Bunyi Hukum Pemantulan dan Pembiasan Cahaya (Hukum Snellius) dan Rumus Indeks Bias Cahaya

Berikut ini adalah pembahasan lengkap tentang pemantulan sempurna, bunyi hukum pembiasan cahaya, bunyi hukum pemantulan cahaya, bunyi hukum snellius, rumus indeks bias cahaya, pembiasan pada prisma, indeks bias air, sudut deviasi, pembelokan cahaya, pembiasan cahaya pada prisma, cahaya di dalam cermin, perambatan cahaya, pemantulan baur dan indeks bias relatif.

Pemantulan dan Pembiasan Cahaya pada Prisma

Pernahkah kamu melihat berlian? Mengapa berlian tampak berkilauan jika terkena cahaya? Peristiwa pembiasan cahaya pada prisma berkaitan erat dengan pemantulan sempurna.

Pemantulan sempurna terjadi jika;

1. sinar datang dari medium rapat ke medium kurang rapat;

2. sudut datang lebih besar dibandingkan dengan sudut batas.

Gambar: Contoh Peristiwa Pemantulan Sempurna dalam Kehidupan Sehari-hari

Pengertian Pembiasan Cahaya

Gambar di bawah ini adalah contoh peristiwa pembiasan cahaya (refraksi). Pembiasan cahaya adalah peristiwa membeloknya cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatannya.

Perbedaan kerapatan zat optik menyebabkan perbedaan kecepatan cahaya pada zat optik tersebut. Medium atau zat optik adalah zat yang dapat dilalui cahaya.

Gambar: Contoh Pembiasan Cahya dalam Kehidupan Sehari-hari

Sendok kelihatan patah atau bengkok karena sinar matahari dari ujung pensil yang keluar ke udara mengalami pembelokan arah. Akibatnya, ujung sendok yang dilihat tidak pada tempat aslinya sehingga sendok kelihatan patah atau bengkok.

Rumus Indeks Bias Cahaya

Untuk mengukur besarnya pembelokan arah cahaya jika sinar berpindah dari satu media ke media lain digunakan indeks bias (angka bias = penunjuk bias). Indeks bias mutlak suatu zat adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepatan cahaya dalam zat itu.

Nz = C : Cn

Keterangan:
Nz = indeks bias mutlak zat itu
C = kecepatan cahaya dalam hampa (3 x 10⁸ m/s)
Cn = kecepatan cahaya dalam zat itu

Karena yang dilihat sehari-hari sinar berpindah dari satu media ke media lain maka indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam zat-zat itu. Misalkan, cahaya berpindah dari zat A ke zat B maka indeks biasnya dirumuskan sebagai berikut.

Indeks bias suatu medium dapat ditentukan jika kecepatan cahaya pada masing-masing medium diketahui.

CA = cepat rambat cahaya di medium A
CB = cepat rambat cahaya di medium B

Karena cahaya adalah salah satu jenis gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi dan panjang gelombang maka rumus gelombang juga berlaku pada cahaya.

V = λ x f

v = cepat rambat gelombang

Jadi, indeks bias cahaya dari zat A ke zat B adalah

Bunyi Hukum Pembiasan Cahaya (Hukum Snellius)

Pembiasan cahaya diselidiki oleh Willebrod Snellius dan Willebrod van Roijen yang hasilnya dinyatakan dengan hukum Snellius sebagai berikut.

1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak dalam satu bidang datar.

2. Perbandingan proyeksi antara sinar datang dan sinar bias yang sama panjangnya pada bidang batas antara dua zat bening selalu merupakan bilangan tetap. Perbandingan tetap ini disebut indeks bias antara kedua zat itu.

Gambar: Hukum Pembiasan Cahaya

Keterangan:
OA = sinar datang
∠AON = i = sudut datang
NN’ = garis normal
∠BON' = r = sudut bias
OB = sinar bias

3 Peristiwa Pembiasan Cahaya

Zat optik atau medium yang memiliki indeks bias lebih besar dikatakan lebih rapat, sedangkan medium yang mempunyai indeks bias lebih kecil dikatakan lebih renggang atau kurang rapat. Ada tiga kemungkinan yang terjadi pada peristiwa pembiasan, yaitu

1. sinar datang dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal;

2. sinar datang dari zat optik lebih rapat ke zat optik kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal;

3. sinar yang datang tegak lurus bidang batas akan diteruskan tanpa dibiaskan.

Baca juga: Sifat Bayangan Cermin Cembung

Share this post