Indeks bias aku s besaran fisika tak berdimensi yang mengukur pengurangan kecepatan cahaya ketika ditularkan melalui beberapa media optik transparan. Kemampuan untuk mengurangi kecepatan cahaya disebut referensi.
Mereka ada dua jenis indeks bias: mutlak dan relatif. HAI indeks bias mutlak, yang nilainya paling kecil adalah 1, dihitung dengan rasio antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa dan kecepatan cahaya dalam media lain. HAI indeks bias relatif, pada gilirannya, ditentukan oleh rasio antara kecepatan cahaya dalam dua medium selain ruang hampa, yang mungkin kurang dari 1.
Indeks bias sama dengan 1 menunjukkan bahwa, dalam medium tempat ia merambat, cahaya merambat dengan kecepatan yang sama dengan merambat melalui ruang hampa. Indeks bias sama dengan 2, misalnya, menunjukkan bahwa, dalam ruang hampa, cahaya akan merambat dua kali lebih cepat dari pada medium yang indeks biasnya sama dengan 2.
Lihat juga: Lagi pula, apa itu cahaya?
Indeks bias absolut dan relatif
HAI Indekspembiasanmutlak
dihitung dengan rasio kecepatan cahaya dalam ruang hampa, yang simbolnya adalah ç dan yang memiliki nilai kira-kira sama dengan 3,0.108 MS (299.792.458 m/s), dan kecepatan cahaya dalam a cukuptransparan dan homogen sembarang, dilambangkan dengan huruf v:
tidak - Indeks bias
ç – kecepatan cahaya dalam ruang hampa (3.0.108 MS)
v – kecepatan cahaya di tengah
Rumus di atas menunjukkan bahwa tidak ada cara untuk pembiasan nilai kurang dari 1, karena media di mana cahaya dapat bergerak dengan kecepatan lebih besar adalah ruang hampa itu sendiri.
HAI indeks bias relatif dihitung dengan rasio antara indeks bias absolut dari dua media optik, 1 dan 2, ketika dilintasi oleh berkas cahaya. Indeks tersebut dapat dihitung sesuai dengan apa yang ditunjukkan pada gambar berikut. Lihat:
tidak1,2 – indeks bias medium 1 terhadap medium 2
v1 dan kau2– kecepatan cahaya pada media 1 dan 2
indeks bias dan panjang gelombang
HAI Indeks bias dari media optik tergantung pada panjangnyadigelombang dari cahaya yang melewatinya. Fenomena ini dikenal sebagai dispersi kromatik. Karena alasan inilah, ketika melewati prisma atau setetes air, cahaya putih, yang dibentuk oleh kombinasi semua warna yang terlihat (itulah sebabnya bisa disebut polikromatik), ia mengalami dispersi, memungkinkan kita untuk mengamati pemisahan warna spektrum terlihat.
indeks biasnya adalah berbanding terbalik panjang gelombang cahaya, jadi semakin pendek panjang gelombang cahaya, semakin tinggi indeks bias cahaya untuk medium tertentu. Oleh karena itu, indeks bias medium yang sama akan lebih tinggi untuk cahaya ungu daripada untuk cahaya merah, misalnya.
indeks bias dan suhu
Indeks bias memiliki hubungan dengan suhu di tengah, tetapi ini tidak berarti bahwa itu berubah karena perubahan suhu, tetapi karena perubahan densitas. Hubungan antara indeks bias dan suhu inilah yang menyebabkan terbentuknya distorsi dan fatamorgana di atas permukaan yang dipanaskan, seperti aspal atau kap kendaraan pada hari yang sangat panas, karena pemanasan udara menyebabkan pelebaran. Dengan cara ini, kepadatannya berkurang, serta indeks biasnya.
Baca juga:Topik utama studi Optik
Tabel Indeks bias
Tabel berikut menyajikan beberapa indeks bias bahan yang diketahui.
Latihan yang diselesaikan pada indeks bias
Pertanyaan 1 - (UFPR) Suatu medium memiliki indeks bias n1. Medium lain memiliki indeks bias n2. Periksa alternatif yang dengan benar menyatakan hubungan antara modul kecepatan cahaya di dua media, ketika n2 = 2n1.
a) v2 = 4v1
b) v2 = 2v1
CV2 = v1
d) v2 = v1/2
e) v2 = v1/4
Templat: huruf D
Resolusi:
Karena indeks bias medium 2 adalah dua kali indeks bias medium, maka harus dipahami bahwa kecepatan rambat cahaya dalam medium 2 adalah dua kali lebih kecil dari kecepatan yang sama ini dalam medium 1.
Pertanyaan 2 - (Telinga) Mempertimbangkan kecepatan rambat cahaya dalam dua media homogen dan berbeda, masing-masing sama pada 200.000 km/s dan 120.000 km/s, tentukan indeks bias relatif medium pertama ke medium kedua. Pertimbangkan kecepatan cahaya dalam ruang hampa sama dengan 300.000 km/s.
a) 0,6
b) 1.0
c) 1.6
d) 1.7
Templat: huruf a.
Resolusi:
Untuk menjawab pertanyaan tersebut, cukup dengan membagi kecepatan rambat cahaya di kedua media. Karena kita ingin mengetahui indeks bias relatif medium pertama terhadap medium kedua, kita harus melakukan perhitungan berikut:
Pertanyaan 3 - (Enem) Gambar tersebut merupakan prisma optik yang terbuat dari bahan transparan dan indeks biasnya meningkat dengan frekuensi cahaya yang jatuh di atasnya. Seberkas cahaya, terdiri dari lampu merah, biru dan hijau, jatuh di wajah A dan muncul di wajah B dan, setelah dipantulkan oleh cermin, itu mengenai film untuk fotografi warna, mengungkapkan tiga poin.
Mengamati titik terang yang terungkap dalam film, dari bawah ke atas, warna-warna berikut dapat dilihat:
a.merah, hijau, biru.
b.hijau, merah, biru.
c.biru, hijau, merah.
d.hijau, biru, merah.
e.biru, merah, hijau.
Templat: huruf a.Resolusi:
Diketahui bahwa indeks bias berbanding lurus dengan panjang gelombang cahaya – semakin pendek panjang gelombang, semakin tinggi indeks bias medium. Dengan cara ini, sinar cahaya yang mengalami penyimpangan terbesar adalah sinar biru, yang setelah dipantulkan menjadi titik cahaya pertama, dari bawah ke atas.
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/indice-de-refracao.htm
