polarisasi - Binus Repository

POLARISASI
Pembahasan polarisasi dalam pertemuan ini
akan meliputi cahaya terpolarisasi linier, polarisasi karena pemantulan (Hukum Brewster) ,
bias kembar karena medium yang tak isotrop
, dikroisma , Hukum Malus , polarisasi lingka ran dan ellips serta hamburan cahaya .
1. POLARISASI GELOMBANG
Menurut Maxwell cahaya merupakan gelombang
. eletromagnetik yang merambat secara transver . sal yaitu ; gerak / getaran medium adalah tegak
. lurus arah rambatan.
.
.
.
.
Bila gerak medium , yang tegak lurus arah rambatan tersebut , hanya dalam arah suatu garis tertentu , disebut : gelombang terpolarisasi linier atau
terpolarisasi bidang.
Masalah polarisasi hanya berhubungan dengan
gelombang transversal.
E
•
Gelombang cahaya biasa
arah rambatan menuju mata
Cahaya terpolarisasi linier
arah rambatan menuju mata
Cahaya sebagai gelombang elektromagnetik , yang
. terdiri atas dua komponen yaitu : gelombang medan
. listrik E(x,t) dan gelombang medan magnet B(x,t).
Keduanya saling tegak lurus, dan keduanya tegak
. lurus arah rambatan ( gel. transversal ) .
2. POLARISASI CAHAYA KARENA PEMANTULAN
Bagian yang memantul pada cahaya adalah medan
. listrik yang tegak lurus bidang datang (bidang yang
. dibentuk sinar datang dan normal bidang ).
Untuk sudut datang (sudut polarisasi = φP) cahaya
. yang dipantulkan hanya bagian medan listrik yang
. tegak lurus bidang datang (polarisasi linier / bidang)
Sudut polarisasi φP memenuhi hubungan :
tan φP = (n2 / n1)
φP
φP
π/2
Hukum Brewster
n1
n2
.
Sinar yang sudut datangnya tidak sama dengan
φP tidak akan terpolarisasi .
3. PEMBIASAN KEMBAR
Sebagian kristal ( missal: kuarsa , turmalin , kalsit )
. bersifat non-isotrop , artinya : kecepatan cahaya
. tidak sama ke semua arah , dan disebut :
. pembiasan kembar.
.
• Sinar Biasa ( sinar ordiner )
Sinar yang kecepatan rambatnya pada suatu
medium sama ke segala arah .
.
• Sinar Luar Biasa
Sinar yang kecepatan rambatnya pada suatu
medium tidak sama ke semua arah .
.
.
• Sumbu Optik
Suatu arah pada kristal, dimana sinar biasa dan
sinar luar biasa merambat dengan kecepa tan
yang sama
.
.
.
.
• Dikroisma.
Sifat kristal pembias kembar , dimana salah
satu komponen terpolarisasi diserap lebih kuat
dari pada komponen yang lainnya
Contoh : kristal turmalin.
Sinar tak terpolarisasi
,garis sejajar dan merah
yang tegak lurus gambar
Yang sejajar diserap
••●••●••●••●••● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
Yang tegag diteruskan
4. Hukum Malus
Prosentase polarisasi =
Hukum Malus :
I max  I min
 100%
I max  I min
I  I max cos 
2
5. POLARISASI LINGKARAN DAN POLARISASI
. ELLIPS
Pada kondisi kristal tertentu , sinar biasa dan sinar
, luar biasa melalui jalan yang sama, tapi dengan
. kecepatan yang berbeda. Setelah keluar dari
. kristal , kedua simar akan berselisih fase , yang
. akan menghasilkan sinar terpolarisasi , yang
. bentuknya tergantung dari beda fase.
.
.
Untuk beda fasenya : π/2 , 3π/2 , atau kelipatan
ganjil dari π/2 , getaran yng dihasilkan akan berupa lingkaran.
.
.
Untuk selisih fasenya : 0 , π , 2π, 3π , atau setiap
kelipatan bulat dari π , getaran yang dihasilkan
akan linier .
.
Untuk semua selisih fasa lainnya, getaran yang
dihasilkan akan berupa ellips.
6. POLARISASI KARENA HAMBURAN CAHAYA
.
.
.
.
.
.
Hamburan cahaya: fenomena penyerapan cahaya
dan pemancarannya kembali oleh suatu medium/
benda. Cahaya datang pada medium penghambur
( cahaya datang tak terpolarisasi ) dalam arah
sumbu Z : cahaya yang dihamburkan pada arah X
dipolarisasi pada arah Y , sedangkan cahaya yang
dihamburkan pada arah Y dipolarisasi pada arah X
Atom-atm penyerap dan
pemancar kembali cahaya
Cahaya terpolarisasi
bidang
Cahaya terpolarisasi
bidang
Cahaya tak terpolarisasi
Cahaya biasa memasuki polarisator
Cahaya tak terpolarisasi
polarisator
Terpolarisasi bidang sesuai
arah polarisator
Arah rambatan
cahaya
sampai jumpa lagi