Kaca plan paralel atau balok kaca adalah keping kaca tiga dimensi yang dibatasi oleh sisi-sisi yang sejajar.
Sebuah kaca plan paralel atau balok kaca. Dibatasi oleh tiga pasang sisi – sisi sejajar
Cahaya dari udara memasuki sisi pembias kaca plan paralel akan dibiaskan mendekati garis normal. Demikian pula pada saat cahaya meninggalkan sisi pembias lainnya ke udara akan dibiaskan menjauhi garis normal. Pengamat dari sisi pembias yang berseberangan akan melihat sinar dari benda bergeser akibat pembiasan. Sinar bias akhir mengalami pergeseran sinar terhadap arah semula.
Pergeseran sinar bias terhadap arah semula dari sinar datang pada kaca plan paralel. Berkas sinar bias akhir sejajar dengan sinar datang namun bergeser sejauh jarak titik G-C
Menentukan besar pergeseran sinar.
Tinjau arah sinar di dalam kaca plan paralel.
Pada segitiga ABC siku-siku di B:
maka
Pada segitiga ACD siku-siku di D:
maka
Pergeseran sinarnya sejauh t,
maka:
Karena maka
Ketentuan lain adalah berlaku: i1 = r2
r1 = i2
dengan keterangan
d = tebal balok kaca, (cm)
i = sudut datang, (°)
r = sudut bias, (°)
t = pergeseran cahaya, (cm)
Contoh soal:
Seberkas sinar memasuki balok kaca dari udara (nu = 1) dengan sudut datang i = 30°. Bila indeks bias balok kaca 1,52 dan ketebalannya 4 cm tentukan jarak pergeseran sinar setelah sinar yang masuk itu keluar dari balok kaca!
Penyelesaian:
Diketahui :
i = 30º
n1 = nu = 1
n2 = nk = 1,52
d = 4 cm
Ditanya : t = ?
Jawab:
n1 sin i = n2 sin r
sin r = sin i
= .sin 30° = . 0,5
sin r = 0,33
r = 19,2°
t = = 0,79 cm.
2. PRISMA
Bagaimana jalannya pembiasan cahaya pada prisma ?
prisma merupakan benda bening yang dibatasi oleh dua buah bidang
datar, sehingga di dalam prisma cahaya akan mengalami dua kali proses
pembiasan. Ingat kembali konsep pembiasan cahaya. Cahaya yang datang
dari medium yang kurang rapat menuju zat yang lebih rapat maka cahaya
akan dibiaskan mendekati garis normal. Dan cahaya yang datang dari
medium yang lebih rapat menuju zat yang lebih rapat maka cahaya akan
dibiaskan menjauhi garis normal.
Proses pembiasan Cahaya pada Prisma
Cahaya yang datang dari udara menuju bidang pembias 1 pada prisma cahaya dibiaskan mendekati garis normal. Selanjutnya cahaya akan sampai pada bidang pembias kedua pada prisma maka cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal, sebelum pada akahirnya cahaya keluar meninggalkan prisma. Proses pembiasan cahaya pada prisma ditunjukkan oleh gambar 1.
gambar 1 |
persamaan sudut puncak prisma atau biasa disebut sudut pembias prisma, dapat dihitung menggunakan rumus :
β = r1 + i2
dengan :
β : sudut puncak prisma (⁰)
r1 = sudut bias saat berkas sinar memasuki bidang batas udara-prisma
i2 = sudut datang saat berkas sinar memasuki bidang batas prisma-udara (⁰)
jika nilai sudut pembias prisma sudah diketahui selanjutnya kita dapt mencari nilai sudut deviasi prisma atau sudut pembias prisma, menggunakan rumus :
D = (i1 + r2) - β
Dengan :
D = sudut deviasi (⁰)
i1 = sudut datang pada bidang batas bidang pertama prisma (⁰)
r2 = sudut bias pada bidang kedua prisma (⁰)
β = sudut puncak atau sudut pembias prisma (⁰)
Sudut deviasi minimum terjadi saat i1 = r2 , utuk menentukan nilai deviasi minimum digunakan persamaan :
Dm = 2i1 - β
a. Bila sudut pembias lebih dari 15° , besar sudut deviasi minimum dihitung menggunakan rumus :
Dengan :
n1 = indeks bias medium (udara)
n2 = indeks bias prisma
Dm = sudut deviasi minimum (⁰)
β = sudut pembias prisma (⁰)
b. Bila sudut pembias kurang dari 15° , besar sudut deviasi minimum dihitung menggunakan rumus :
Dengan :
δ = sudut deviasi minimum (⁰)
n = indeks bias relatif prisma terhadap medium
β = sudut pembias prisma (⁰)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar