Pembiasan cahaya pada prisma dan kaca plan paralel

a. kaca plan paralel Kaca plan paralel atau balok kaca adalah keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya dibuat sejajar

Persamaan pergeseran sinar pada balok kaca :

Keterangan :
d = tebal balok kaca, (cm)
i = sudut datang, (°)
r = sudut bias, (°)
t = pergeseran cahaya, (cm)
b. Prisma
Prisma adalah zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. Apabila seberkas sinar datang pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut sebagai bidang pembias I, akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai pada bidang pembias II, berkas sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal.

Kita dapatkan persamaan sudut puncak prisma,

β = sudut puncak atau sudut pembias prisma
r₁ = sudut bias saat berkas sinar memasuki bidang batas udara-prisma
i₂ = sudut datang saat berkas sinar memasuki bidang batas prisma-udara
Secara otomatis persamaan di atas dapat digunakan untuk mencari besarnya bila besar sudut pembias prisma diketahui. Persamaan sudut deviasi prisma :

Keterangan :
D = sudut deviasi ; i₁ = sudut datang pada bidang batas pertama ; r₂ = sudut bias pada bidang batas kedua berkas sinar keluar dari prisma ; β = sudut puncak atau sudut pembias prisma
Hasilnya disajikan dalam bentuk grafik hubungan antara sudut deviasi (D) dan sudut datang pertama i₁ :

dalam grafik terlihat devisiasi minimum terjadi saat i₁ = _r2

Persamaan deviasi minimum :
a.      Bila sudut pembias lebih dari 15°

Keterangan :
n₁ = indeks bias medium ;
n₂ = indeks bias prisma ;
Dm = deviasi minimum ;
β = sudut pembias prisma
b.      Bila sudut pembias kurang dari 15°

Keterangan:
δ = deviasi minimum untuk b = 15° ;
n₂-1 = indeks bias relatif prisma terhadap medium ;
β = sudut pembias prisma
c.       Pembiasan pada bidang lengkung

Keterangan :
n₁ = indeks bias medium di sekitar permukaan lengkung ;
n₂ = indeks bias permukaan lengkung
s = jarak benda ;
s’ = jarak bayangan
R = jari-jari kelengkungan permukaan lengkung
Seperti pada pemantulan cahaya, pada pembiasan cahaya juga ada perjanjian tanda berkaitan dengan persamaan-persamaan pada permukaan lengkung seperti dijelaskan dalam tabel berikut ini :

Untuk lebih jelasnya kita perhatikan contoh berikut ini :
Seekor ikan berada di dalam akuarium berbentuk bola dengan jari-jari 30 cm. Posisi ikan itu 20 cm dari dinding akuarium dan diamati oleh seseorang dari luar akuarium pada jarak 45 cm dari dinding akuarium. Bila indeks bias air akuarium 4/3 tentukanlah jarak orang terhadap ikan menurut
a) orang itu
b) menurut ikan

a. Menurut orang (Orang melihat ikan, berarti Sinar datang dari ikan ke mata orang)
Diketahui :
n₁ = nair = 4/3 ; n₂ = n_u = 1
s = 20 cm ; R = -30 ; (R bertanda negatif karena sinar datang dari ikan menembus permukaan cekung akuarium ke mata orang)
Ditanya : s’
Jawab :
Jadi, jarak bayangan ikan atau jarak ikan ke dinding akuarium menurut orang hanya 18 cm (bukan 20 cm!). Tanda negatif pada jarak s’ menyatakan bahwa bayangan ikan yang dilihat orang bersifat maya. Sedangkan jarak orang ke ikan menurut orang adalah 45 cm ditambah 18 cm, yaitu 63 cm (bukan 65 cm!).
b. Menurut Ikan (Ikan melihat orang, berarti Sinar datang dari orang ke mata ikan)
Diketahui :
n₁ = n_u = 1 ; n₂ = nair = 4/3
s = 45 cm ; R = +30 (R bertanda positif karena sinar datang dari orang menembus permukaan cekung akuarium ke mata ikan)
Ditanya : s’
Jawab :
Jadi, jarak bayangan orang atau jarak orang ke dinding akuarium menurut ikan bukan 45 cm melainkan 120 cm. Tanda minus pada jarak bayangan menyatakan bahwa bayangan bersifat maya. Jarak orang ke ikan menurut ikan sama dengan 20 cm ditambah 120 cm, yakni 140 cm. Disebabkan jarak benda dengan bayangan yang dibentuk berbeda maka bayangan juga mengalami perbesaran (M) sebesar :

Posted by Unknown on - Rating: 4.5

Title : Pembiasan cahaya pada prisma dan kaca plan paralel
Description : a. kaca plan paralel Kaca plan paralel atau balok kaca adalah keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya dibuat sejajar Persamaan per...

Share to

Google+ Twitter