sinr2 = 1,5 sin 40,53° sin r2 = 0,97 r2 = 77,10° Sudut deviasi yang dialami cahaya ketika melewati kaca prisma dapat dicari dengan persamaan: σ = (i1 + r2) - β σ = (30° + 77,10°) - 60° σ = 47,10° Jadi, sudut deviasi yang dialami cahaya ketika melewati kaca prisma adalah 47,10°
FisikaOptik Kelas 11 SMAAlat-Alat OptikPembiasan CahayaDeviasi minimum suatu sinar oleh prisma ....A. tidak tergantung pada sudut puncakB. menjadi lebih kecil bila sudut puncaknya lebih besarC. menjadi lebih besar jika sudut puncaknya lebih besarD. tidak bergantung pada panjang gelombang sinarE. tidak bergantung pada frekuensi sinarPembiasan CahayaAlat-Alat OptikOptikFisikaRekomendasi video solusi lainnya0207Warna biru langit terjadi karena cahaya Matahari mengalam...0307Indeks bias udara besarnya 1 , indeks bias air 4 / 3 , d...0225Cahaya merambat dari udara ke air. Apabila cepat rambat c...
Pernahkah kalian melihat pelangi di langit? Apakah warna-warna dalam pelangi tersebut? Bagaimanakah terjadinya warna-warna dalam pelangi itu? Jika kalian pernah melihat pelangi, berarti kamu pernah melihat suatu contoh peristiwa dispersi cahaya. Namun, dalam artikel ini tidak akan membahas lebih jauh mengenai dispersi cahaya. Artikel ini secara umum hanya membahas pembiasan cahaya pada prisma dan secara khusus membahas tentang penurunan rumus sudut deviasi minimum, sudut deviasi warna dan sudut dispersi. Lalu adakah hubungan antara pembiasan cahaya pada prisma dengan warna pelangi dan dispersi cahaya? Tentu saja ada hubungannya. Karena fenomena dispersi cahaya dalam pembentukan warna pelangi dapat dijelaskan menggunakan konsep pembiasan cahaya pada prisma. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar. Pembiasan pada Prisma dan Sudut Deviasi Minimum Prisma adalah zat optik yang dibatasi oleh dua bidang pembias yang berpotongan. Garis potong antara kedua bidang disebut sudut pembias . Sedangkan sudut yang dibentuk oleh kedua bidang disebut sudut bias . Ketika seberkas cahaya atau sinar masuk ke prisma, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya, ketika sinar keluar dari prisma, sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal. Sudut yang dibentuk oleh titik potong garis perpanjangan sinar datang dengan sinar bias disebut sudut deviasi . Prisma mempunyai dua bidang pembias yang tidak paralel dan membentuk sudut tertentu. Ini akan mengubah arah rambat cahaya yang masuk dan meninggalkan kaca prisma. Perubahan arah rambat ini disebut deviasi cahaya. Jalannya sinar pada prisma dapat kalian lihat pada gambar berikut ini. Bagaimanakah cara mencari sudut pembias β ? Perhatikan segitiga ABC. Sudut pembias β kaca prisma dapat diketahui dengan cara menjumlahkan sudut-sudut segitiga ABC. ∠ BAC + ∠ BCA + β = 180° xc° − θ 2 + 90° − θ 3 + β = 180° 180° − θ 2 − θ 3 + β = 180° β = θ 2 + θ 3 …………… Pers. 1 Sedangkan sudut deviasi δ dapat diketahui dengan cara sebagai berikut. α 1 = θ 1 − θ 2 dan α 2 = θ four − θ 3 δ = α ane + α 2 δ = θ 1 − θ 2 + θ 4 − θ 3 δ = θ 1 + θ iv – θ ii + θ iii δ = θ ane + θ 4 – β …………… Pers. 2 Setiap sinar yang datang pada prisma akan mengalami deviasi yang menghasilkan sudut deviasi tertentu. Salah satu sinar datang tertentu pasti akan menghasilkan nilai sudut deviasi minimum. Kapan kondisi khusus ini terjadi? Berdasarkan hasil pembuktian, deviasi minimum dapat terjadi pada saat sudut datang pertama sama dengan sudut bias kedua θ one = θ 4 . Besarnya sudut deviasi minimum sebuah prisma dapat dicari sebagai berikut. θ 1 = θ four maka θ 2 = θ 3 sehingga persamaan 1 menjadi β = θ 2 + θ 2 β = ii θ 2 θ two = ½ β …………… Pers. 3 M arena θ i = θ four maka persamaan 2 menjadi seperti berikut. δ min = θ ane + θ ane – β δ min = 2 θ 1 – β θ 1 = ½ δ min + β …………… Pers. iv Menurut Hukum Snellius tentang Pembiasan Cahaya, apabila indeks bias prisma adalah due north p dan indeks bias medium di sekitar prisma adalah due north u , maka berlaku persamaan berikut. n u sin θ one = n p sin θ 2 …………… Pers. 5 Apabila kita subtitusikan persamaan iii dan four ke persamaan v, maka kita peroleh. n u sin ½ δ min + β = n p sin ½ β Untuk sudut pembias β yang sangat kecil β ≤ 15°, maka harga δ min juga kecil sehingga sinus sudutnya sama dengan sudutnya sendiri. Dengan demikian, persamaan di atas menjadi. n u [½ δ min + β ] = n p [½ β ] ½ north u δ min + β = ½north p β n u δ min + β = northward p β δ min = northward p β/ n u – β …………… Pers. 6 Jadi, rumus untuk menentukan sudut deviasi minimum pada pembiasan cahaya oleh prisma adalah sebagai berikut. Keterangan δ min = sudut deviasi minimum northward u = indeks bias medium β = sudut pembias prisma Sudut Deviasi Warna dan Sudut Dispersi Adanya deviasi cahaya menyebabkan cahaya putih akan terurai menjadi sederetan warna jika melewati sebuah prisma. Peristiwa terurainya cahaya putih tersebut dinamakan dispersi cahaya . Cahaya putih sebenarnya adalah kumpulan beberapa cahaya spektrum warna yang mempunyai panjang gelombang yang berbeda ingat rumus hubungan indeks bias dengan cepat rambat dan panjang gelombang cahaya. Oleh karena itulah setiap cahaya warna memiliki indeks bias yang berbeda satu dengan yang lain. Perhatikan gambar di bawah ini. Dari gambar tersebut, cahaya putih terdiri dari warna merah dengan panjang gelombang 622-720 nm, jingga 597-622 nm, kuning 577-597 nm, hijau 492-577 nm, biru 455-492 nm, dan unggu 390-455 nm. Apabila cahaya putih melalui sebuah prisma segitiga, maka cahaya tersebut akan mengalami pembiasan sebanyak dua kali. Pertama, pada saat cahaya masuk dari udara ke dalam prisma dan kedua pada saat cahaya keluar dari prisma menuju ke udara kembali. Oleh karena cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek dibiaskan lebih besar daripada cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang, maka warna ungu dibelokkan paling besar. Sedangkan warna merah dibelokkan paling kecil. Sebagai hasil dari pembiasan yang berbeda-beda tersebut, warna-warna yang berbeda dipisahkan ketika warna-warna itu keluar dari prisma. Apakah cahaya yang meninggalkan prisma mengingatkan kalian pada sebuah pelangi seperti yang telah disinggung di awal artikel? Sama halnya dengan prisma, titik-titik hujan juga membiaskan cahaya. Pembiasan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda dapat menyebabkan cahaya putih dari matahari terurai menjadi warna-warna tunggal spektrum cahaya tampak. Sir Isaac Newton mengemukakan bahwa sesungguhnya cahaya putih mengandung semua dari tujuh warna yang terdapat pada pelangi. Berdasarkan urutan urutan penurunan panjang gelombang, maka warna-warna yang seharusnya kalian lihat pada pelangi adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Dengan demikian, cahaya putih merupakan gabungan dari beberapa warna sehingga dinamakan cahaya polikromatik , sedangkan cahaya yang hanya satu warna dinamakan cahaya monokromatik . Apabila sebuah warna mempunyai indek bias n west maka sudut deviasi warna tersebut dapat ditentukan dengan rumus berikut. Keterangan δ w = sudut deviasi warna northward due west = indeks bias warna β = sudut pembias prisma Jika indeks bias warna merah adalah n m dan sudut deviasi warna merah adalah δ m sedangkan indeks bias warna ungu adalah n u dan sudut deviasinya adalah δ u , maka lebar sudut spektrum cahaya putih yang dihasilkan oleh prisma adalah sebagai berikut. φ = δ u – δ m φ = n u – 1 β – northward one thousand – 1 β Lebar sudut tersebut dinamakan sudut dispersi φ . Agar kalian lebih paham mengenai penggunaan rumus sudut deviasi minimum pada peristiwa pembiasan cahaya oleh prisma optik, perhatikan contoh soal dan pembahasannya berikut ini. Contoh Soal 1 Sebuah prisma yang terbuat dari kaca n = 1,5 yang memiliki sudut bias 60° diletakkan dalam medium air. Jika seberkas sinar datang dari air due north = ane,33 memasuki prisma, berapakah sudut deviasi minimum prisma tersebut? Penyelesaian Diketahui n p = i,5 n a = 1,33 β = sixty° Ditanyakan sudut deviasi minimum δ min Jawab δ min = [ 1,5 − ane ] threescore° 1,33 δ min = 1,17 – 160° δ min = 10,2° Dengan demikian, besar sudut deviasi minimum prisma tersebut adalah x,2° Contoh Soal 2 Seberkas cahaya bergerak ke salah satu sisi sebuah prisma bening yang terbuat dari bahan tertentu. Sudut pembias prisma adalah 15°. Prisma tersebut diputar sedemikian rupa sehingga diperoleh deviasi minimum sebesar 10°. Jika prisma tersebut berada di udara bebas due north u = 1, berapakah indeks bias prisma tersebut? Penyelesaian Diketahui β = 15° δ min = 10° n u = 1 Ditanyakan indeks bias prisma n p Jawab Karena sudut bias prisma kecil, maka berlaku persamaan 10° = n p – 115° 10° = xv°northward p – 15° 15°n p = 10° + 15° fifteen°n p = 25° north p = 25°/15° due north p = 5/3 Jadi, indeks bias prisma bening tersebut adalah v/3.
11 Deviasi minimum suatu sinar oleh prisma . a. menjadi lebih kecil jika sudut puncaknya lebih besar b. menjadi lebih besar jika sudut puncaknya lebih besar c. tidak bergantung pada panjang gelombang sinar d.. tidak bergantung pada frekuensi sinar sama dengan sudut puncaknya e.
Giới thiệu về cuốn sách nàyPage 2Giới thiệu về cuốn sách này Loading PreviewSorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above. Pernahkah kalian melihat pelangi di langit? Apakah warna-warna dalam pelangi tersebut? Bagaimanakah terjadinya warna-warna dalam pelangi itu? Jika kalian pernah melihat pelangi, berarti kamu pernah melihat suatu contoh peristiwa dispersi cahaya. Namun, dalam artikel ini tidak akan membahas lebih jauh mengenai dispersi cahaya. Artikel ini secara umum hanya membahas pembiasan cahaya pada prisma dan secara khusus membahas tentang penurunan rumus sudut deviasi minimum, sudut deviasi warna dan sudut dispersi. Lalu adakah hubungan antara pembiasan cahaya pada prisma dengan warna pelangi dan dispersi cahaya? Tentu saja ada hubungannya. Karena fenomena dispersi cahaya dalam pembentukan warna pelangi dapat dijelaskan menggunakan konsep pembiasan cahaya pada prisma. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar. Pembiasan pada Prisma dan Sudut Deviasi Minimum Prisma adalah zat optik yang dibatasi oleh dua bidang pembias yang berpotongan. Garis potong antara kedua bidang disebut sudut pembias. Sedangkan sudut yang dibentuk oleh kedua bidang disebut sudut bias. Ketika seberkas cahaya atau sinar masuk ke prisma, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya, ketika sinar keluar dari prisma, sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal. Sudut yang dibentuk oleh titik potong garis perpanjangan sinar datang dengan sinar bias disebut sudut deviasi. Prisma mempunyai dua bidang pembias yang tidak paralel dan membentuk sudut tertentu. Ini akan mengubah arah rambat cahaya yang masuk dan meninggalkan kaca prisma. Perubahan arah rambat ini disebut deviasi cahaya. Jalannya sinar pada prisma dapat kalian lihat pada gambar berikut ini. Bagaimanakah cara mencari sudut pembias β? Perhatikan segitiga ABC. Sudut pembias β kaca prisma dapat diketahui dengan cara menjumlahkan sudut-sudut segitiga ABC. ∠BAC + ∠BCA + β = 180° 90° − θ2 + 90° − θ3 + β = 180° 180° − θ2 − θ3 + β = 180° β = θ2 + θ3 …………… Pers. 1 Sedangkan sudut deviasi δ dapat diketahui dengan cara sebagai berikut. α1 = θ1 − θ2 dan α2 = θ4 − θ3 δ = α1 + α2 δ = θ1 − θ2 + θ4 − θ3 δ = θ1 + θ4 – θ2 + θ3 δ = θ1 + θ4 – β …………… Pers. 2 Setiap sinar yang datang pada prisma akan mengalami deviasi yang menghasilkan sudut deviasi tertentu. Salah satu sinar datang tertentu pasti akan menghasilkan nilai sudut deviasi minimum. Kapan kondisi khusus ini terjadi? Berdasarkan hasil pembuktian, deviasi minimum dapat terjadi pada saat sudut datang pertama sama dengan sudut bias kedua θ1 = θ4. Besarnya sudut deviasi minimum sebuah prisma dapat dicari sebagai berikut. θ1 = θ4 maka θ2 = θ3 sehingga persamaan 1 menjadi β = θ2 + θ2 β = 2θ2 θ2 = ½ β …………… Pers. 3 Karena θ1 = θ4 maka persamaan 2 menjadi seperti berikut. δmin = θ1 + θ1 – β δmin = 2θ1 – β θ1= ½ δmin + β …………… Pers. 4 Menurut Hukum Snellius tentang Pembiasan Cahaya, apabila indeks bias prisma adalah np dan indeks bias medium di sekitar prisma adalah nu, maka berlaku persamaan berikut. nu sin θ1 = np sin θ2 …………… Pers. 5 Apabila kita subtitusikan persamaan 3 dan 4 ke persamaan 5, maka kita peroleh. nu sin ½ δmin + β = np sin ½ β Untuk sudut pembias β yang sangat kecil β ≤ 15°, maka harga δmin juga kecil sehingga sinus sudutnya sama dengan sudutnya sendiri. Dengan demikian, persamaan di atas menjadi. nu[½ δmin + β] = np[½ β] ½ nuδmin + β = ½npβ nuδmin + β = npβ δmin = npβ/nu – β …………… Pers. 6 Jadi, rumus untuk menentukan sudut deviasi minimum pada pembiasan cahaya oleh prisma adalah sebagai berikut. Keterangan δmin = sudut deviasi minimum np = indeks bias prisma nu = indeks bias medium β = sudut pembias prisma Sudut Deviasi Warna dan Sudut Dispersi Adanya deviasi cahaya menyebabkan cahaya putih akan terurai menjadi sederetan warna jika melewati sebuah prisma. Peristiwa terurainya cahaya putih tersebut dinamakan dispersi cahaya. Cahaya putih sebenarnya adalah kumpulan beberapa cahaya spektrum warna yang mempunyai panjang gelombang yang berbeda ingat rumus hubungan indeks bias dengan cepat rambat dan panjang gelombang cahaya. Oleh karena itulah setiap cahaya warna memiliki indeks bias yang berbeda satu dengan yang lain. Perhatikan gambar di bawah ini. Dari gambar tersebut, cahaya putih terdiri dari warna merah dengan panjang gelombang 622-720 nm, jingga 597-622 nm, kuning 577-597 nm, hijau 492-577 nm, biru 455-492 nm, dan unggu 390-455 nm. Apabila cahaya putih melalui sebuah prisma segitiga, maka cahaya tersebut akan mengalami pembiasan sebanyak dua kali. Pertama, pada saat cahaya masuk dari udara ke dalam prisma dan kedua pada saat cahaya keluar dari prisma menuju ke udara kembali. Oleh karena cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek dibiaskan lebih besar daripada cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang, maka warna ungu dibelokkan paling besar. Sedangkan warna merah dibelokkan paling kecil. Sebagai hasil dari pembiasan yang berbeda-beda tersebut, warna-warna yang berbeda dipisahkan ketika warna-warna itu keluar dari prisma. Apakah cahaya yang meninggalkan prisma mengingatkan kalian pada sebuah pelangi seperti yang telah disinggung di awal artikel? Sama halnya dengan prisma, titik-titik hujan juga membiaskan cahaya. Pembiasan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda dapat menyebabkan cahaya putih dari matahari terurai menjadi warna-warna tunggal spektrum cahaya tampak. Sir Isaac Newton mengemukakan bahwa sesungguhnya cahaya putih mengandung semua dari tujuh warna yang terdapat pada pelangi. Berdasarkan urutan urutan penurunan panjang gelombang, maka warna-warna yang seharusnya kalian lihat pada pelangi adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Dengan demikian, cahaya putih merupakan gabungan dari beberapa warna sehingga dinamakan cahaya polikromatik, sedangkan cahaya yang hanya satu warna dinamakan cahaya monokromatik. Apabila sebuah warna mempunyai indek bias nw maka sudut deviasi warna tersebut dapat ditentukan dengan rumus berikut. Keterangan δw = sudut deviasi warna nw = indeks bias warna β = sudut pembias prisma Jika indeks bias warna merah adalah nm dan sudut deviasi warna merah adalah δm sedangkan indeks bias warna ungu adalah nu dan sudut deviasinya adalah δu, maka lebar sudut spektrum cahaya putih yang dihasilkan oleh prisma adalah sebagai berikut. φ = δu – δm φ = nu – 1β – nm – 1β Lebar sudut tersebut dinamakan sudut dispersi φ. Agar kalian lebih paham mengenai penggunaan rumus sudut deviasi minimum pada peristiwa pembiasan cahaya oleh prisma optik, perhatikan contoh soal dan pembahasannya berikut ini. Contoh Soal 1 Sebuah prisma yang terbuat dari kaca n = 1,5 yang memiliki sudut bias 60° diletakkan dalam medium air. Jika seberkas sinar datang dari air n = 1,33 memasuki prisma, berapakah sudut deviasi minimum prisma tersebut? Penyelesaian Diketahui np = 1,5 na = 1,33 β = 60° Ditanyakan sudut deviasi minimum δmin Jawab δmin = [ 1,5 − 1 ] 60° 1,33 δmin = 1,17 – 160° δmin = 10,2° Dengan demikian, besar sudut deviasi minimum prisma tersebut adalah 10,2° Contoh Soal 2 Seberkas cahaya bergerak ke salah satu sisi sebuah prisma bening yang terbuat dari bahan tertentu. Sudut pembias prisma adalah 15°. Prisma tersebut diputar sedemikian rupa sehingga diperoleh deviasi minimum sebesar 10°. Jika prisma tersebut berada di udara bebas nu = 1, berapakah indeks bias prisma tersebut? Penyelesaian Diketahui β = 15° δmin = 10° nu = 1 Ditanyakan indeks bias prisma np Jawab Karena sudut bias prisma kecil, maka berlaku persamaan 10° = np – 115° 10° = 15°np – 15° 15°np = 10° + 15° 15°np = 25° np = 25°/15° np = 5/3 Jadi, indeks bias prisma bening tersebut adalah 5/3.
Grafiksudut deviasi terhadap sudut datang pada prisma. Sudut deviasi berharga minimum (δ = 0) jika sudut datang pertama (i 1) sama dengan sudut bias kedua (r 2 ). Secara matematis dapat dituliskan syarat terjadinya deviasi minimum (δm) adalah i1 = r2 dan r1 = i2, sehingga persamaan (2) dapat dituliskan kembali dalam bentuk: δ m = (i 1 + i 1) - βPrisma merupakan salah satu alat yang paling sering digunakan dalam fisika untuk mempelajari cahaya. Salah satu fenomena yang terjadi pada prisma adalah deviasi minimum sinar. Apa itu deviasi minimum sinar dan apa saja fungsi serta contohnya? Simak penjelasannya di bawah ini. Deviasi minimum sinar adalah perubahan arah atau sudut benda pada saat melewati permukaan yang membatasi dua media dengan indeks bias yang berbeda. Dalam hal ini, prisma digunakan sebagai media yang membatasi cahaya sebelum akhirnya keluar dari prisma. Deviasi minimum sinar terjadi ketika sudut datang dan sudut keluar dari prisma membentuk sudut yang paling kecil. Fungsi Deviasi Minimum Sinar Deviasi minimum sinar memainkan peran penting dalam memahami sifat cahaya. Dalam penelitian fisika, hal ini dapat membantu dalam menentukan indeks bias suatu medium. Selain itu, deviasi minimum sinar juga digunakan dalam optik geometri untuk menghitung sudut dispersi pada suatu prisma. Fungsi lain dari deviasi minimum sinar adalah sebagai alat bantu dalam proses pembuatan kaca optik. Contoh Deviasi Minimum Sinar Salah satu contoh penerapan deviasi minimum sinar adalah pada kacamata. Kacamata terdiri dari lensa dan prisma yang membantu memperbaiki penglihatan orang yang menggunakannya. Prisma di dalam kacamata diposisikan sedemikian rupa sehingga dapat membantu memfokuskan cahaya yang masuk ke mata. Dalam hal ini, deviasi minimum sinar terjadi ketika cahaya melewati prisma dan difokuskan pada lensa kacamata. Penerapan Deviasi Minimum Sinar pada Teknologi Deviasi minimum sinar digunakan dalam berbagai teknologi, seperti pada pembuatan lensa kamera dan mikroskop. Dalam kedua perangkat ini, prisma digunakan untuk menghasilkan gambar yang lebih jelas dan fokus. Pada lensa kamera, prisma digunakan untuk memisahkan cahaya warna agar dapat direkam dengan tepat. Sedangkan pada mikroskop, prisma digunakan untuk menghasilkan gambar yang lebih tajam dan jelas. Kesimpulan Deviasi minimum sinar oleh prisma merupakan salah satu fenomena penting dalam fisika dan teknologi. Fungsi dan contohnya sangat bervariasi, mulai dari membantu menghitung sudut dispersi pada suatu prisma hingga membantu memperbaiki penglihatan orang yang mengalami gangguan mata. Dalam teknologi, deviasi minimum sinar digunakan pada pembuatan lensa kamera dan mikroskop untuk menghasilkan gambar yang lebih jelas dan tajam.
. 42329243236655306456489
