Upload
anastasia-vera
View
18
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
sistem komunikasi serat optik
Citation preview
Fakultas Teknik Elektro
TEORI CAHAYA
Fakultas Teknik Elektro
Teori Cahaya
Pendekatan optika geometris Cahaya merambat lurus
Kecepatan di r hampa c=1/ (oo) 3 x 108 m/s
Kec di medium lain v = c/n ; n adalah indeks bias medium
n = c/v =()/(oo)
.
Hukum SNELL mengenai pemantulan
Cahaya datang, cahaya pantul, dan garis normal terletak pada bidang datar
Sudut datang = sudut pantul
:o Permeabilitas hampa udara = 4 x 10-7 N s2 C-2
:o Permitivitas hampa udara = 8,85 x 10-12 C2 N-1 m-2
Fakultas Teknik Elektro
Teori Cahayan1
n2
i r
t
i = r
2
1
sin
sin
n
n
i
t
Hukum SNELL mengenai
pembiasan
n1n2 Cahaya terus dibelokkan menjauhi normal
Cahaya terus
Cahaya pantulCahaya datang
n1
n1
n2n2
Fakultas Teknik Elektro
Teori Cahaya
TIR (Total Internal Reflection)
1
2
3 4
Kondisi ini sudut datang
disebut sudut kritis
Bila sudut datang >
sudut kritis terjadi TIR
Cahaya datang dari
medium dengan
indeks bias yang
lebih tinggi
Sudut datang semakin
besar, cahaya yang
terus makin menjauhi
normal
Sudut terus =
90o
Fakultas Teknik Elektro
Teori Cahaya
TIR (total Internal Reflection)
Fakultas Teknik Elektro
Teori Cahaya
Pendekatan Gelombang EM
Cahaya : Gelombang EM f ~ 1014 Hz
E = E0 sin (t kz)E = E0e
-z sin (t kz)
x
y
z
e-z
Fakultas Teknik Elektro
Teori Cahaya
Pendekatan Gelombang EM
Polarisasi gelombang EM
Polarisasi sirkular
Polarisasi elipsPolarisasi linier
Fakultas Teknik Elektro
HUKUM FRESNEL
Bidang datang : bidang tegak lurus terhadap bidang batas dan melalui
arah perambatan cahaya.
Vektor medan listrik tegak lurus arah perambatan cahaya
Polarisasi sejajar bidang datang :
ii
ii
P
nnnn
nnnn
22
1
2
21
2
2
22
1
2
21
2
2
sincos
sincos
t
i
r
Er
Et
Ein2n1
P : Paralelle
Fakultas Teknik Elektro
Polarisasi tegak lurus bidang datang :
t
i
r
Er
Et
Ei
n1 n2
ii
ii
S
nnn
nnn
22
1
2
21
22
1
2
21
sincos
sincos
: Koefisien refleksi
S : Senkrecht
Fakultas Teknik Elektro
Reflektansi :2
R
1
2tan00n
nR BP B : Sudut BREWSTER
Sudut Kritis :
10sin
1sinsinsin
sin
22
1
2
2
22
2
22
1
1
2
SPi
iCiCi
C
nn
Rnn
n
n
Anti refleksi :
n1 n2 n3312
22
231
22
231
0
][
][
nnnR
nnn
nnnR
Fakultas Teknik Elektro
n1 = 1 dan n2 = 1.5
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85
SUDUT DATANG
RE
FL
EK
TA
NS
I
Rp Rs
Fakultas Teknik Elektro
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85
RE
FL
EK
TA
NS
I
SUDUT DATANG
n1 = 1.5 dan n2 = 1
Rp Rs
Fakultas Teknik Elektro
Teori Cahaya
Pendekatan Teori Kuantum Cahaya merupakan serangkaian energi yang
terkuantisasi secara diskrit yang disebut quanta
atau photons
Energi cahaya bergantung pada frekuensi
Dapat menjelaskan fenomena dispersi, emisi, dan absorpsi
hfE h = konstanta Plack = 6,626 x 10-34 [J.s]
f = frekuensi [Hz]
1 eV = 1,6 x 10-19 J
Fakultas Teknik Elektro
Untuk mendapatkan daya 1W berkas cahaya pada panjang gelombang 0,85 m, dibutuhkan berapa photon per detik ?
Contoh :