Gelombang Optik - Polarisasi [PDF]

Citation preview

Polarisasi Gelombang Cahaya Peristiwa perubahan cahaya alam (cahaya kodrati) menjadi cahaya terpolarisasi (cahaya terkutub) E



E Cahaya tak terpolarisasi



• Cahaya terpolarisasi



Untuk gelombang tak terpolarisasi terlihat arah E mempunyai kebolehjadian sama dan semuanya terletak pada bidang tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang. Suatu gelombang dikatakan terpolarisasi (terpolarisasi linear atau terpolarisasi bidang) jika salahnya satu dari arah-arah tersebut dalam berkas gelombang. Y E θ



Ex = E Cos θ X



Ey = E Sin θ



E =



√ E x+¿ E y ¿



Jenis Polarisasi : 1. Polarisasi linear 2. Polarisasi lingkaran



3. Polarisasi ellips



• Terpolarisasi linear, Jika salah satu dari komponen E adalah 0 atau sudut θ konstan terhadap waktu • Terpolarisasi lingkaran, jika ujung E berputar (berrotasi) terhadap waktu. Hal ini terjadi jika Ex= Ey setiap saat dan ∆ф = ½ π • Terpolarisasi Ellip, jika Ex = Ey dan ∆ф = ½ π Cara-cara untuk mendapatkan cahaya terpolarisasi . Absorpsi selektif . Pemantulan dan pembiasan



. Pembiasan ganda . Hamburan



• Absorpsi selektif Jika suatu berkas cahaya tak terpolarisasi dilewatkan pada suatu keping polaroid yang mempunyai arah polarisasi tetentu, maka berkas cahaya yang diteruskan hanya berkas cahaya yang mempunyai E searah dengan arah polarisasi keping polaroid. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa intensitas cahaya yang diteruskan 50% dari cahaya datang (untuk polarisasi sempurna) Selanjutnya jika cahaya yang sudah terpolarisasi dilewatkan pada polaroid lain yang arah polarisasinya membentuk sudut θ terhadap arah polarisasi sinar, intensitas yang diteruskannya, I = Io Cos 2 θ



…………………………………………… Hukum Maluis



Misal 1: Suatu cahaya tak terpolarisasi dilewatkan pada tiga keping polaroid. Keping polaroid I dan II berturut-turut membentuk sudut 30 o dan 60o. Jika intensitas gelombang tak terpolarisasi Io dan arah polarisasi keping I sejajar sumbu X. Tentukan intensitas cahaya setelah melewati keping ke tiga.



I1 = 50%. Io = ½ Io I2 = I1 Cos 2 30o = 0,5 Io . ¾ = 3/8 Io I3 = I2 .Cos 2 60o = 3/8 . Io . ¼ = 3/32 .Io Arah polarisasi keping III, yaitu



terhadap keping I atau



sb Y



• Pemantulan dan Pembiasan



n1



θi θr



n2



n1



θ1 θp



n2 θt



Polarisasi sebagian



θt Polarisasi penuh



Θ+θ = ½π Dari persamaan n1 Sin θi = n2 Sin θt n1 Sin θp = n2 Sin θt sin θ p cos θ p



=



n2 n1



n1 Sin θ = n2 Sin (½ π – θp) = n Cos θp tg θp =



n2 , n1



θp= sudut polarisasi



• Pembiasan Ganda Terjadi bila cahaya melewati suatu bahan anisotropik. Sifat anisotropik dinyatakan dengan indeks bias ganda untuk panjang gelombang tertentu. Misal : Berkas cahaya yang melalui sebuah kristal kalsit



• Hamburan Elektron-elektron yang dilalui oleh suatu berkas cahaya dapat menyerap dan memancarkan kembali sebagian dari cahaya tersebut Proses penyerapan dan pemancara kembali suatu berkas cahaya oleh medium dikenal sebagai hamburan cahaya. Misal : Bagian langit jauh dari arah mata hari tampak biru sebab molekul-molekul udara pada bagian langit ini menghamburkan cahaya ke semua arah. Cahaya biru mendapat hamburan paling kuat