MAKALAH PLAN PARAREL

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.            Latar Belakang

Dalam makalah yang berjudul “Pembiasan pada Kaca Plan Pararel” akan membahas mengenai pembiasan cahaya yang masuk ke dalam kaca palan pararel. Pembiasan adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Setiap cahaya melalu suatu bidang yang memiliki kerapatan optik akan dibiaskan. Begitu pula dengan cahaya yang masuk ke dalam kaca plan pararel akan dibiaskan. Kaca plan pararel adalah sekeping kaca yang kedua sisi panjangnya dibuat sejajar atau kaca dengan tebal tertentu yang dibatasi dengan dua bidang sejajar.

Pergeseran sinar dan indeks bias dapat terjadi apabila kaca plan pararel menerima sinar dan sinar itu dibiaskan. Pembiasan yang terjadi pada kaca plan pararel , pergeseran cahaya dan indeks bias akan dibahas pada makalah ini.

           

1.2.            Rumusan masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan pembiasan?

2.      Apa yang dimaksud pembiasan pada Kaca Plan Pararel?

3.      Bagaimana terjadi pergeseran sinar pada kaca plan pararel?

4.      Apa yang dimaksud indeks bias Kaca Plan Pararel?

1.3.            Tujuan

1.      Mengetahui apa yang dimaksud dengan pembiasan

2.      Mengetahui pembiasan Kaca Plan Pararel

3.      Mengetahui pergeseran sinar pada kaca plan pararel

4.      Mengetahui indeks bias Kaca Plan Pararel

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian pembiasan

Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu :

a.      mendekati garis normal

Cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air.

b.      menjauhi garis normal

Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara.

Syarat-syarat terjadinya pembiasan :

1)      cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya;

2)      cahaya datang tidak tegaklurus terhadap bidang batas (sudut datang lebih kecil dari 90^O)

Beberapa contoh gejala pembiasan yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari diantaranya :

²  dasar kolam terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.

²  kacamata minus (negatif) atau kacamata plus (positif) dapat membuat jelas pandangan bagi penderita rabun jauh atau rabun dekat karena adanya pembiasan.

²  terjadinya pelangi setelah turun hujan.

2.2.  Pembiasan pada Kaca Plan Pararel

Kaca planparalel adalah benda optik yang dibatasi oleh dua bidang yang rata dan sejajar. Perhatikan Gambar berikut ini.

Berkas sinar datang dari udara dengan indeks bias n₁ menuju kaca dengan indeks bias n₂ dan membentuk sudut i, kemudian berkas sinar dibelokkan mendekati garis normal dengan sudut r. Sinar lalu diteruskan menuju udara kembali dengan membentuk sudut i’ dan dibiaskan menjauhi garis normal dengan sudut r’. Telihat bahwa berkas sinar yang datang dan berkas sinar yang keluar dari kaca planparalel sejajar. Sehingga dapat

diperoleh:

 

        

2.3.  Pergeseran sinar pada kaca plan pararel

Kaca planparalel adalah sekeping kaca yang kedua sisi panjangnya dibuat sejajar. Kaca planparalel dapat digunakan untuk mengamati jalannya sinar yang mengalami pembiasan dan untuk menentukan indeks bias kaca tersebut.

 

Sinar datang dari udara melewati kaca setebal d cm, kemudian menuju medium udara kembali. Pada proses tersebut, tampak pada gambar di atas, sinar mengalami pergeseran dari arah sinar semula. Besarnya pergeseran sinar tersebut dapat dihitung sebagai berikut. Perhatikan ΔAOB.

sin (i₁ – r₁) = AB/OB = t/OB, jadi:

Berdasarkan ΔOBD, diperoleh

          cos r₁ = OD/OB = d/OB, maka:

Berdasarkan persamaan OB diperoleh:

sehingga pergeseran sinar (t) adalah

Keterangan:

.i₁ = sudut datang

r₁ = sudut bias

d = tebal kaca plan paralel

t = besar pergeseran sinar

2.4.  Indeks Bias

Pembiasan cahaya dapat terjadi  dikarenakan perbedaan laju cahaya pada kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens (1629-1695) : “Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat dinamakan indeks bias.”

Secara matematis dapat dirumuskan :

Table indek bias beberapa zat
Medium	n = c / v
Udara haampa	1,0000
Udara (pada STP)	1,0003
Air	1,333
Es	1,31
Alcohol Etil	1,36
Gliserol	1,48

 

keterangan :

n = indeks bias

c = laju cahaya dalam ruang hampa ( 3 x 10⁸ m/s)

v = laju cahaya dalam zat

Indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1 (artinya, n ³1), dan nilainya untuk beberapa zat.

         Pada sekitar tahun 1621, ilmuwan Belanda bernama Willebrord Snell (1591 –1626) melakukan eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. Hasil eksperimen ini dikenal dengan nama hukum Snell yang berbunyi :

-                sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.

-                hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.

Ketika cahaya melintas dari suatu medium ke medium lainnya, sebagian cahaya datang dipantulkan pada perbatasan. Sisanya lewat ke medium yang baru. Jika seberkas cahaya datang membentuk sudut terhadap permukaan (bukan hanya tegak lurus), berkas tersebut dibelokkan pada waktu memasuki medium yang baru. Pembelokan ini disebut Pembiasan.

 

Sudut bias bergantung pada laju cahaya kedua  media dan pada sudut datang. Hubungan analitis antara q₁ dan q₂ ditemukan secara eksperimental pada sekitar tahun 1621 oleh Willebrord Snell (1591-1626). Hubungan ini dikenal sebagai Hukum Snell dan dituliskan:

                                      n₁ sin q₁  =  n₂ sin q₂

q₁ adalah sudut dating, dan q₂ adalah sudut bias (keduanya diukur terhadap garis yang tegak lurus permukaan antara kedua media). n₁ dan n₂ adalah indeks-indeks bias materi tersebut. Berkas-berkas datang dan bias berada pada bidang yang sama, yang juga termasuk garis tegak lurus terhadap permukaan. Hukum Snell merupakan dasar Hukum pembiasan.

    Jelas dari hukum Snell bahwa jika n₂ > n₁,  maka q₂ > q_1, artinya jika cahaya memasuki medium dimana n lebih besar (dan lajunya lebih kecil), maka berkas cahaya dibelokkan menuju normal. Dan jika n₂ > n_1, maka q₂ > q₁, sehingga berkas dibelokkan menjauhi normal.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

     Dari pembahasan tersebut dapat disimpulkan sebagai berikut :

1.      Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya.

Pembiasan dibagi menjadi dua, yaitu pembiasan yang mendekati garis normal dan pembiasan yang menjauhi garis normal.

2.      Kaca planparalel adalah benda optik yang dibatasi oleh dua bidang yang rata dan sejajar.

         Persamaan :  i = r’ atau  r’=i

3.      Pergeseran sinar  :

4.      Indeks bias :

           

         Indeks bias pada medium udara:

         n₁ sin q₁  =  n₂ sin q₂

DAFTAR PUSTAKA

Anonim a. 2013. Pembiasan dan Pergeseran sinar pada Kaca Plan Pararel. http://mafia.mafiaol.com/2013/02/pembiasan-dan-pergesaran-sinar-pada.html. Diakses tanggal 18 Juni 2013

Anonim b. 2013. Pembiasan pada Kaca Plan Pararel dan Prisma. http://mafia.mafiaol.com/2013/02/pembiasan-dan-pergesaran-sinar-pada.html. Diakses tanggal 18 Juni 2013

Salim,Abdul. 2009. Pembiasan Cahaya pada kaca plan paralel dan prisma. Bengkulu : Universitas Bengkulu

Tim Fisika Dasar. 2013. Panduan Praktikum Fisika Dasar II. Jambi : Universitas Jambi