optik Fisis


  1.      Refraksi (atau pembiasan) dalam optika geometris didefinisikan sebagai perubahan arah rambat partikel cahaya akibat terjadinya  percepatan

1

( Refraksi (pembiasan) gelombang-gelombang cahaya di air. Persegi gelap menunjukkan posisi sebenarnya sebatang pensil yang diletakkan dalam semangkuk air. Persegi terang menunjukkan posisi tampak dari pensil itu. Perhatikan bahwa ujungnya (X) seakan-akan terlihat di Y, posisi yang jelas lebih dangkal.)

Pada optika era optik geometris, refraksi cahaya yang dijabarkan dengan Hukum Snellius, terjadi bersamaan dengan refleksi gelombang cahaya tersebut, seperti yang dijelaskan oleh persamaan Fresnel pada masa transisi menuju era optik fisis. Tumbukan antara gelombang cahaya dengan antarmuka dua medium menyebabkan kecepatan fasegelombang cahaya berubah. Panjang gelombang akan bertambah atau berkurang dengan frekuensi yang sama, karena sifat gelombang cahaya yang transversal (bukan longitudinal). Pengetahuan ini yang membawa kepada penemuan lensa dan refracting telescope. Refraksidi era optik fisis dijabarkan sebagai fenomena perubahan arah rambatgelombang yang tidak saja tergantung pada perubahan kecepatan, tetapi juga terjadi karena faktor-faktor lain yang disebut difraksi dandispersi.

 2Contoh terjadinya refraksi yang sangat umum dijumpai adalah seperti ilustrasi gambar di samping. Dengan adanya perbedaan indeks bias antara udara (1,0003) dan air (1,33) di dalam sebuah mangkok, sebuah benda lurus seperti pensil atau sedotan akan tampak seperti patah dengan kedalaman air yang tampak lebih dangkal.

 2. Lensa , benda bening

 4

                                                           Lensa (lup)

3. Hukum utama pembiasan

Hukun I pembiasan dari Snellius : sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

 5Pembiasan cahaya

Sudut datang (i) adalah sudut yang dibentuk antara sinar datang dengan garis normal dan sudut bias adalah sudut yang dibentuk antara sinar bias  dengan garis normal

Hukum II pembiasan Snellius

Hukum kedua Snellius berbunyi: sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat (n1 < n2) , sinar akan dibelokkan mendekati garis normal. Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (n1 > n2). Sinar akan dibelokkan menjauhi garis normal.

6

Gambar yang pertama sebelah kiri adalah cahaya dibelokkan mendekati garis normal dan yang sebelah kanan cahaya di belokan menjauhi garis normal.

4.      Sejarah

 7Reproduksi dari halaman Ibn Sahl naskah ‘s menunjukkan penemuan hukum refraksi.Ptolemy , yang tinggal di Yunani Alexandria , telah menemukan hubungan mengenai sudut refraksi, tapi itu tidak akurat untuk sudut yang tidak kecil.Ptolemy yakin dia telah menemukan hukum empiris yang akurat, sebagian sebagai akibat dari fudging data-nya agar sesuai dengan teori. Alhazen , dalam bukunya Book of Optics (1021), datang lebih dekat untuk menemukan hukum refraksi, meskipun ia tidak mengambil langkah ini.

8

Pandangan 1.837 dari sejarah “Hukum Sines”

Hukum pembiasan pertama akurat dijelaskan oleh Ibnu Sahl , dariBaghdad , dalam naskah Pada Mirror Pembakaran dan Lensa (984). Dia membuat penggunaan itu untuk bekerja di luar bentuk lensa yang memfokuskan cahaya tanpa penyimpangan geometris, yang dikenal sebagai lensa anaclastic .

Hukum ditemukan oleh Thomas Harriot pada tahun 1602, yang namun tidak mempublikasikan hasil itu meskipun ia telah berhubungan dengan Kepler ini sangat subjek. Pada tahun 1621, Willebrord Snellius (Snel) berasal bentuk matematis setara, yang tetap tidak diterbitkan selama hidupnya. René Descartes independen yang berasal hukum menggunakan argumen momentum heuristik konservasi dalam hal sinus pada tahun 1637 risalah Discourse on Method , dan menggunakannya untuk memecahkan berbagai masalah optik. Menolak solusi Descartes, Pierre de Fermat tiba pada solusi yang sama hanya didasarkan pada prinsip nya waktu sedikit.

Menurut Dijksterhuis,  “In De natura lucis et proprietate (1662) Isaac Vossius mengatakan bahwa Descartes telah melihat kertas Snell dan mengarang bukti sendiri Kita sekarang tahu biaya ini menjadi tidak layak tetapi telah diadopsi berkali-kali sejak..” Kedua Fermat dan Huygens mengulangi tuduhan bahwa Descartes telah disalin Snell. Di Perancis , Hukum Snell disebut “la loi de Descartes” atau “loi de Snell-Descartes.”

 9

Christiaan Huygens ‘konstruksi

Pada tahun 1678 secara de la Traité Lumiere, Christiaan Huygensmenunjukkan bagaimana hukum Snell sinus dapat dijelaskan oleh, atau berasal dari, sifat gelombang cahaya, menggunakan apa yang kita telah datang untuk memanggil prinsip Huygens-Fresnel .

5.Sudut deviasi adalah sudut penyimpangan yang dibentuk oleh perpanjangan berkas sinar datang dan berkas sinar yang keluar dari prisma

SUDUT DEVIASI (d)

 10

d  = 180° –   QSP

= 180° – {180° – (i1 – r1)

– (r2– i2)}

= (i1 + r2) – (r1 + i2)

Di atas telah didapatkan bahwa b = r1 + i2, sehingga :

 11

6. Gambar penyimpangan cahaya pada  prisma

10

7. Augustin Jean Fresnel pada tahun 1815 dan tahun 1818, dan menghasilkan perhitungan matematis yang membenarkan teori gelombang cahaya yang dikemukakan sebelumnya oleh Christiaan Huygenspada tahun 1690 hingga teori partikel Newton mendapatkan banyak sanggahan. Fresnel mendefinisikan difraksi dari eksperimen celah ganda Young sebagai interferensi gelombang dengan persamaan:

mλ = dsinθ

dimana d adalah jarak antara dua sumber muka gelombang, θ adalah sudut yang dibentuk antara fraksi muka gelombang urutan ke-m dengan sumbu normal muka gelombang fraksi mula-mula yang mempunyai urutan maksimum m = 0. Difraksi Fresnel kemudian dikenal sebagai near-field diffraction, yaitu difraksi yang terjadi dengan nilai m relatif kecil.

8. Thomas Young pada tahun 1803 dan sebagai fenomena interferensi gelombang cahaya. Dari percobaan yang mengamati pola interferensi pada dua celah kecil yang berdekatan,[7] Thomas Young menyimpulkan bahwa kedua celah tersebut lebih merupakan dua sumber gelombang yang berbeda daripada partikel.Dalam Percobaan yang dilakukan oleh Thomas Young pada tahun 1801, beliaumemperagakan sifat gelombang cahaya, dua sumber cahaya yang koheren dihasilkan dengan menerangi dua celah sejajar dengan sumber cahaya tunggal. Apabila sebuah gelombang menghadapi rintangan yang memiliki lubang kecil, lubang kecil itu bertindak sebagai sumber titik gelombang. Pada percobaan Young setiap celah bertindak sebagai sumber garis, yang ekivalen dengan sumber titik dalam dua dimensi. Pola Interferensi diamati pada layer yang jauh dari celah tadi, yang dipisahkan sejarak d. Pada jarak yang sangat jauh dari celah, garis-garis dari kedua celah ke satu titik P di layer akan hampir sejajar, dan perbedaan lintasan kira-kira d sin θ, seperti yang

ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

13

9.Gambar hasil percobaan young

 14

10. Gambar analisa sudut difraksi

15 16

17

13. mλ = dsinθ

14. Interferensi maksimum: d sinθ= mλ

      Interferensi minimum: d sinθ= (m−) λ

15.

17 2

Dimana :

λ adalah panjang gelombang cahaya

a adalah jarak antar celah, jarak antara titik A dan B pada diagram di samping kanan

n is the order of maximum observed (central maximum is n = 0),

x adalah jarak antara pita cahaya dan central maximum (disebut juga fringe distance) pada bidang pengamatan

L adalah jarak antara celah dengan titik tengah bidang pengamatan

16.   Cincin Newton.

      18Bila cahaya dijatuhkan pada susunan lensa plankonveks yang diletakkan diatas kaca, karena diantara lensa dan kaca terdapat lapisan udara yang bertindak sebagai selaput tipis, cahaya tersebut akan mengalami interferensi. Bila cahaya yang dijatuhkan berupa cahaya monokromatik, maka di permukaan datar lensa plankonveks terlihat cincin gelap (minimum) dan terang (maksimum). Tetapi bila yang dijatuhkan sinar polikromatik akan terlihat cincin berwarna. Cincin yang terlihat ini dinamakan cincin Newton.

Untuk menentukan gelap dan terang digunakan rumus :

Terang (max) : rk2 = R(2k + 1) l
Gelap (min) : rk2 = R(k) l
Harga k = 0,1,2,3,…n

18. Berkas peristiwa sinar-x dapat di difraksi oleh kristal. Sebuah berkas difraksi dapat didefinisikan sebagai berkas yang  terdiri dari sejumlah sinar yang terhambur  dan saling memperkuat satu sama lain. Difraksi pada dasarnya fenomena hamburan dan tidak satu pun yang melibatkan jenis interaksi baru antara sinar-x dan atom. Terdapat pada bagian 1-5. Berkas peristiwa menghamburkan atom sinar-x ke segala arah dan akan kita lihat saat ini bahwa dalam beberapa arah ini berkas tersebar akan sepenuhnya dalam fase dan saling memperkuat satu sama lain untuk membentuk berkas difraksi. Untuk kondisi tertentu dijelaskan pada Gambar 3-2 berkas yang terhambur juga terbentuk, membentuk sudut refleksi q yang sama dengan sudut q pada peristiwa .

 19

19. Tokoh tokoh dalam penemuan interferensi dan polarisasi :

   Isaac Newton dan Robert Hooke

  Francesco Maria Grimaldi

  James Gregory

  Thomas Young

  Augustin Jean Fresnel

  Richard C. MacLaurin

  Joseph von Fraunhofer

  Francis Weston Sears

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s