ppt pembiasan optik g8

1. PEMBIASAAN
CAHAYA
MS DIAH

2. DEFINISI :
PEMBIASAN CAHAYA merupakan Peristiwa Pembelokkan Arah
Rambat Cahaya karena melewati dua medium dengan kerapatan optik
yang berbeda.
Hukum Pembiasan Cahaya (Hukum Snellius)
Hukum I : “ Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak
pada satu bidang datar” .
Hukum II : “ Cahaya yang datang dari medium kurang rapat ke
medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal.
Sebaliknya , cahaya datang dari medium lebih rapat ke medium
kurang rapat akan dibiaskan menjauhi garis normal “.
PEMBIASAN CAHAYA

3. Udara memiliki susunan
partikel yang lebih
renggang, sehingga
molekulnya dapat bergerak
dengan bebas. Berbeda
dengan air, air memiliki
susunan partikel yang lebih
padat, sehingga molekulnya
tidak mudah bergerak
dengan bebas. Oleh karena
itu, udara memiliki
kerapatan yang lebih
rendah dibandingkan
dengan air.

4. ● Besar kerapatan optik suatu medium dihubungkan dengan indeks
bias (n).
● Semakin besar indeks bias suatu medium, artinya semakin besar
pula kerapatan optik medium tersebut.
● Akibatnya, cahaya yang melewati medium dengan indeks bias
lebih besar (tingkat kerapatan yang besar) akan memiliki arah
belok yang semakin besar pula.
● Besar kecilnya arah belok cahaya ini diukur dari bidang batas
antara dua mediumnya.
● Lalu, bagaimana jika suatu medium memiliki kerapatan optik yang
kecil, seperti udara misalnya. Hal ini berarti berlaku kebalikannya.
● Medium dengan kerapatan optik yang kecil, berarti indeks bias
medium tersebut juga kecil.
● Akibatnya, cahaya yang melewati medium tersebut akan memiliki
arah belok yang juga semakin kecil dari bidang batas antara dua
medium.

5. “Indeks bias pada
medium adalah
perbandingan antara
kecepatan Cahaya di
ruang hampa udara
Dengan kecepatan
cahaya di medium
tersebut”

6. RUMUS HUKUM SNELLIUS
𝐬𝐢𝐧 𝜽𝟏
𝐬𝐢𝐧 𝜽𝟐
=
𝒗𝟏
𝒗𝟐
=
𝒏𝟐
𝒏𝟏
atau
n1 sin 𝜽𝟏 = 𝒏𝟐 𝒔𝒊𝒏 𝜽𝟐 atau
v1 sin 𝜽𝟏 = v2 sin 𝜽𝟐
PENJELASAN :
𝜽𝟏 = sudut sinar datang
𝜣𝟐 = sudut sinar bias
V1 = kecepatan cahaya sinar datang (m/s)
V2 = kecepatan cahaya sinar bias (m/s)
n1 = indek bias medium yang dilalui sinar datang
n2 = indek bias medium yang dilalui sinar bias

7. Tabel Indeks Bias Mutlak Berbagai Medium

9. RUMUS PEMBIASAN CAHAYA
𝒏𝟏 𝒙 𝒗𝟏 = 𝒏𝟏 𝒙 𝒗𝟏
𝒏𝟏
𝒏𝟐
=
𝒗𝟐
𝒗𝟏
Keterangan :
n1 = indeks bias medium 1 (medium awal)
n2 = indeks bias medium 2 (medium akhir)
V1 = kecepatan cahaya pada medium 1 (medium awal) (m/s)
V2 = kecepatan cahaya pada medium 2 (medium akhir) (m/s)

10. Rumus Indeks Bias MUTLAK
𝒏 =
𝒄
𝒗
Keterangan :
n = indeks bias mutlak medium
c = kecepatan cahaya di ruang hampa (m/s)
v = kecepatan cahaya pada medium (m/s)

11. Contoh Soal dengan Hukum Snellius
1. Melissa dan Dino mengamati cahaya di sepotong kaca di dalam indeks pembiasan 1.5
yang diarahkan ke dalam air dengan memiliki indeks pembiasan 1.33. Jika sudut cahaya
dengan ukuran sebesar 30°, maka berapa sudut pembiasan terhadap air?
● Penyelesaian :
● Dik : n1 = 1,5
sin 𝜽𝟏 = 𝟑𝟎°
𝒏𝟐 = 𝟏, 𝟑𝟑
● Dit : sudut pembiasan terhadap air ?
● Jawab :
n1 sin 𝜽𝟏 = 𝒏𝟐 𝒔𝒊𝒏 𝜽𝟐
(1,5) sin 𝟑𝟎° = (1,33) sin 𝜽𝟐
sin 𝜽𝟐 = (1,5 / 1,33) sin 30°
sin 𝜽𝟐 = (1,1278) . (1/2)
sin 𝜽𝟐 = 0,56
𝜽𝟐 = arc sin 0,56 = 34°

12. Contoh Soal dengan Hukum Snellius
2. Uzumaki mengamati cahaya di sepotong kaca flinta di dalam indeks pembiasan 1.62
yang diarahkan ke dalam air dengan memiliki indeks pembiasan 1.33. Jika sudut cahaya
dengan ukuran sebesar 30°, maka berapa sudut pembiasan terhadap air?
● Penyelesaian :
● Dik : n1 = 1,62
sin 𝜽𝟏 = 𝟑𝟎°
𝒏𝟐 = 𝟏, 𝟑𝟑
● Dit : sudut pembiasan terhadap air ?
● Jawab :
n1 sin 𝜽𝟏 = 𝒏𝟐 𝒔𝒊𝒏 𝜽𝟐

13. Contoh Soal Pembiasan Cahaya
3. Cahaya merambat dari air ke kaca . Jika indeks bias air adalah 1,33 dan
indeks bias kaca adalah 1,54, maka hitunglah besar kecepatan cahaya di kaca
jika diketahui kecepatan cahaya di air sebesar 2,25 x 108 m/s.
● Dik : n1 = 1,33 , n2 = 1,54 , v1 = 2,25 x 108 m/s.
● Dit : v2 ???
● Jawab :
n1 x v1 = n2 x v2
(1,33) x (2,25 x 108 m/s.) = (1,54) x v2
2,9925 x 108 m/s = 1,54 v2
v2 =
2,9925 x 108 m/s
𝟏,𝟓𝟒
= 1,94 x 108 m/s (besar kecepatan udara di
kaca)

14. Contoh Soal Pembiasan Cahaya
4. Cahaya merambat dari air ke gliserin . Jika indeks bias air adalah 1,33 dan
indeks bias gliserin adalah 1,47, maka hitunglah besar kecepatan cahaya di kaca
jika diketahui kecepatan cahaya di air sebesar 3 x 108 m/s.
● Dik : n1 = 1,33 , n2 = 1,47 , v1 = 3 x 108 m/s.
● Dit : v2 ???
● Jawab :
n1 x v1 = n2 x v2

15. Contoh Soal Indeks Bias Mutlak
5. Cahaya merambat dari udara ke air. Jika kecepatan cahaya di udara adalah 3 x
108 m/s dan indeks bias air adalah 4/3, maka tentukanlah besar kecepatan cahaya
di air.
● Dik : c = 𝟑 𝒙 𝟏𝟎𝟖
m/s
n air =
𝟒
𝟑
● Dit : v air ???
● Jawab :
n air =
𝒄
𝒗 𝒂𝒊𝒓
v air =
𝒄
𝒏 𝒂𝒊𝒓
V air =
𝟑 𝒙 𝟏𝟎𝟖
𝟒/𝟑
= 𝟐, 𝟐𝟓 𝒙 𝟏𝟎𝟖
m/s ( besar kecepatan cahaya di air )

16. Contoh Soal Indeks Bias Mutlak
6. Cahaya merambat dari udara ke intan. Jika kecepatan cahaya di udara adalah 3
x 108 m/s dan indeks bias intan adalah 2,42 . maka tentukanlah besar kecepatan
cahaya di intan.
● Dik : c = 𝟑 𝒙 𝟏𝟎𝟖
m/s
n intan = 𝟐, 𝟒𝟐
● Dit : v air ???
● Jawab :
n intan =
𝒄
𝒗 𝒊𝒏𝒕𝒂𝒏

17. Latihan Soal !
1. Cahaya datang dari udara menuju medium yang berindeks bias 3/2 dan indeks bias air
1. Tentukan kecepatan cahaya dalam medium tersebut! (kecepatan gelombang cahaya
di udara (atau di vakum) adalah 3 x 10 8 m/s)
2. Seseorang menyinari sebuah kaca tebal dengan sudut 30° terhadap garis normal. Jika
cepat rambat cahaya di dalam kaca adalah 2 x 108 m/s , tentukan indeks bias kaca
dan sudut biasnya (gunakan hukum Snellius) !
3. Cahaya merambat dari udara ke kristal. Bila cepat rambat cahaya di udara adalah 3
× 108 m/s dan indeks bias kristal 1,54, maka tentukanlah cepat rambat cahaya di
kristal!
4. Vino sedang melakukan eksperimen untuk menentukan kecepatan cahaya di dalam etil
alkohol. Ia melepaskan seberkas cahaya pada permukaan cairan etil alkohol. Jika
indeks bias mutlak etil alkohol (n = 1,36) dan kecepatan cahaya di udara 3 x
108 m/s, berapakah cepat rambat cahaya di dalam etil alkohol tersebut?
5. Suatu gelombang datang dari medium yang berindeks bias 3/2 menuju medium yang
berindeks bias 3/4 √6. Jika besar sudut datang adalah 60° tentukan besar sudut
bias yang terjadi!