Pembiasanmembericahaya adalah fenomena yang terdiri dari perubahan kecepatan propagasi gelombang elektromagnetik ketika melintasi media optik yang berbeda. Selama pembiasan, panjang gelombang perubahan cahaya, sementara Anda frekuensi sisa konstan. Refraksi mungkin atau mungkin tidak disertai dengan perubahandiarah dari propagasi cahaya.
Lihatjuga:Fenomena Optik Paling Menakjubkan di Alam
Pengantar pembiasan cahaya
ITU pembiasan terjadi ketika cahaya melintasi antarmuka antara dua media optik dan transparan, seperti udara dan air. Ketika ini terjadi, kecepatandiperambatanmembericahayaperubahan, karena kecepatan ini tergantung pada karakteristik masing-masing media optik yang disebut indeksdipembiasanmutlak.
Indeks bias mutlak adalah a kebesarantak berdimensi, yaitu, besaran yang tidak memiliki satuan ukuran, dihitung dengan rasio antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa dan kecepatan cahaya dalam medium tersebut.
tidak - Indeks bias
ç – kecepatan cahaya dalam ruang hampa (c 3.0.108 MS)
v - kecepatan cahaya di tengah (m/s)
Semakin tinggi indeks bias suatu medium, semakin lambat kecepatan cahayajikamenyebar di dalamnya, dengan kata lain, kami mengatakan bahwa bagian tengahnya lebih banyak refringen. Karena tidak ada medium optik di mana cahaya merambat lebih cepat daripada di ruang hampa, indeks bias mutlak selalu lebih besar atau sama dengan 1.
Periksa indeks bias beberapa media optik yang dikenal pada tabel di bawah ini:
media optik |
Indeks bias |
Udara atmosfer (25 ° C) |
1,00029 |
Air (25 °C) |
1,33 |
Etil alkohol |
1,36 |
garam dapur |
1,54 |
Gliserin |
1,90 |
Akrilik |
1,49 |
berlian |
2,42 |
Baca juga: Penemuan Fisika yang Terjadi Secara Tidak Sengaja
Pembiasan cahaya dan sifat-sifatnya
ITU pembiasanmembericahaya selalu terjadi ketika indeks bias relatif antara dua cara adalah berbedadari 1. Rumus untuk indeks bias relatif ditunjukkan di bawah ini, perhatikan:
tidak1,2 – indeks bias relatif media 1 dan 2;
tidak1 dan tidak2 – indeks bias medium sumber cahaya dan medium tujuan cahaya;
v1 dan kau2 - kecepatan rambat cahaya dalam medium di mana cahaya muncul dan tenggelam, masing-masing.
Berbeda dengan indeks bias mutlak, yang mengukur hubungan antara kecepatan cahaya dalam medium itu dan kecepatan cahaya dalam ruang hampa, Indeks bias relatif mengukur hubungan antara kecepatan rambat cahaya di dua media dan, oleh karena itu, dapat mengasumsikan nilai lebih besar atau lebih kecil dari 1.
Perubahan kecepatan rambat cahaya dari medium 1 ke medium 2 dapat menyebabkan munculnya perpindahan lateral berkas cahaya. Perubahan ini terjadi jika sinar cahaya yang dimaksud mengenai tegak lurus ke permukaan (90º), dalam arah yang sama dengan lurusbiasa dengan rencana. Garis normal, pada gilirannya, digunakan sebagai referensi untuk pengukuran sudut datang dan pembiasan, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:
θsaya danr – sudut datang dan sudut bias
tidak1 dan tidak2– indeks bias media 1 dan 2
Fakta penting lainnya tentang pembiasan cahaya menyangkut ketergantungan diantara Indeks bias dan frekuensi cahaya kejadian. Perubahan kecepatan cahaya tergantung, antara lain, pada "warna" cahaya: semakin tinggi frekuensi gelombang cahaya, semakin rendah indeks bias mutlak medium. Itu sebabnya cahaya putih tersebar dalam beberapa pita berwarna ketika melewati prisma: masing-masing komponennya memiliki indeks bias tertentu dan ini menyebabkan masing-masing komponen mengalami perubahan arah tertentu. Ingin lebih memahami frekuensi cahaya yang berbeda? Akses teks kami: spektrum elektromagnetik.
Hukum pembiasan
Setelah kita mengetahui konsep utama pembiasan, kita dapat memahami bagaimana hukum pembiasan:
→ hukum pembiasan pertama
ITU hukum pertama pembiasan menyatakan bahwa sinar cahayakejadian dan dibiaskan, serta garis normal, adalah lurus sebidang, yaitu, mereka harus terkandung dalam bidang yang sama.
→ Hukum pembiasan ke-2 - Hukum Snell-Descartes
ITU hukum pembiasan kedua, juga dikenal sebagai Hukum Snell-Descartes, digunakan untuk menghitung Jalan memutarbersudut diderita oleh sinar cahaya yang dibiaskan. Menurut hukum ini, perbandingan antara sinus sudut datang dan sudut bias masing-masing sama dengan perbandingan antara cepat rambat cahaya di dalam medium datang dan dibiaskan. Rumus untuk hukum 2 pembiasan ditunjukkan di bawah ini, perhatikan:
Menyelesaikan latihan tentang pembiasan cahaya
Pertanyaan 1) Tentukan indeks bias absolut dari media optik di mana cahaya merambat dengan kecepatan 2,4.108 MS.
Data: c = 3.0.108 MS
a) 1,75
b) 1,50
c) 1,25
d) 2.50
e) 1,45
Templat: Huruf C Untuk menyelesaikan latihan, mari kita gunakan rumus indeks refraksi absolut:
Pertanyaan 2) Seberkas cahaya yang datang dari suatu medium yang kecepatan rambatnya 1,5,108 m/s jatuh pada antarmuka media optik lain, di mana cahaya merambat pada kecepatan 2.0.108 MS. Hitung indeks bias relatif antara media optik ini.
a) 1,33
b) 1.40
c) 0,72
d) 2.57
e) 0,63
Templat: Huruf a. Kami akan menggunakan rumus indeks bias relatif:
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika