Hukum Snellius Tentang Pembiasan Cahaya Dan Indeks Bias

Cafeberita.com – Pembiasan Cahaya. Pada materi berguru sebelumnya , edutafsi sudah menerangkan beberapa subtopik yang bermitra dengan pemantulan cahaya. Pada peluang ini , akan diterangkan mengenai fenomena lain yang dialami oleh cahaya di saat lewat sebuah medium. Selain mengalami pemantulan , cahaya ternyata juga sanggup mengalami pembiasan. Pembiasan cahaya merupakan insiden pembelokkan cahaya dikala lewat dua medium yang berlainan kerapatannya. Ketika cahaya mengenai bidang batas antara dua medium yang berlainan , maka cahaya akan dibelokkan atau dibiaskan. Fenomena tersebut terjadi dikala cahaya dari udara masuk ke sebuah materi atau sebaliknya dikala cahaya merambat keluar dari materi menuju udara.

A. Hukum Snellius Untuk Pembiasan

Ketika arah rambat cahaya tegak lurus terhadap bidang batas antara materi dan udara , maka cahaya tetap bergerak lurus meskipun mengalami pergantian laju. Akan tetapi , di saat arah rambat cahaya tidak tegak lurus terhadap bidang batas udara dan materi , maka arah rambat cahaya akan mengalami pembelokan (pembiasan) pada bidang batas udara dan bahan.

Pembiasan cahaya sanggup terjadi kalau menyanggupi dua syarat terjadinya pembiasan. Syarat pertama merupakan laju cahaya pada kedua medium mesti berbeda. Syarat kedua , pembiasan cahaya akan terjadi kalau arah tiba cahaya tidak tegal lurus terhadap bidang batas kedua medium.

Gejala pembiasan cahaya sanggup diterangkan menggunakan aturan Snellius. Hukum Snellius ihwal pembiasan cahaya berisikan dua poin yang menerangkan fenomena pembiasan cahaya. Kedua poin tersebut dimengerti selaku aturan I Snellius dan aturan II Snellius.

Berikut dua poin dalam aturan pembiasan cahaya :
1). Sinar tiba , sinar bias , dan garis wajar terletak pada satu bidang datar
2). Perbandingan proyeksi antara sinar tiba dan sinar bias yang serupa panjangnya pada bidang batas antara dua zat bening merupakan bilangan tetap.

Hukum II Snellius ihwal pembiasan menerangkan bagaimana pengaruh kerapatan sebuah materi terhadap arah pembiasan atau pembelokkan cahaya. Berdasarkan perbedaan kerapatan tersebut , berikut beberapa keadaan pada insiden pembiasan cahaya.

#1 Tegak Lurus Bidang Batas 
Jika sinar tiba dengan arah tegak lurus terhadap bidang batas antara materi dan udara , maka cahaya tetap bergerak lurus meskipun laju cahaya mengalami perubahan. Dengan kata lain , sinar tiba tegak lurus bidang batas akan diteruskan tanpa dibiaskan.
 
#2 Menuju Medium Rapat
Jika sinar tiba dari medium kurang rapat menuju medium yang lebih rapat (misalnya sinar tiba dari udara ke kaca) , maka sinar akan dibelokkan mendekati garis normal. Dalam hal ini , sudut bias akan lebih kecil ketimbang sudut datang. Perhatikan gambar di atas.

#3 Menuju Medium Kurang Rapat
Jika sinar tiba dari medium lebih rapat menuju medium yang kurang rapat (misalnya sinar tiba dari air ke udara) , maka sinar akan dibelokkan menjauhi garis normal. Dalam hal ini , sudut biasnya akan lebih besar ketimbang sudut datang. 

B. Indeks Bias dan Persamaan Snellius

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang menyediakan sebuah fenomena memukau dikala memasuki dua materi yang berbeda. Ketika gelombang elektromagnetik memasuki sebuah materi , maka laju dan panjang gelombangnya akan menyusut tetapi frekuensinya tidak berubah. Secara lazim , laju cahaya akan berlainan kalau memasuki materi yang berbeda.

Besaran yang menyeleksi laju cahaya dalam sebuah materi disebut indeks bias. Jika dihubungkan dengan laju cahaya , maka indeks bias sebuah materi merupakan perbandingan antara laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam materi tersebut. Secara matematis ditulis :

n = c/v

Keterangan :
n = indeks bias materi atau medium (tanpa satuan)
c = laju cahaya dalam ruang hampa (m/s)
v = laju cahaya dalam materi atau medium (m/s).

#1 Indeks Bias Mutlak
Indeks bias sebuah materi sering juga disebut selaku indeks bias mutlak. Indeks bias mutlak sebuah materi merupakan perbandingan laju cahaya di ruang hampa dengan laju cahaya pada materi tersebut. Indeks bias mutlak untuk cahaya yang bergerak dari vakum ke sebuah medium tertentu dinyatakan dengan persamaan berikut ini :

n = sin θi sin θr

Keterangan :
n = indeks bias mutlak sebuah bahan
θ_i = besar sudut datang
θ_r = besar sudut bias.

Besar indeks bias mutlak sebuah materi atau medium menyatakan kesanggupan sebuah materi atau medium untuk membelokkan cahaya. Semakin besar indeks bias sebuah materi , maka akan kian besar kemampuannya dalam membelokkan cahaya.

#2 Indeks Bias Relatif
Selain indeks bias mutlak juga dimengerti perumpamaan indeks bias relatif. Sesuai dengan namanya , indeks bias relatif merupakan indeks bias sebuah materi relatif terhadap materi lainnya. Dengan kata lain , indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias mutlak dari dua medium yang berbeda.

Jika cahaya tiba dari sebuah medium ke medium yang lain yang berlainan , maka persamaan indeks bias yang digunakan merupakan persamaan indeks bias relatif. Secara matematis , indeks bias relatif sebuah materi terhadap materi lain dinyatakan dengan rumus berikut :

n21 = n2  = sin θ1 n1 sin θ2

Keterangan :
n₂₁ = indeks bias medium 2 relatif terhadap medium 1
n₂ = indeks bias mutlak medium kedua
n₁ = indeks bias mutlak medium pertama
θ₁ = besar sudut tiba pada medium pertama
θ₂ = besar sudut bias pada medium kedua.

#3 Persamaan Snellius
Perbandingan antara indeks bias mutlak dua materi yang berlainan seumpama yang dinyatakan pada rumus di atas juga sanggup dinyatakan dalam bentuk persamaan Snellius selaku berikut : 

ni sin θi = nr sin θr

Keterangan :
n_i = indeks bias mutlak medium daerah cahaya datang
n_r = indeks bias mutlak medium yang dituju cahaya
θ_i = sudut tiba cahaya
θ_r = sudut bias cahaya.

Demikianlah pembahasan singkat mengenai aturan snellius ihwal pembiasan cahaya dan jenis-jenis indeks bias. Jika materi berguru ini berfaedah , bantu kami membagikannya terhadap teman-teman anda lewat tombol share di bawah ini. Terimakasih.