Pembiasan Cahaya– Sobat hitung, banyak sekali fenomena pembiasan cahaya di alam ini. Salah satunya yang paling sering kita jumpai adalah pelangi. Pelangi terbentuk karena pembiasan cahaya matahari oleh benda transparan berupa butir-butir air hujan. Lalu apa sebenarnya sih pembiasan cahaya itu? Apa pula yang dinamakan indeks bias? Untuk menjawabnya mari kita simak uraian pembiasan cahaya berikut.
Apa itu Pembiasan cahaya?
Pembiasan cahaya atau Refraction of Light adalah the bending of light atau pembelokan cahaya ketika cahaya melewati dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Atau dalam bahasa inggris Refraction of Light is the bending of light as it passes from one subtance to another caused by the differences in density of the two substances. Perlu sobat hitung ketahui kalau pembiasan tidak akan terjadi jika sindar data ke medium pembiasa dengan sudut datang 90 derajat.
Arah pembiasan cahaya
a. mendekati garis normal
cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air
b. menjauhi garis normal
Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara atau dari kaca ke udara. Pembiasan cahayanya tampak seperti gambar di bawah ini
Hukum Pembiasan Cahaya / Hukum Snell
Dialah Willebrord Snell, seorang ilmuwan asal belanda yang menemukan hukum pembiasan cahaya. Ilmuwan ini mengemukakan hukum pembiasan cahaya sebagai berikut
- sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.
- hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.
Contoh Peristiwa Pembiasan Cahaya di Kehidupan Sehari-hari
Coba sobat amati beberapa peristiwa berikut, asal sobat tahu peristiwa tersebut merupakan fenomena yang diakibatkan oleh pembiasan cahaya.
- Dasar kolam (kolam renang atau kolam yang airnya jernih) terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.
- Pensil yang terlihat patah saat sebagian dimasukkan dalam gelas berisi air
- Posisi ikan dalam akuarium yang terlihat lebih ke atas dari yang sebenarnya
- terjadinya pelangi setelah turun hujan.
- Ada lagi satu peristiwa pembiasan cahaya yang jarang kita perhatikan yaitu pembelokan Posisi Bintang. Pembiasan sinar bintang Karena cahaya bintang merambat dari ruang hampa ke atmosfer yang kerapatannya berbeda-beda, maka cahaya tersebut dibiaskan mendekati garis normal, sehingga bintang yang kita lihat tidak tepat pada posisi aslinya di sana.
Pembiasan Cahaya
Pembiasan Cahaya– Sobat hitung, banyak sekali fenomena pembiasan cahaya di alam ini. Salah satunya yang paling sering kita jumpai adalah pelangi. Pelangi terbentuk karena pembiasan cahaya matahari oleh benda transparan berupa butir-butir air hujan. Lalu apa sebenarnya sih pembiasan cahaya itu? Apa pula yang dinamakan indeks bias? Untuk menjawabnya mari kita simak uraian pembiasan cahaya berikut.
Apa itu Pembiasan cahaya?
Pembiasan cahaya atau Refraction of Light adalah the bending of light atau pembelokan cahaya ketika cahaya melewati dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Atau dalam bahasa inggris Refraction of Light is the bending of light as it passes from one subtance to another caused by the differences in density of the two substances. Perlu sobat hitung ketahui kalau pembiasan tidak akan terjadi jika sindar data ke medium pembiasa dengan sudut datang 90 derajat.
Arah pembiasan cahaya
a. mendekati garis normal
cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air.
b. menjauhi garis normal
Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara atau dari kaca ke udara. Pembiasan cahayanya tampak seperti gambar di bawah ini
Hukum Pembiasan Cahaya / Hukum Snell
Dialah Willebrord Snell, seorang ilmuwan asal belanda yang menemukan hukum pembiasan cahaya. Ilmuwan ini mengemukakan hukum pembiasan cahaya sebagai berikut
- sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.
- hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.
Contoh Peristiwa Pembiasan Cahaya di Kehidupan Sehari-hari
Coba sobat amati beberapa peristiwa berikut, asal sobat tahu peristiwa tersebut merupakan fenomena yang diakibatkan oleh pembiasan cahaya.
- Dasar kolam (kolam renang atau kolam yang airnya jernih) terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.
- Pensil yang terlihat patah saat sebagian dimasukkan dalam gelas berisi air
- Posisi ikan dalam akuarium yang terlihat lebih ke atas dari yang sebenarnya
- terjadinya pelangi setelah turun hujan.
- Ada lagi satu peristiwa pembiasan cahaya yang jarang kita perhatikan yaitu pembelokan Posisi Bintang. Pembiasan sinar bintang Karena cahaya bintang merambat dari ruang hampa ke atmosfer yang kerapatannya berbeda-beda, maka cahaya tersebut dibiaskan mendekati garis normal, sehingga bintang yang kita lihat tidak tepat pada posisi aslinya di sana.
Indeks Bias
Pembiasan cahaya dapat terjadi dikarenakan adanya perbedaan laju cahaya pada kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil jika dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. “Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat
dinamakan indeks bias.” Christian Huygens (1629-1695)
Indeks Bias Relatif
Indeks bias relatif adalah perbandingan indeks bias dua medium yang berbeda. Indeks bias relatif medium pertama terhadap medium kedua berarti perbandingan indeks bias medium kedua terhadap medium pertama. Ini juga berlaku sebaliknya
n12 = n1/n2
n12 = indeks bias relatif medium 1 terhadap medium 2
ni = indeks bias medium 1
n2 = indeks bias medium 2
Tabel Indeks Bias Beberapa Zat
Setiap zat atau materi tansparan mempunyai indeks bias yang berbeda-beda tergantung pada kerapatan optiknya, berikut ini indeks bias dari beberapa zat
Tabel Indeks Bias Beberapa zat | |
Medium | n = c/v |
Udara hampa Udara (pada STP) Karbodioksida Helium Hidrogen Air Es Alkohol etil Gliserol Benzena Kaca Kuarsa lebur Kaca korona Api cahaya/kaca flinta Lucite Garam dapur intan | 1,0000 1,0003 1,00045 1,000036 1,000132 1,333 1,31 1,36 1,48 1,50 1,46 1,52 1,58 1,51 1,53 2,42 |
Bagaimana Cara Menentukan Ideks Bias?
Indeks bias dapat dicari dengan rumus berikut
n = Indeks Bias
c = laju cahaya dalam ruang hampa ( 3 x 108 m/s)
v = kecepatan laju cahaya dalam medium
atau bisa dengan menggunakan persamaan berdasarkan hukum pembiasan cahaya sebagai berikut
n1 = indeks bias medium pertama
θ1/i = Sudut datang
n2 = indeks bias mediium kedua
θ2 /r= Sudut bias
dengan memasukkan rumus yang pertama ke persamaan persamaan kedua
n1. Sin θ1 = n1. Sin θ1 <-> c/v1 Sin θ1 = c/v2 Sin θ2 <-> Sin θ1/v1 = Sin θ2/v2 sehingga
Untuk lebih memahami materi tentang bending light silahkan akses video dibawah ini!
LKPD BENDING
LIGHT
A. Pengantar
Pada pembelajaran Fisika tentang Pembiasan
Cahaya tidak semua variasi warna cahaya dan medium dapat dengan mudah dilakukan
dengan peralatan laboratorium, contohnya seperti pengukuran kecepatan cahaya
(v) saat melalui medium yang berbeda dan pembiasan berbagai warna cahaya (λ)
melalui medium yang berbeda-beda. Oleh sebab itu untuk mempelajari materi ini
diperlukan media pembelajaran berupa model visual yang dapat memfasilitasi
pembelajaran sehingga (maha)siswa tidak hanya membayangkan, namun bisa melihat
secara nyata. Pembiasan
cahaya merupakan peristiwa dari pembelokan cahaya karena cahaya melewati medium
yang berbeda (kerapatan optik atau indeks bias yang berbeda). Contoh dari
pembiasan cahaya misalnya pulpen yang terlihat patah ketika berada di dalam
gelas kaca dan juga munculnya pelangi di langit setelah hujan turun. Cahaya
(sinar) yang akan masuk ke suatu medium yang berbeda tidak semuanya lolos ke
medium yang dituju, namun ada sebagian cahaya (sinar) yang dipantulkan. Cahaya
(sinar) yang masuk ke dalam suatu medium akan membentuk sudut datang (θd), dan
cahaya (sinar) bias akan membentuk sudut bias (θb). Willebrod Snell, seorang
ilmuwan asal Belanda melakukan sebuah percobaan untuk menemukan hubungan antara
sudut datang dan sudut bias dari suatu sinar yang memasuki medium yang berbeda.
Hasil dari percobaan beliau tersebut sering disebut dengan Hukum Snellius.
B.
Tujuan Kegiatan
Melalui
kegiatan praktikum ini, mahasiswa diharapkan dapat:
1. Menyelidiki
Hukum Snellius untuk Pembiasan Cahaya.
2. Mengetahui
pengaruh material benda terhadap arah sinar cahaya
C.
Alat/bahan
Aplikasi
Phet Interactive Simulation
D.
Prosedur
1. Masuk
ke website https://phet.colorado.edu/in/simulations/bending-light
2. Memilih
bagian “more tools”
3. Mengklik
tanda centang pada kolom “angles” untuk menampilkan sudut yang
dihasilkan oleh sinar
4. Memilih
material “Udara” dan “gelas”
5. Mengklik
tombol merah pada laser
6. Tuliskan
data hasil pengamatan pada table
7. Mengulangi
langakah kerja diatas untuk material udara,air,mistar a, mistar b, dan rekayasa
E. Tabulasi
Data
|
No |
Material
benda |
Sudut
datang (udara) |
Sudut
bias (benda) |
|
1. |
Gelas |
|
|
|
2. |
Udara |
|
|
|
3. |
Air
|
|
|
|
4. |
Mistar
A |
|
|
|
6. |
Mistar
B |
|
|
|
7. |
Rekayasa
|
|
|
F. Diskusi
1.
Berdasarkan percobaan di atas, manakah
material benda yang menyebabkan sudut
bias (benda) terbesar? Mengapa demikian?
2.
Tentukan besar intensitas cahaya bias pada
tiap materi benda|!
3.
Tentukan kecepatan cahaya bias pada tiap
materi benda!
4.
Berdasarkan data hasil tentukan hukum Snellius
yang terjadi
G. Simpulan
Berdasarkan seluruh kegiatan, buatlah simpulan apa saja yang sesuai dengan tujuan kegiatan ini!
Untuk lebih memperdalam materi silahkan kerjakan quiz berikut ini:
