Pembiasan Pada Prisma

Prisma juga merupakan benda bening yang terbuat dari kaca, kegunaannya antara lain untuk mengarahkan berkas sinar, mengubah dan membalik letak bayangan serta menguraikan cahaya putih menjadi warna spektrum (warna pelangi).

Cahaya dari udara memasuki salah satu bidang pembias prisma akan dibiaskan dan pada saat meninggalkan bidang pembias lainnya ke udara juga dibiaskan.

Gambar 24. Sebuah prisma kaca dibatasi oleh dua segitiga dan tiga segiempat

Rumus sudut puncak/pembias :

Sedangkan rumus sudut deviasi :

pada bidang pembias I :

pada bidang pembias II :

Sudut deviasi adalah sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang dan sinar bias prisma.

Pada saat i₁ = r₂ dan r₁ = i_2, sudut deviasi menjadi sekecil-kecilnya disebut sudut Deviasi Minimum (_m).

Menentukan persamaan sudut deviasi minimum.

Karena i₁ = r₂

dan r₁ = i₂

®

sehingga :

untuk prisma dengan sudut pembias ≤ 15⁰, sudut deviasi minimum ditentukan tersendiri. Karena sudut deviasi menjadi sangat kecil (δ_m) sehingga nilai sin α = α. Akibatnya persamaan Hukum Snellius di atas berubah dari,

Contoh :

1. Sebuah prisma dengan sudut pembias 60⁰ mempunyai indeks bias 1,67. Hitung

a. Sudut deviasinya jika sudut datangnya 60⁰.

b. Sudut deviasi minimum

c. Sudut deviasi minimum jika sudut pembias prisma 10⁰.

Penyelesaian

β = 60^o a) d = …. ? i₁ = 60^o

n₂ = 1,67 b) d_m = …. ?

n₁ = 1 c) d_m = …. ? β = 10^o

Jawab :

a) d = i₁ + r₂ – β β = i₂ + r₁

= 60^o + 53,28 – 60^o 60^o = i₂ + 31,23^o

d = 53,28^o i₂ = 60^o – 31,23^o

i₂ = 28,77^o

= = = 1,67 sin r1 = sin r1 = 0,518 r1 = 31,23o

= = = sin r2 = 0,48 . 1,67 sin r2 = 0,8016 r2 = 53,28o

b) =

= . sin

= . sin

= 1,67 . sin 30^o

= 1,67 . 0,5

= 0,835

= 56,615^o

d_m + 60^o = 2 . 56,615^o

d_m = 113,23^o – 60^o

d_m = 53,23^o

c) β = 10^o → d_m = β

d_m = β

d_m = 10^o = 0,67 . 10 = 6,7^o

2.	Sebuah prisma (np = 1,50) mempunyai sudut pembias β = 10°. Tentukan deviasi minimum pada prisma tersebut!

Penyelesaian:
Karena sudut pembiasnya β < 15° gunakan persamaan deviasi minimum
d_m = (n₂₁– 1). β

Diketahui :	n1 = nu = 1
	n2 = np = 1,50
	β  = 10°

Ditanya : d_m = ?

Jawab :

dm	= (n21– 1) β = β = (1,5 – 1) 10° dm = 5°.

Read More

Pembiasan Pada Kaca Plan Paralel

Pembiasan cahaya berarti pembelokan arah rambat cahaya saat melewati bidang batas dua medium bening yang berbeda indeks biasnya. Pada Hukum I Snellius berbunyi, “sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. Sedangkan Hukum II Snellius berbunyi, “jika sinar datang dari medium renggang ke medium rapat (misalnya dari udara ke air atau dari udara ke kaca), maka sinar dibelokkan mendekati garis normal. Jika sebaliknya, sinar datang dari medium rapat ke medium renggang (misalnya dari air ke udara) maka sinar dibelokkan menjauhi garis normal”. Contoh penerapan Hukum Snellius, misalkan pada cahaya yang merambat dari medium 1 dengan kecepatan v1 dan sudut datang i menuju ke medium 2. Saat di medium 2 kecepatan cahaya berubah menjadi v2 dan cahaya dibiaskan dengan sudut bias r seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini :

Pada contoh di atas, terlihat bahwa sinar datang (i) > sinar bias (r) atau dengan kata lain sinar bias mendekati garis normal, terjadi ketika sinar menembus batas bidang dari medium renggang ke medium rapat. Bila sinar berasal dari sebaliknya, yakni dari medium rapat ke medium rengang, maka sinar menjauhi garis normal (i < r) dan terjadi pemendekan semu. Bila sudut datang terus diperbesar, maka tidak ada lagi cahaya yang dibiaskan, sebab seluruhnya akan dipantulkan. Sudut datang pada saat sudut biasnya mencapai 90°, dimana sudut ini ini disebut sudut kritis (saat sin r = sin 90 = 1).
Kaca plan paralel atau balok kaca adalah keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya dibuat sejajar
Persamaan pergeseran sinar pada balok kaca :
Keterangan :
d : tebal balok kaca, (cm)
i : sudut datang, (°)
r : sudut bias, (°)
t : pergeseran cahaya, (cm)

Berikut merupakan gambar dari Pembiasan Kaca Plan Paralel :

Read More