalam jarak fokus f, melainkan oleh suatubesaran lain. Besaran yang menyatakan ukuran

lensa dinamakankuat lensa (diberi lambang P) yang didefinisikan sebagai

kebalikan dari' fokus f.