Sinar dan pencahayaan
advertisement
Ahli fisika membagi fisika dalam dua kelompok besar : Ditinjau dari segi geometris Ditinjau dari segi fisik Alasan pembagian : Untuk menjelaskan peristiwa cahaya dan untuk memenuhi rumusan tertentu Cahaya dapat ditransformasikan kedalam bentuk energi lain misalnya panas Cahaya beupa gelombang atau partikel Issac newton : Cahaya adalah suatu partikel dan merambat dalam satu garis lurus Teori korpuskuler Young and fressnel Awal abad XIX dapat menunjukkan bahwa hakekatnya cahaya merupakan gelombang, dengan memakai teori ini maka dapat dijelaskan peristiwa intervensi dan polarisasi James s maxwell (1864) Memprediksi secara matematikbahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetikdan menjalar secara transversal. Panjang gelombang cahaya yang terlihat antara 380760 nm Terlihat sebagai warna dari cahaya Max plank (1990) Mengobservasi interaksi antara cahaya dan zat Menghasilkan teori kuantum Pertukaran energi antara radiasi elektromagnetik dan zat selalu mempunyai ciri –ciri energi sendiri yang disebut dengan kuanta dan setiap kuantum cahaya mempunyai beberapa partikel yang disebut dengan proton Sifat Perambatan cahaya esensial cahaya Merambat dari suatu tempat ketemmpat yang lain, cahaya dari sumber memancar keluar kesegala arah, misal cahay matahari, cahaya lilin,dll Warna cahaya, frekuensi dan panjang gelombang Cahaya yang melewati suatu prisma akan di refraksi (dipatahkan) dan didispersi( dipisahkan) menjadi beberapa komponen warna yaitu violet,merah, hijau, kuning, oranye dan biru, jika melawati prima pembalik maka akan berubah warna kembali menjadi putih Kecepatan cahaya Digunakan dua metode untuk mengukur kecepatan cahaya Metode astronom dan Metode laboratorium Metode astronom Dihitung berdasarkan hasil pengamatan pada saat terjadi gerhana yupiter, jarak terdekat antara bumi dan yupiter yang digunakan sebagai dasar perhitungan Abrasi cahaya Di hitung berdasarkan pengamatan terhdap bintang tertentu Metode roda gigi Metode rotasi cermin Putaran antara roda dan gigi dengan kecepatan 200 kali/detik, dan dilakukan penyinaran memalui suatu lubang dan dipantulkan ke cermin. Mengukur kecepatan cahaya melaui cermin yang berotasi, menggunakan perpaduan antara cermin cekung dan cermin datar Metode kerr cell Merupakan sebuah instrumen yang berisi dua lempenganyang didalam nya berisi cairan nitrobenzen. Yang kemudian dialiri dengan medan listrik maka nitro benzen akan merotasi bidang polarisasi cahaya Metode Metode geodimeter Cahaya yang mempeunyai frekuensi 8332 mega cycle dipantulkan oleh cermin ke anoda foto multiplikator Inferometri gelombang mikro panjang gelombang Sebuah alat yang digunakan untuk mengukur panjang gelombangmikro Spestrokopi Dapat mengukur level/tingkat energi poliatomik molekul dan secara tidak langsung hal ini dapat mengkalkulasi kecepatan cahaya melalui frekuensi dan panjang gelombangnya Apabila dua gelombang cahaya saling menindih dalam sebuah ruang dalam waktu yang sama maka akan terjaid interferensi cahaya Apabila dua cahaya yang koheren berbeda dalam fase berbeda arah polarisasi digabungkan, maka hasilnya merupakan berkkas cahaya listrik yang bervariasi dari satu titik ke titik yang lainya. Cahaya dapat mengalami polarisasi cahaya jika : Terjadi refleksi /pemantulan Sketer/hamburan Refraksi ganda Absorbsi selektif Cahaya yang unpolarisasi datang mengenai suatu benda transparan dengan permukaan yang kilap, misalnya gelas/kaca, maka cahaya tersebut akan mengalami refleksi/pemantulan dan refraksi/pembiasan serta dispersi. Proses sketer terjadi pada cahaya dengan gelombang pendek dan melalui suatu partikel kecil berupa bidang polarisasi. Cahaya yang mengalami sketer pada atmosfir menyebabkan langit akan tampak biru. Kristal dari berbagi material seperti kalsite (calsite), kwarsa dan es adalah zat anisotropik, sifat fisik tidak sama dalam segala hal. Ada sejumlah kristal, misalnya tourmaline mempunyai sifat megabsorbsi satu komponen cahaya polarisasi. Fluks cahaya ( arus cahaya) dengan satuan lumen Suatu sumber cahaya memancarkan energi elektromagnetik dengan distribusi berbagai panjang gelombang pada daerah cahaya tampak dan tidak. Daerah cahaya tampak pada panjang gelombang 400 nm (4000 Angstrom) sampai dengan 700nm (7000nm) Intensitas cahaya Sumber cahaya selalu memancarkan energi dalam segala arah, daya yang diberikan oleh suatu sumber cahaya dinyatakan sebagai intensitas . Intensitas tergantung sejumlah lumen dan pancaran dalam satu daerah yang melalui sudut. Ω=A/R2 A= bagian dari luas permukaan benda yang kena cahaya R jari-jari bola Ω sudut pancaran dalam steradian I=F/Ω F = Fluks Luminous dalam satuan lumen Ω = sudut pancaran dalam satuan steradian I lumen / steradian Efikasi Pencahayaan Disebut pula efisiensi luminous/efisiensi pencahayaan yaitu perbandingan antara power output (total fluks) dengan total power input. Contoh soal : hitung efikasi pencahayaan dari sebuah lampu 200 watt jika rata-rata intensitas cahaya sferis 294 candela. Kuat penerangan Suatu permukaan dikatakan terang apabila permukaan apabila permukaan tersebut diiradiasi dengan cahaya tampak dari berbagai sumber cahaya. Kuat permukaan dapat didefinisikan sebagai total fluks cahaya yang datang (F) per luas permukaan E=F/A E = fluks cahaya dalam satuan luas F= Lumen/m2 atau fluks A = luas permukaan Banyaknya sumber cahaya mengkontribusi penerangan pada permukaan yang sama; dengan permukaan tersebut merupakan pengumpulan dari setiap penerangan dari tiap-tiap sumber cahaya, sehingga : E1+E2+E3....En =1/A ∑F Terang cahaya Suatu permukaan dengan luas A, bisa mengemisi cahay apabila permukaan tersebut bagian dari benda bercahaya atau bisa pula permukaan tersebut merefleksi/memantulkan cahaya dari berbagai sumber cahaya. Emisi cahaya Proses utama yang melibatkan dalam emisi cahaya adalah : transisi / peralihan dari suatu sistem atomik dari satu level ke level yang lain. Absorbsi cahaya dan transmisi cahaya Suatu berkas cahaya yang melewati zat, sebagian energinya akan hilang melalui eksitasi atom zat tersebut, bahkan berubah menjadi panas. Proses ini di kenal dengan nama adsorbsi, proses ini tergantung panjang gelombang cahaya, jenis panjang gelombang dan sejumlah materi. Sketer cahaya Suatu proses pengurangan sejumlah cahaya yang melewati substansi disebabkan adanya proses sketer/ hamburan cahaya. Refleksi cahaya Seberkas cahaya datang melalui mediaumtembus cahaya mengenai suatu permukaan benda, berkas cahaya tersebut akan pemantulan ke arah medium tembus cahaya. Refraksi atau pembiasan Apabila cahaya melewati suatu mediaum maka cahaya tersebut akan mengalami perubahan. Hal ini menyebabkan lintasan cahaya menjadi lekuk. Apabila cahaya melewati suatu prisma cahaya tersebut akan mengalami refraksi dan terpisah menjadi beberapa kompenen warna. Difraksi Difraksi merupakan penyebaran berkas cahaya setelah melewati tepi dari suatu hambatan.
