AktifitasPeradaban Area 36 Yang Tidak Kita Sadari #11: Benarkah Teori Hamburan Rayleigh ? Pelangi terjadi karena pembiasan, pemantulan dan difraksi sinar oleh Atmosfer Bumi yang pada waktu khusus dapat menyerupai Prisma. Warna Pelangi.
Soal 1 Sebuah prisma berlian memiliki sudut puncak 600 . cahaya kuning datang pada salah satu sisi pembias dengan sudut datang 600. Berapa sudut deviasi prisma ? indeks bias berlian untuk cahaya kuning adalah √3. Solusi Sudut puncak prisma β = 600, sudut datang i1 = 600, indeks bias berlian n2 = √3, indeks bias medium n1 = 1 udara . Untuk menghitung sudut deviasi, δ, kita harus hitung sudut bias akhir r2 terlebih dahulu. Mari kita gunakan dahulu persamaan snellius pada bidang pembias 1 untuk menghitung sudut bias r1 lihat gambar . n1 sin i1 = n2 sin r1 sin r1 = n1 sin i1/n2 = 1 x sin 600/ √3 sin r1 = ½ ⟺ r1 = 300 Kemudian kita hitung i1 dengan persamaan Β = r1 + i1 ⟺ i1 = β – r1 = 600 – 300 i1 = 300 Gunakan kembali persamaan Snellius pada bidang pembias 2 untuk menghitung sudut akhir r2 lihat gambar. n2 sin i2 = n1 sin r2 sin r2 = n2 sin i2/n1 = √3 x sin 300/ 1 sin r1 = ½√3 ⟺ r1 = 600 Akhirnya sudut deviasi prisma, δ , dapat kita hitung dengan persamaan 3-1 δ = i1 + r2 – β = 600 + 600 – 600 = 600 Soal 2 Sebuah sinar jatuh pada sisi AB dari sebuah prisma segitiga ABC , masuk ke dalam prisma , dan kemudian menumbuk sis AC. Jika segitiga ABC sama sam sisi dan indeks bias bahan prisma adalah √2, tentukan sudut deviasi minimum prisma. Solusi Karena ABC sama sisi, maka sudut puncak β = 600. Indeks bias medium n1 = 1 udara. Karena β = 600 > 150, maka sudut deviasi minimum prisma dihitung dengan Persamaan Sin 1/2 δm + β = n2/n1 sin β/2 Sin 1/2 δm + 600 = √2/1 sin 600/2 Sin 1/2 δm + 600 = √2/1 sin 600/2 = ½√2 1/2 δm+ 600 = 450 δm + 600 = 900 ⟺ δm = 300 Soal 3 Suatu percobaan dilakukan untuk menentukan indeks bias suatu prisma, yang memiliki sudut puncak 100. Sinar monokromatis dijatuhkan pada salah satu sisi prisma dan sudut datangnya diatur sedemikian rupa sehingga sama dengan sudut bias sinar yang keluar dari sisi prisma lainnya. Pada saat itu diukur sudut deviasi prisma sama dengan 60. Berapa indeks bias bahan prisma yang diperoleh dari percobaan ini ?. Solusi Sudut puncak prisma β = 100. Ketika sudut datang pada sisi pertama sama dengan sudut bias pada sisi kedua berarti sudut deviasi yang diperoleh adalah sudut deviasi minimum, δm. Dengan demikian, δm = 60. Karena β = 100 < β = 150, maka indeks bias prisma n1 = 1 udara . δm = {n2/n1– 1}β ⟺ δm = n2 – 1β n2 – 1 = δm/β n2 = δm/β + 1 = 6/10 + 1 = 1,6 Soal 4 Di bawah ini adalah grafik hubungan sudut deviasi terhadap sudut datang i pada percobaan cahaya dengan prisma. Jiak prisma yang digunakan mempunyai sudut pembias 500, tentukan nilai x pada grafik. Solusi Dari grafik diperoleh bahwa deviasi minimum, δm = 300, adalah untuk sudut datang i1 = x. Secara umum, sudut deviasi, δ , dinyatakan dalam Persamaan δ = i1 + r2 – β Untuk deviasi minimum, haruslah r2 = i1 = x, sehingga δ = x + x – β X = δm + β/2; sudut pembias β = 500 = 300+ 500/2= 400 Soal 5 Mengapa cahaya Matahari yang melalui prisma mengalami dispersi penguraian cahaya? Solusi Cahaya Matahari memiliki spektrum yang terdiri dari tujuh komponen warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Indeks bias kaca bahan prisma untuk tiap warna adalah berbeda terbesar adalah sinar ungu dan terkecil adalah sinar merah. Oleh karena itu, di dalam prisma sinar ungu yang memiliki indeks bias terbesar dibelokan paling kuat dan sinar merah yang memiliki indeks bias terkecil dibelokkan paling lemah. Sinar-sinar lainnya berada di antara kedua sinar ini. Pembiasan tiap komponen sinar yang berbeda di dalam prisma menghasikan penguraian cahaya. Soal 6 Hitung sudut dispersi antara sinar merah dan ungu pada prisma dengan sudut puncak 150 ketika suatu cahaya putih datang pada prisma dengan sudut datang 120. Indeks bias kaca 1,64 untuk cahaya merah dan 1,66 untuk cahaya ungu. Solusi Sudut puncak prisma β = 150 dapat dianggap kecil. Karena β kecil, maka sudut dispersi x dapat dihitung dengan Persamaan Φ = nu – nmβ = 1,66 – 1,6415 = 0, 300 Soal 7 Sebuah prisma kaca flinta yang memiliki sudut pembias 8,00 digabung dengan sebuah prisma kaca kerona sehingga gabungan ini merupakan prisma akromatis untuk pasangan garis-garis Fraunchofer C dan F. Kaca nC nD nF Kerona 1,517 1,519 1,524 Finta 1,602 1,605 1,612 Gunakan informasi pada tabel untuk menentukan a Sudut pembias prisma kaca kerona, dan bDeviasi yang dihasilkan oleh prisma gabungan untuk garis D. Diskusikan berapa banyak angka penting yang dalam jawaban anda. Solusi Ini adalah soal tentang prisma akromatis untuk pasangan garis-garis C dan F. Dengan demikian, sudut dispersi kaca kerona dan kaca flinta untuk pasangan garis-garis C dan F haruslah sama agar sudut dispersi gabungan sama dengan nol. a Sudut dispersi untuk pasangan C dan F dihitung dengan Persamaan Flinta φ = nF – nCβ Kerona φ’= nF – nCβ’ φ’ = φ ⟺ nF – nCβ’ = nF – nCβ β’ =nF – nCβ /nF – nC =1,612 – 1,6028,0°/1,524 – 1,517 = 11° b Untuk menghitung sudut deviasi total prisma gabungan untuk garis D, kita hitung dahulu sudut deviasi tiap prisma untuk untuk garis D dengan Persamaan δ = {n2/n1 – 1}β = n-1β sebab n1 = 1 Flinta δgaris D = nD – 1β = 1,605 – 18,0° = 4,84° Kerona δgaris D = nD – 1 β’ = 1,519 – 111° = 5,17° Sudut deviasi total, δ_total adalah selisih dari deviasi kerona dan deviasi flinta. δtotal = δ garis D – δgaris D = 5,17° – 4,84° = 0,87°
Sebaliknyapada bidang pembias II, sinar dibiaskan menjahui garis normal, lantaran sinar hadir dari zat optik rapat ke zat optik kurang rapat yaitu dari beling ke udara. Sehingga seberkas sinar yang melewati sebuah prisma akan mengalami pembelokan arah dari arah tiruanla. Gambar 3 mengatakan pembiasan cahaya pada prisma.
Telah dilakukan percobaan spektrometer dengan tujuan untuk mempelajari teori spektrometer prisma dengan pendekatan eksperimental, mengamati spektrum warna cahaya dari panjang gelombang tertentu, menentukan indeks bias prisma kaca, dan menentukan panjang gelombang dengan menggunakan prisma yang telah dikalibrasi. Percobaan ini dilakukan dengan cara mengamati spektrum warna lampu gas melalui teleskop, kemudian diukur besar sudut pelurus kolimator. Dari percobaan yang telah dilakukan, secara fisis telah terjadi penguraian cahaya polikromatik menjadi cahaya-cahaya monokromatik oleh prisma. Kesimpulan dari praktikum ini yaitu cahaya polikromatik dapat diuraikan menjadi cahaya-cahaya monokromatik karena dibiaskan oleh prisma. Dari semua spektrum warna yang diperoleh, panjang gelombang paling besar dimiliki oleh cahaya merah dan paling pendek dimiliki oleh cahaya ungu. Dari percobaan menggunakan lampu gas neon diperoleh indeks bias prisma sebesar 1,427 sedangkan menggunakan lampu gas helium diperoleh indeks bias prisma sebesar 1,4094. Panjang gelombang cahaya dari percobaan menggunakan lampu gas neon yaitu cahaya merah 665,793; kuning 596,555; hijau 533,324; dan ungu 452,044. Pada percobaan dengan lampu gas helium, didapat panjang gelombang merah 733,476; kuning 609,025, hijau 512,151; biru 481,414; dan ungu 429,094.
Kunciterjadinya pelangi adalah pembiasan cahaya. dibiaskan, cahaya akan berubah arah. Ketika sinar matahari mengenai cermin siku-siku atau tepi prisma gelas, atau permukaan buih sabun, terlihat berbagai warna dalam cahaya. Untuk melihat pelangi utuh satu lingkaran, maka kita harus berdiri di tempat yang lebih tinggi. Ini adalah benar bahwa
FisikaOptik Kelas 8 SMPCahayaSifat-Sifat CahayaPernyataan yang benar mengenai arah pembiasan sinar pada prisma dari gambar di bawah ini adalah.... A. A sudut datang, C sudut bias B. A sudut datang, E sudut bias C. C sudut datang, D sudut bias D. B sudut datang, D sudut biasSifat-Sifat CahayaCahayaOptikFisikaRekomendasi video solusi lainnya0051Berkas sinar-sinar yang datang dari satu titik disebut be...0049Sebuah prisma memiliki sudut pembias 10 terbuat dari kaca...0408Sebuah prisma optik mempunyai indeks bias 1,8. Sinar data...0222Jika seberkas sinar datang dari medium kurang rapat menuj...
Hukumpemantulan cahaya merupakan hukum fisika yang menjelaskan peristiwa pemantulan cahaya. Hukum ini dapat anda buktikan dengan melakukan percobaan pemantulan cahaya. Berikut ini pernyataan hukum pem antulan cahaya : 1. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal, terletak pada sebuah bidang datar. Sinar datang adalah sekumpulan kecil berkas
College Loan Consolidation Monday, September 8th, 2014 - Kelas XII Prisma adalah zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. Apabila seberkas sinar datang pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut sebagai bidang pembias I, akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai pada bidang pembias II, berkas sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal. Pada bidang pembias I, sinar dibiaskan mendekati garis normal, sebab sinar datang dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat yaitu dari udara ke kaca. Sebaliknya pada bidang pembias II, sinar dibiaskan menjahui garis normal, sebab sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik kurang rapat yaitu dari kaca ke udara. Sehingga seberkas sinar yang melewati sebuah prisma akan mengalami pembelokan arah dari arah semula. Marilah kita mempelajari fenomena yang terjadi jika seberkas cahaya melewati sebuah prisma seperti halnya terjadinya sudut deviasi dan dispersi Sudut Deviasi Pembiasan Cahaya Pada Prisma Gambar diatas menggambarkan seberkas cahaya yang melewati sebuah prisma. Gambar tersebut memperlihatkan bahwa berkas sinar tersebut dalam prisma mengalami dua kali pembiasan sehingga antara berkas sinar masuk ke prisma dan berkas sinar keluar dari prisma tidak lagi sejajar. Sudut yang dibentuk antara arah sinar datang dengan arah sinar yang meninggalkan prisma disebut sudut deviasi diberi lambang D. Besarnya sudut deviasi tergantung pada sudut datangnya sinar. Untuk segiempat AFBE, maka β + ∠AFB = 180o Pada segitiga AFB, r1 + i2 + ∠AFB = 180o, sehingga diperoleh β + ∠AFB = r1 + i2 + ∠ AFB β = r1 + i2 Pada segitiga ABC, terdapat hubungan ∠ABC + ∠BCA +∠CAB = 180o, di mana ∠ABC = r2 – i2 dan ∠CAB = i1 – r1, sehingga ∠BCA + r2 – i2 + i1 – r1 = 180o ∠BCA = 180o + r1 + i2 – i1 + r2 Besarnya sudut deviasi dapat dicari sebagai berikut. D = 180o – ∠BCA = 180o – {180o + r1 + i2 – i1 + r2} = i1 + r2 – i2 + r1 D = i1 + r2 – β Keterangan D = sudut deviasi i1 = sudut datang pada prisma r2 = sudut bias sinar meninggalkan prisma β = sudut pembias prisma Besarnya sudut deviasi sinar bergantung pada sudut datangnya cahaya ke prisma. Apabila sudut datangnya sinar diperkecil, maka sudut deviasinya pun akan semakin kecil. Sudut deviasi akan mencapai minimum Dm jika sudut datang cahaya ke prisma sama dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi segitiga sama kaki, sehingga berlaku i1 = r2 = i dengan i = sudut datang cahaya ke prisma dan i2 = r1 = r dengan r = sudut bias cahaya memasuki prisma. Karena β = i2 + r1 = 2r atau r = β dengan demikian besarnya sudut deviasi minimum dapat dinyatakan D = i1 + r2 – β = 2i – β atau i = Dm + β Menurut hukum Snellius tentang pembiasan berlaku dengan n1 = indeks bias medium di sekitar prisma n2 = indeks bias prisma β = sudut pembias prisma Dm = sudut deviasi minimum prisma Untuk sudut pembias prisma kecil β≤ 15o, maka berlaku sin β + Dm = β + Dm dan sin β = β. Sehingga besarnya sudut deviasi minimumnya dapat dinyatakan Apabila medium di sekitar prisma berupa udara maka n1 = 1 dan indeks bias prisma dinyatakan dengan n, maka berlaku Dm = n – 1 β
Menurutprinsip Fermat, jarak yang ditempuh sebuah sinar antara dua buah titik, adalah jarak tempuh terpendek dan tercepat. Sebelumnya, pada tahun 60, Heron dari Alexandria, seorang matematikawan berkebangsaan Yunani yang tinggal di salah satu propinsi Roma, Ptolemaic Egypt, menjelaskan prinsip refleksi sinar cahaya dengan jarak tempuh terkecil dalam
Dalam artikel sebelumnya, telah dibahas mengenai konsep pembiasan cahaya pada kaca plan paralel. Kaca plan paralel adalah benda bening berupa sekeping kaca yang kedua sisi panjangnya dibuat sejajar. Nah pada kesempatan kita akan membahas peristiwa pembiasan cahaya pada benda bening lainnya, yaitu prisma. Lalu tahukah kalian apa itu prisma? Bagaimana lukisan jalannya sinar datang dan sinar bias ketika melewati prisma? Apakah sama dengan kaca plan paralel? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, simak penjelasan berikut ini. Prisma adalah benda yang terbuat dari gelas tembus cahaya transparan yang kedua sisinya dibatasi bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu satu sama lain. Karena membentuk sudut tertentu, maka dua bidang pembatas tersebut saling berpotongan tidak sejajar. Dengan demikian, Prisma merupakan kebalikan dari kaca plan pararel. Kalau kaca plan paralel dua bidang pembatasnya sejajar sedangkan pada prisma dua bidang pembatasnya tidak sejajar. Sudut yang dibentuk oleh dua permukaan prisma yang saling berpotongan tersebut dinamakan sudut pembias yang disimbolkan dengan β baca beta. Bidang permukaan prisma berfungsi sebagai bidang pembias. Coba kalian perhatikan lukisan jalannya sinar yang melewati sebuah prisma pada gambar berikut. Seberkas cahaya datang dari udara menuju bidang permukaan prisma akan dibiaskan mendekati garis normal. Kemudian, ketika cahaya meninggalkan prisma menuju udara, cahaya tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal. Setelah melewati bidang prisma, cahaya tersebut mengalami deviasi penyimpangan. Besarnya penyimpangan tersebut dinyatakan dalam sudut deviasi yang disimbolkan dengan δ baca delta. Besarnya sudut deviasi yang dialami cahaya dapat ditentukan dengan cara berikut. Jika suatu berkas sinar PQ datang pada salah satu sisi prisma yang sudut pembiasnya β, maka oleh prisma sinar ini dibiaskan mendekati garis normal menjadi sinar QR, kemudian sinar keluar lagi dari sisi prisma yang lain menjadi sinar RS dibiaskan menjauhi garis normal. Dari lukisan jalannya sinar di atas, ternyata sinar datang PQ dengan sinar keluar RS, perpotongan perpanjangan kedua sinar tersebut membentuk sudut yang disebut sudut deviasi. Nah, berdasarkan lukisan di atas, kita dapat menurunkan rumus untuk menghitung besar sudut pembias prisma β dan sudut deviasi δ. Caranya adalah sebagai berikut. Menentukan Rumus Sudut Pembias Prisma Perhatikan QRT. ∠TRQ = r2 – i2 dan ∠TQR = i1 – r1 ∠QTR = 180° − ∠TQR − ∠TRQ Perhatikan BQR. ∠BQR = 90° − r1 ∠BRQ = 90° − i2 ∠QBR = 180° − ∠BQR − ∠BRQ ⇒ ∠QBR = 180° − 90° − r1 – 90° − i2 ⇒ ∠QBR = 180° − 90° − r1 – 90° − i2 ⇒ ∠QBR = r1 + i2 Karena ∠QBR = β, maka rumus untuk menentukan besar sudut pembias prisma adalah sebagai berikut. Keterangan β = sudut pembias prisma r1 = sudut bias dari sinar masuk i2 = sudut datang sinar keluar Menentukan Rumus Sudut Deviasi Perhatikan QTR. ∠QTR + ∠TRQ + ∠TQR = 180° maka ∠QTR = 180° − ∠TRQ + ∠TQR Karena ∠QTR dan δ saling berpelurus, maka ∠QTR + δ = 180° δ = 180° − ∠QTR ⇒ δ = 180° − [180° − ∠TRQ + ∠TQR] ⇒ δ = ∠TRQ + ∠TQR ⇒ δ = r2 – i2 + i1 – r1 ⇒ δ = i1 + r2 − r1 − i2 ⇒ δ = i1 + r2 – r1 + i2 Karena r1 + i2 = β, maka δ = i1 + r2 – β Dengan demikian, rumus untuk menghitung besar sudut deviasi cahaya pada pembiasan prisma adalah sebagai berikut. Keterangan δ = sudut deviasi i1 = sudut datang sinar masuk r2 = sudut bias dari sinar keluar β = sudut pembias prisma Agar kalian lebih paham mengenai penggunaan rumus sudut pembias prisma dan rumus sudut deviasi dalam peristiwa pembiasan cahaya pada prisma optik, perhatikan contoh soal dan pembahasannya berikut ini. Contoh Soal Sebuah prisma terbuat dari kaca indeks bias kaca = 1,5 memiliki sudut pembias 60°. Jika seberkas sinar laser jatuh pada salah satu permukaan prisma dengan sudut datang 30°, berapakah sudut deviasi yang dialami oleh sinar laser tersebut setelah melewati prisma? Penyelesaian Diketahui i1 = 30° nudara = 1 nkaca = 1,5 β = 60° Ditanyakan sudut deviasi δ Jawab Sudut deviasi dicari dengan menggunakan persamaan δ = i1 + r2 – β Oleh karena i1 dan β sudah diketahui, nilai r2 sudut bias kedua perlu ditentukan terlebih dahulu. Sebelum dapat menentukan r2, kita perlu mencari nilai dari r1 dan i2 terlebih dahulu. Menentukan r1 Pada permukaan pembias pertama, berlaku Persamaan Snellius sebagai berikut. n1 sin i1 = n2 sin r1 sin i1 = n2 dengan n1 = nudara dan n2 = nkaca sin r1 n1 sin r1 = 0,33 r1 = arc sin 0,33 r1 = 19,47° Menentukan i2 Nilai i2 ditentukan dengan menggunakan rumus sudut pembias prisma sebagai berikut. β = r1 + i2 Sehingga i2 = β – r1 i2 = 60° − 19,47° i2 = 40,53° Menentukan r2 Pada permukaan pembias kedua, berlaku Persamaan Snellius sebagai berikut. n1 sin i2 = n2 sin r2 sin i2 = n2 dengan n1 = nkaca dan n2 = nudara sin r2 n1 sin 40,53° = 1 sin r2 1,5 sin r2 = 0,65 × 1,5 sin r2 = 0,98 r2 = arc sin 0,98 r2 = 78,5° Jadi, sudut deviasi yang dialami cahaya ketika melewati perisma kaca tersebut sebesar δ = i1 + r2 – β δ = 30° + 78,5° – 60° δ = 48,5°
Teropongbintang adalah alat yang digunakan untuk melihat atau mengamati benda-benda di luar angkasa seperti bulan, bintang, komet, dan lain sebagainya. Sifat bayangannya adalah maya, terbalik dan diperbesar. Benda-benda yang diamati letaknya sangat jauh sehingga sinar-sinar sejajar menuju ke lensa objektif.
kylLlN. p10bx8tti5.pages.dev/361p10bx8tti5.pages.dev/563p10bx8tti5.pages.dev/584p10bx8tti5.pages.dev/446p10bx8tti5.pages.dev/346p10bx8tti5.pages.dev/550p10bx8tti5.pages.dev/219p10bx8tti5.pages.dev/184
arah pembiasan sinar pada prisma yang benar adalah
