ASTALOG.COM – Saat mempelajari ilmu fisika, Anda pasti pernah mempelajari tentang hal yang menyangkut pembiasan. Apa itu pembiasan? Pembiasan adalah pembelokan arah cahaya dari satu medium masuk kemedium yang lain, atau dari satu kerapatan optik ke kerapatan optik yang lain.
Membahas tentang pembiasan, pastinya tidak jauh dari cahaya. Masih ingatkah sifat-sifat cahaya ?salah satu sifat cahaya adalah dapat dibiaskan. Cahaya akan dibiaskan atau dibelokkan ketika cahaya tersebut melewati dua buah medium yang kerapatan optiknya berbeda.
Pengertian Pembiasan Cahaya
Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Indeks bias mutlak suatu bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepatan cahaya di bahan tersebut. Indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias dua medium berbeda. Indeks bias relatif medium kedua terhadap medium pertama adalah perbandingan indeks bias antara medium kedua dengan indeks bias medium pertama. Pembiasan cahaya menyebabkan kedalaman semu dan pemantulan sempurna.
Syarat Pembiasan Cahaya
Syarat-syarat terjadinya pembiasan cahaya antara lain:
1. Cahaya meewatii dua medium yang memiliki perbedaan kerapatan optik.
2. Sudut datang lebih kecil dari 90° karena sinar datang tidak tegak lurus dengan bidang batas kedua medium
Peristiwa Pembiasan dalam Kehidupan Sehari-hari
Peristiwa pembiasan cahaya terjadi dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
1. Sedotan yang tercelup air sebagian tampak membengkok. Sedotan yang sebagian batangnya tercelup di dalam air akan tampak bengkok jika dilihat dari luar. Hal ini disebabkan cahaya datang dari udara (kurang rapat) menuju air (lebih rapat) akan dibiaskan menjauhi garis normal. proses pembiasan cahaya berlangsung di dalam gelas.Sehingga jika dilihat dari luar gelas batang sedotan tampak bengkok karena tidak berada di titik sebenarnya (garis normal). Selain sedotan batang pensil, pulpen, spidol yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air juga akan terlihat bengkok jika dilihat dari luar gelas.
2. Dasar kolam tampak dangkal.
Dasar kolam akan terlihat dangkal jika dilihat dari darat. Hal ini disebabkan cahaya datang dari udara (kurang rapat) menuju air (lebih rapat) akan dibiaskan menjauhi garis normal. Proses pembiasan cahaya berlangsung di dalam kolam.Sehingga yang terlihat sebagai dasar kolam merupakan bayangan dasar kolam bukan sasar kolam yang sesungguhnya.
3. Berlian dan intan tampak berkilauan
Cahaya yang measuk e dalam intan maupun berlian mengalami beberapa kali pembiasan oleh permukaan intan maupun permukaan berlian tersebut. Hal ini disebabkan indeks bias intan yang besar yaitu 2.417 dan sudut kritis intan kecil hanya 24⁰.
4. Bintang terlihat lebih dekat dari posisi sebenarnya
Pada malam hari yang cerah kita dapat melihat ribuan bintang yang menghiasi langit. Bintang yang terlihat tampak lebih dekat dari bumi dari posisi sebenarnya. Hal ini disebabkan cahaya datang dari ruang hampa udara di ruang angkasa (kurang rapat) menuju atmosfer bumi (lebih rapat) akan dibiaskan mendekati garis normal. Proses pembiasan cahaya berlangsung di atmosfer bumi.Sehingga bintang di langit akan terlihat lebih dekat dari posisi sebenarnya jika dilihat dari bumi.
5. Adanya Pelangi
Jika hujan turun disertai panas biasanya akan terlihat pelangi. Terjadinya pelangi disebabkan dispersi cahaya matahari yang bersifat polikromatik menjadi cahaya monokromatik dibiaskan oleh tetesan air. Proses pembiasan ini berlangsung di dalam atmosfer. Cahaya matahari yang dibiaskan oleh tetesan air menyebabkan warna-warna cahaya matahari menjadi terpisah. Masing – masing warna dibiaskan dengan sudut bias yang berbeda sehingga masing – masing warna akan terpisah. Cahaya merah pertama dibiaskan karena frekuensi cahaya merah paling rendah dan memilki panjang gelombang paling besar diantara ketujuh warna pelangi. Sedangkan cahaya ungu menjadi yang terakhir dibiaskan karena frekuensi cahaya ungu paling tinggi dan gelombang cahaya ungu paling pendek. Pelangi biasanya terlihat pada pagi dan sore hari karena sudut antara bumi dan matahari masih rendah. Pelangi hanya akan terlihat jika posisi pengamat berada di belakang hujan dan matahari berada di belakang pengamat.
Hukum Pembiasan Cahaya Snellius
Seorang ilmuwan Belanda bernama Willebrord Snellius melakukan eksperimen untuk mencari tahu hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. Hasil eksperimen ini menghasilkan hukum Snellius yang berbunyi
1. sinar datang, sinar bias serta garis normal, terletak pada satu bidang datar yang sama (segaris).
2. Apabila sinar (cahaya) datang dari medium kurang rapat menuju medium yang lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal, sementara sinar (cahaya) yang datang dari medium lebih rapat menuju medium kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal. hasil pembagian dari sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.
Arah Pembiasan Cahaya
Dalam pembiasan cahaya terdapat dua arah yang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu:
1. Mendekati garis normal
Cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air.
2. Menjauhi garis normal
Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara.
