Mengapa berlian tampak berkilauan ketika cahaya jatuh pada permukaannnya? Mengapa pada ketika terik matahari jalan raya beraspal tampak menyerupai tergenang air? Pada kedua tanda-tanda Fisika tersebut, cahaya mengalami pemantulan sempurna. Bagaimana pemantulan tepat itu terjadi?
 |
| Sumber gambar: 123rf.com |
Pemantulan tepat sudah dibahas secara singkat pada postingan sebelumnya yang berjudul “Pematulan Sempurna”, pembahasan kali ini akan membahas bahan yang sama yaitu pemantulan tepat juga, hanya saja pada pembahasan kali ini akan dijelaskan secara mendetail juga disertai dengan contohnya. Silahkan lihat gambar berikut ini.
Gambar di atas mengambarkan cahaya bergerak dari medium lebih rapat (kaca) ke medium kurang rapat (udara), atau dari medium yang mempunyai indeks bias lebih besar ke medium yang indeks biasnya lebih kecil. Menurut konsekwensi dari aturan Snellius, jikalau cahaya bergerak dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat maka cahaya tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal.
Ketika cahaya tiba dengan sudut tiba nol, maka sudut biasnya juga nol, menyerupai ditunjukan oleh sinar 1. Kemudian, pada ketika sudut tiba diperbesar (sinar 2, sinar 3, dan sinar 4), sudut bias pun bertambah besar atau semakin menjauhi garis normal. Pada ketika sinar tiba dengan sudut tiba tertentu (seperti gambar di atas pada sinar 5) cahaya akan dibiaskan 90° terhadap garis normal sehingga sinar biasnya sejajar dengan permukaan bidang batas medium (kaca-udara). Pada keadaan menyerupai ini, sudut sinar tiba disebut sudut kritis.
Dengan kata lain, sudut kritis yaitu ketika sudut tiba ketika sinar tiba dibiaskan dengan sudut bias 90°. Jika sudut tiba diperbesar lagi melebihi sudut kirits, cahaya tidak akan dibiaskan melainkan akan dipatulkan sempurna. Artinya, cahaya tidak akan keluar dari medium kaca, menyerupai yang ditunjukan pada gambar di atas pada sinar 6. Peritiwa inilah yang disebut pemantulan sempurna.
Berdasarkan hal tersebut, sanggup disimpulkan bahwa pemantulan tepat hanya terjadi jikalau memenuhi dua syarat berikut.
- Cahaya tiba dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat
- Sudut tiba lebih besar daripada sudut kritis.
Prinsip pemantulan tepat dimanfaatkan dalam teknologi komunikasi, yakni pada serat optik (fiber optic), menyerupai pada gambar di bawah ini. Serat optik yaitu suatu serat halus terbuat dari plastik atau beling yang dipakai untuk menyalurkan cahaya atau gelombang elektromagnetik. Serat optik terdiri atas bab inti dan bab luar sebagai pembungkusnya. Bagian inti terbuat dari beling yang mempunyai indeks bias tinggi dan berkualitas baik. Indeks bias yang tinggi akan menjadikan sudut kritis kecil sehingga sinar tiba dengan sudut tiba yang tidak terlalu besar akan mengalami pemantulan sempurna.
Bagian luar yang merupakan pembungkus, terbuat dari plastik atau material lain yang berfungsi melindungi bab inti. Oleh alasannya yaitu cahaya atau gelombang elektromagnetik yang masuk ke dalam serat optik mengalami pemantulan sempurna, pada ketika keluar dari serat optik, energi cahaya tidak banyak yang hilang. Berdasarkan hal itu jikalau yang dikirim yaitu sinyal-sinyal komunikasi dalam bentuk gelombang cahaya, pada ketika diterima di daerah tujuan sinyal tersebut hingga secara utuh tanpa banyak kehilangan energi. Berdasarkan pada proses terjadinya pemantulan sempurna, sanggup ditentukan pula besarnya sudut kritis untuk dua medium tertentu sebagai berikut. Pada ketika terjadi pemantulan sempurna, berlaku persamaan berikut.
sin i/sin r = n2/n1 dengan n1 < n2 dan r =90° sehingga
Keterangan:
ik = sudut kritis
Contoh Soal Tentang Sudut Kritis
Hitunglah sudut kritis berlian yang mempunyai indeks bias mutlak 2,417 pada ketika diletakan di udara.
Jawab:
Diketahui:
n2 = 1
n1 = 2,417
Ditanyakan: ik=?
Penyelsaiannya:
sin ik = n2 /n1
sin ik = 1/2,417
sin ik = 0,414
ik = 24,4°
Jadi, sudut kritis berlian yaitu 24,4°
Mari berteman dengan saya
Follow my Instagram _yudha58
0 Response to "Sudut Kritis Dan Pemantulan Sempurna"
Posting Komentar