Latihan Fisika Kelas XI Pembiasan Cahaya
# 10
Pilgan

Sinar merambat dari medium A ke medium B dengan sudut datang  terhadap garis normal, sehingga sudut biasnya  menjauhi garis normal. Jika indeks bias medium A adalah 2,4, maka indeks bias medium B adalah ....

A

1,0

B

1,2

C

1,3

D

1,5

E

2,5

Pembahasan:

Diketahui:

Sudut datang θ1\theta_1 = 3030^{\circ}

Sudut bias θ2=53\theta_2=53^{\circ} menjauhi garis normal

Indeks bias medium A n1n_1= 2,4

Ditanya:

Indeks bias medium B n2=n_2= ?

Dijawab:

Pembiasan adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya setelah mengalami perubahan medium. Pembiasan terjadi ketika cahaya melewati batas dua medium. Dalam pembiasan terdapat sudut datang dan sudut bias. Sudut datang adalah sudut yang dibentuk sinar datang dengan garis normal, sednagkan sudut bias adalah sudut yang dibentuk oleh sinar bias dengan garis normal.

Hubungan antara sinar datang, sinar bias dengan sudut datang dan sudut bias dirumuskan dalam Hukum Snellius atau Hukum Pembiasan. Hukum Snellius menyatakan hukum-hukum pembiasan sebagai berikut.

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

2) Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias pada dua medium berbeda merupakan bilangan tetap yang disebut indeks bias. Pernyataan ini dituliskan dalam bentuk persamaan yaitu:

n1sinθ1=n2sinθ2n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2

atau

sinθ1sinθ2=n2n1\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2}=\frac{n_2}{n_1}

Dengan n1n_1 adalah indeks bias medium 1, n2n_2 adalah indeks bias medium 2, θ1\theta_1 adalah sudut datang sinar, dan θ2\theta_2 adalah sudut bias sinar.

Hal-hal yang berlaku pada peristiwa pembiasan antara lain:

1) Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat (n2>n1n_2>n_1), maka sinar akan dibiaskan mendekati garis normal. Artinya sudut bias akan lebih kecil dari sudut datang (θ2<θ1\theta_2<\theta_1)

2) Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (n2<n1n_2<n_1), maka sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal. Artinya sudut bias akan lebih besar dari sudut datang (θ2>θ1\theta_2>\theta_1).

Jika sinar datang tegak lurus batas dua medium, sinar tidak dibiaskan tetapi diteruskan.

Karena sinar dibiaskan menjauhi garis normal, maka sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (n2<n1n_2<n_1). Sehingga, untuk menghitung indeks bias medium B dapat menggunakan persamaan Hukum Snellius.

sinθ1sinθ2=n2n1\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2}=\frac{n_2}{n_1}

sin30sin53=n22,4\frac{\sin30^{\circ}}{\sin53^{\circ}}=\frac{n_2}{2,4}

n2=sin30sin53 (2,4)n_2=\frac{\sin30^{\circ}}{\sin53^{\circ}}\ \left(2,4\right)

n2=0,50,8(2,4)n_2=\frac{0,5}{0,8}\left(2,4\right)

n2=(0,625)(2,4)n_2=\left(0,625\right)\left(2,4\right)

n2=1,5n_2=1,5

Maka, sesuai dengan hukum Snellius 1,5<2,41,5<2,4.

Jadi, indeks bias medium B adalah 1,5.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10