Pemantulan Dan Pembiasan Berdasarkan Teori Huygens

8/9/2019 Pemantulan Dan Pembiasan Berdasarkan Teori Huygens

1/16


2/16


3/16

Pemantulan dan pembiasan berdasarkan teori Huygens

Penurunan hukum pemantulan berdasarkan Prinsip Huygens

Menurut prinsip Huygens setiap titik ,pada suatu gelombang dapat dipandang sebagai suatu pusatgelombang sekunder yang memancarkan gelombang baru ke segala arah dengan kecepatan yang

sama pada suatu rambat gelombang. Prinsip diatas jika digunakan untuk menjelaskan hukum pemantulan cahaya ,dapat dijelaskan sebagai berikut: Perhatikan gambar dibawah ini.


4/16

Gambar 2.1.entang proses pemantulan cahaya.

!ika medium 2 bersi"at re"lektor gelombanmg yang dating ,ke batas medium #1dan #2 adalah sinar cahaya yang dating sejajar keti,ka #1 sudah mencapai batas medium yakni titik $ #2 baru sampai

dittk %.itik $ merupakan sumber cahaya sekunder yang diatas dari $ sudah mencapai titik %‟ ‟

,maka sumber cahaya sekunder yang diatas dari $ sudah mencapai titik $ karena dicapai pada titik ‟$ pada maktu yang sama yakni waktu yang di tempuh $$ dan %% selama t detik.‟ ‟ ‟$$ &%% &'1t.‟ ‟

(apat dilihat dari gambar bawah bahwa:

Pada ,pemantulan gelombang dikenal sudut datang sama dengan sudut pantul. )udut datang yaknisudut yang dibentuk antara sinar datang dan garis normal i )udut yang dibentuk antara garis normaldan garis garis yang dipantulkan r.

Penurunan hukum pembiasan berdasarkan prinsip Huygens.

Prinsip Huygens juga dapat digunakan untuk menjelaskan hukum pembiasan,gelombang.jika

gelombang datang dari suatu medium ke medium lain yang dapat meneruskan gelombang .untuk menjelaskan perstiwa pembiasan dapat dilihat pada gambar dibawah ini.


5/16

Gambar 2.2 peristiwa pembiasan gelombang cahaya

Penjelasan dari peristiwa bahwa pembasan gelombagng cahaya adalah sebagai berikut:

Pembasan adalah peristiwa sebuah ,gelombagng yang datang dari suatu mediumke medium lain yang

berbeda.)eperti dilihat pada gambar #1 dan #2 adalah ,dua sinar sejajar ketika #1 mencapai batas me,dium

dititik $ sinaar #2 mencapai titik %.Pada waktu * detik medium 1 gelombang mencapai jarak

$$ &'2t‟


6/16

Hukm pembiasan

Perbandingan '1 terhadap '2 selalu konstan dan dapat dide"inisikan sebagai suatu indeks bias

relati+e atau :*ndeks bias relati+e antara dua medium dapat dide"inisikan yaitu perbandingan kecepatan gelombang

cahaya dalam mediummedium tersebut.

-21 adalah indeks bias untuk sinar cahaya datang dari medium 1 ke medium 2


7/16

Indeks bias absolut

!ika kecepatan cahaya udara atau ruang hampa c/ digunakan sebagai acuan maka indeks bias suatu

medium atau indeks ,bias absolute suatu medium a,dalah 0 perbandingan anatara kecepatan cahaya‟diudara atau +akum dan kecepatan cahaya dimedium tersebut 0 .‟

Persamaan no dikenal sebagai hokum snellius untuk pembiasan

(ari persamaan no dpat terjadi beberapa kemungkinan hubungan antara dengan asumsi gelombangdatang dari medium 1 ke medium 2 sebagai berikut : 2 dan i

1. %ila +2+1 atau n2131 ,atau n23n1,akan diperoleh dengan kata kata sebagai berikut:!ika gelombang datang dari medium renggang ke medium yang lebih padat maka akan dibiaskan

mendekati garis normal .2. %ila +2 3 +1 atau n2131 atau n21n1 ,akan diperoleh atau dengan kata 4 kata : jika gelombang

datang dari medium yang lebih renggang ke medium yang lebih padat maka gelombang akandibiaskan menjauhi garis normal. r i

5. %ila +2 3 +1 atau n2n1


8/16

sudut datang 6i sudut bias sebesar 78 di sebut senagai sudut krisis

jika +2 3+1 atau n2n1 sudut datang lebih besar dari sudut kritis makaakan terjadi re"leksi total.

Gambar 2.5 , yang menyatakan kondisi diatas1.sinar bias untuk n23n1

Gambar 2.5.

2. )inar datang dari n1 ke n2 dimana n13n2

Gambar 2.9.

5. ntuk 61362 untuk sinar datang dari n1ke n2 ,dimana n13n2 ; 61 &"i


9/16

9. ntuk 61362 untuk sinar datang dari n1 ke n2 ; n13n2 terjadi re"leksi total

Gambar 2.=

sumber: (iktat >uliah ?isika @ptik ?akultas eknik Alektro ni+ersitas Balang %uana %andung

288=

CAHAYAA. PENGERTIAN CAHAYA

(alam kehidupan seharihari, kamu pasti telah mengenal cahaya, seperti cahaya matahari dan

cahaya lampu. Cahaya penting dalam kehidupan, sebab tanpa adanya cahaya tidak mungkin ada

kehidupan. !ika bumi tidak mendapat cahaya dari Matahari, maka bumi akan gelap gulita dan


10/16

dingin sehingga tidak mungkin ada kehidupan. Para ahli telah meneliti cahaya untuk mengetahui

si"atsi"atdan karakteristik cahaya. $da dua pendapat mengenai cahaya, yaitu cahaya dianggap

sebagai gelombang dan cahaya dianggap sebagai partikel. )etiap pendapat ini mempunyai alasanmasingmasing dan keduanya telah dibuktikan secara eksperimen.

Isaa Ne!ton menyatakan bahwa cahaya adalah partikelpartikel kecil yang disebut korpuskel. %ila suatu sumber cahaya memancarkan cahaya maka partikelpartikel tersebut akan mengenai

mata dan menimbulkan kesan akan benda tersebut.

Huygens menyatakan bahwa cahaya merupakan gelombang, karena si"atsi"at cahaya mirip

dengan si"atsi"at gelombang bunyi. Perbedaan antara gelombang cahaya dan gelombang bunyi

terletak pada panjang gelombang dan "rekuensinya.

"a#!ell menyatakan bahwa sesungguhnya cahaya merupakan gelombang elektromagnetikkarena kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya, yaitu sebesar $ %

&'( m)s. Gelombang elektromagnetik tercipta dari perpaduan antara kuat medan listrik dan kuat

medan magnet yang saling tegak lurus. Gelombang elektromagnetik juga termasuk gelombangtrans+ersal, yang ditunjukkan dengan peristiwa polarisasi.

%erdasarkan penelitianpenelitian lebih lanjut, ahaya merupakan suatu gelombang

elektromagnetik yang dalam kondisi tertentu dapat berkelakuan seperti suatu partikel. )eperti

telah dibahas pada bab sebelumnya bahwa gelombang elektromagnetik adalah gelombang yangtidak memerlukan medium untuk merambat. )ehingga cahaya dapat merambat tanpa

memerlukan medium. @leh karena itu, cahaya matahari dapat sampai ke bumi dan memberi

kehidupan di dalamnya. Cahaya merambat dengan sangat cepat, yaitu dengan kecepatan5 D 18Emarenanya cahaya memiliki si"atsi"at umumdari gelombang, antara lain:

1. (alam suatu medium homogen contoh: udara/, cahaya merambat lurus. Perambatan

cahaya disebut juga sebagai sinar. Cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sumber cahaya

merambat ke segala arah. %ila medium yang dilaluinya homogen, maka cahaya merambatmenurut garis lurus. %ukti cahaya merambat lurus tampak pada berkas cahaya matahari

yang menembus masuk ke dalam ruangan yang gelap. (emikian pula dengan berkas

lampu sorot pada malam hari. %erkasberkas itu tampak sebagai batang putih yang lurus.


11/16

Gambar &. Cahaya merambat lurus

1. Pada bidang batas antara dua medium contoh: bidang batas antara udara dan air/, cahaya

dapat mengalami pemantulan atau pembiasan.

2. !ika melewati celah sempit, dapat mengalami lenturan.

5. (apat mengalami inter"erensi.

9. (apat mengalami polarisasi.

)etiap benda yang dapat memancarkan cahaya sendiri disebut sumber cahaya, contohnya:

matahari, bintang, lampu, lilin, dan lainlain. )edangkan, bendabenda yang tidak dapatmemancarkan cahaya disebut benda gelap.

C. PE"ANT/AN CAHAYA

Pemantulan cahaya ada dua macam, yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur.

Pemantulan teraturterjadi pada permukaan pantul yang mendatar atau

rata. >etika seberkas cahaya mengenai permukaan pantul yang rata,seluruh cahaya yang datang akan dipantulkan dengan arah yang teratur.

Pemantulan teratur bersi"at menyilaukan, namun ukuran bayangan yang

terbentuk sesuai dengan ukuran benda. Pemantulan teratur biasa terjadi pada cermin. Cermin merupakan alat yang dapat memantulkan hampir

seluruh cahaya yang mengenainya. Cermin ada tiga macam, yaitu

cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung.


12/16

Pemantulan baurterjadi pada permukaan pantul yang tidak rata,

misalnya dinding dan kayu. >etika cahaya mengenai permukaan pantul

yang tidak rata maka cahaya tersebut dipantulkan dengan arah yangtidak beraturan. Pemantulan baur dapat mendatangkan keuntungan

sebagai berikut.1. empat yang tidak terkena cahaya secara langsung

masih terlihat terang.2. %erkas cahaya pantulnya tidak menyilaukan.

&. Pemantulan pada ermin datar

Pada cermin datar sinar datang yang sejajar garis normal akan dipantulkan dengan arah yang

sama, sedangkan sinar yang datang dengan sudut i akan dipantulkan dengan sudut pantul iF,dimana besarnya i & iF. )inar pantul kemudian diperpanjang sehingga saling berpotongan. )i"at

bayangan yang dihasilkan oleh cermin datar adalah maya, tegak , dan sama besar. %ayangan

yang terbentuk pada cermin datar bersi"at maya atau semu. (isebut bayangan maya karena bayangan tersebut dibentuk melalui perpanjangan sinarsinar cahaya. %ila bayangan tersebut

dibentuk langsung oleh sinarsinar cahaya, tanpa ada perpanjangan sinar, disebut bayangan

nyata. !adi, dapat disimpulkan bahwa si"at bayangan pada cermin datar adalah sebagai berikut:

• !arak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.

• inggi besar/ bayang sama dengan tinggi besar/ benda

• Maya semu/

Gambar 0. Pemantulan kupukupu pada cermin datar

%ila kita amati suatu benda melalui sebuah cermin, maka kita akan melihat objek asli dengan

bayangannya benarbenar mirip, tingginya sama, jaraknya sama hanya bagian kiri terbalik

menjadi bagian kanan

1. Pemantulan pada ermin ekung


13/16

Cermin cekung bersi"at mengumpulkan sinar pantul atau kon+ergen. >etika sinarsinar sejajar

dikenakan pada cermin cekung, sinar pantulnya akan berpotongan pada satu titik. itik

perpotongan tersebut dinamakan titik api atau titik "okus F /.

Gambar 2. Cermin cekung bersi"at mengumpulkan cahaya

Pada cermin cekung terdapat tiga sinar istimewa seperti ditunjukkan pada gambar berikut.

1/ )inar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui

titik "okus.

2/ )inar datang melalui titik "okus, akan dipantulkan sejajar

sumbu utama.

5/ )inar datang melalui pusat kelengkungan akan dipantulkan

kembali melalui titik pusat kelengkungan cermin

9/ %erkas sinar datang dengan arah sembarang akan

dipantulkan sedemikian sehingga sudut datang sama dengan sudut pantul.

ntuk membentuk bayangan sebuah benda yang terletak di depan cermin cekung, kita cukupmenggunakan dua buah berkas sinar istimewa di atas. Pembentukan bayangan benda pada

cermin cekung antara lain:

1/ %enda terletak antara )i"at bayangan yang


14/16

? dan @ terbentuk adalah tegak,

maya, diperbesar, terletak

sebelum titik @

2/ %enda terletak pada

titik ?

idak akan terbentuk

bayangan atau bayangan adadi tak hingga.

5/ %enda terletak antara

? dan P

)i"at bayangan yang

terbentuk adalah terbalik,

nyata, diperbesar, terletak

setelah titik P

9/ %enda terletak padatitik P

)i"at bayangan yangterbentuk adalah terbalik,

nyata, sama besar, terletak

pada titik P

=/ %enda terletak setelah

titik P

)i"at bayangan yang

terbentuk adalah terbalik,

nyata, diperkecil, terletakantara ? dan P.

$. Pemantulan pada ermin embung

Cermin cembung memiliki si"at yang dapat menyebarkan cahaya di+ergen/. (engan demikian, jika terdapat berkasberkas cahaya sejajar mengenai permukaan cermin cembung, maka berkas

berkas cahaya pantulnya akan disebarkan dari satu titik yang sama.

Gambar 3. Cermin cembung bersi"at menyebarkan cahaya


15/16

Pada cermin cembung berlaku hukum pemantulan sinar istimewa, yaitu sebagai berikut:

1/ %erkas sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan

dipantulkan seolaholah berasal dari titik "okus ?/.

2/ %erkas sinar datang menuju titik "okus ?/ akan

dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.

5/ %erkas sinar datang menuju pusat kelengkungan P/ akan

dipantulkan kembali seolaholah berasal dari pusat

kelengkungan P/.

9/ %erkas sinar datang dengan arah sembarang akan

dipantulkan sedemikian sehingga sudut datang sama dengan

sudut pantul.

ntuk membentuk bayangan sebuah benda yang terletak di depan cermin cembung, kita cukup

menggunakan 2 buah berkas sinar istimewa di atas. %ayangan benda pada cermin cembungselalu berada antara titik @ dan ?. Perhatikan gambar berikut

%enda berada di depan

cermin cembung

)i"at bayangan selalutegak,

maya, diperkecil,terletak diantara titik @

dan titik ?


16/16

0. Hubungan antara 4arak *enda5 4arak *ayangan5 dan 4arak ,okus

Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, dan "okus adalah sebagai berikut:

1

Documents

Pemantulan Dan Pembiasan Berdasarkan Teori Huygens