Overview
Kuliah ini membahas sifat-sifat gelombang cahaya serta fenomena-fenomena optik terkait, dilengkapi definisi, rumus, dan contoh soal aplikatif.
Gelombang Cahaya dan Sifat-Sifatnya
- Cahaya adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 380-750 nm.
- Cahaya dapat merambat di ruang hampa dengan kecepatan 300 juta m/s.
- Sifat-sifat cahaya: pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), interferensi, difraksi, dispersi, dan polarisasi.
Refleksi dan Refraksi
- Refleksi: cahaya dipantulkan mengikuti sudut datang = sudut pantul.
- Refraksi: cahaya dibelokkan saat melewati dua medium berbeda kerapatan.
- Hukum Snellius: sinθ1/sinθ2 = n2/n1; n1v1 = n2v2; n1λ1 = n2λ2.
- Cahaya dari medium kurang rapat ke rapat dibiaskan mendekati normal.
Interferensi Cahaya
- Interferensi: perpaduan dua gelombang koheren, ada konstruktif (terang) & destruktif (gelap).
- Interferensi celah ganda: d sinθ = nλ (terang), d sinθ = (n-½)λ (gelap).
- Interferensi lapisan tipis: 2nD cosR = (m-½)λ (terang), = mλ (gelap).
- Interferensi cincin Newton: nr² = (m-½)λR (terang), D = (m-½)λ/2 (tebal udara).
Difraksi Cahaya
- Difraksi: pembelokan cahaya saat lewat celah sempit atau kisi.
- Difraksi celah tunggal: D sinθ = Nλ (gelap); D sinθ = (n-½)λ (terang).
- Difraksi kisi: tetapan kisi D = 1/N (jumlah garis per cm); D sinθ = nλ (terang).
- Daya urai alat optik: dm = 1,22λL/d; θm = 1,22λ/d.
Dispersi Cahaya
- Dispersi: pemecahan cahaya putih menjadi spektrum warna melalui media berindeks bias berbeda.
- Sudut dispersi prisma: P = (NU - NM) × β; NU/NM = indeks bias warna ungu/merah, β = sudut prisma.
Polarisasi Cahaya
- Polarisasi: penyerapan sebagian arah getar gelombang cahaya.
- Polarisasi terjadi akibat refleksi, refraksi, bias ganda, absorpsi, dan hamburan.
- Intensitas terpolarisasi: I2 = I1 cos²θ; I1 = ½I0 setelah polarisator.
Contoh Soal Penting
- Hitung jumlah garis terang pada pola celah ganda dengan rumus dYn/L = nλ.
- Ketebalan lapisan tipis pada interferensi: D = (m-½)λ/2n cosR.
- Panjang gelombang pada pola cincin Newton: λ = r²/(2R).
- Hitung λ pada kisi dengan D sinθ = nλ, D = 1/N (jumlah garis).
- Sudut dispersi prisma: P = (NU-NM)β.
- Intensitas polarisasi: I2 = ½I0 cos²θ.
Key Terms & Definitions
- Cahaya — Gelombang elektromagnetik bisa merambat di ruang hampa.
- Refleksi — Pemantulan cahaya pada permukaan.
- Refraksi — Pembiasan cahaya antar dua medium.
- Interferensi — Perpaduan dua gelombang koheren menciptakan pola terang/gelap.
- Difraksi — Pelenturan cahaya saat melalui celah/kisi.
- Dispersi — Pemecahan cahaya menjadi spektrum warna.
- Polarisasi — Penyerapan sebagian arah getar pada gelombang cahaya.
Action Items / Next Steps
- Pelajari dan latihan soal-soal terkait sifat-sifat cahaya.
- Pahami penggunaan rumus fisika optik di atas.
- Tonton kembali penjelasan video jika kurang jelas pada topik tertentu.