atau
489
4 ,
5 35
, 1
4 4
2
× n
540 540 =
= =
d λ
= 100 nm
l
asus menarik terjadi jika cahaya yang dipantulkan dari dua permukaan selaput tipis mengalami interferensi destruktif. Dengan demikian, semua cahaya yang jatuh pada permukaan selaput akan
diteruskan, tanpa ada yang dipantulkan. Fenomena ini yang dipakai dalam merancang -lensa kualitas tinggi. Cahaya yang jatuh pada permukaan lensa semuanya diteruskan, tanpa
ada yang ir
semua lensa peralatan optik m
Gambar 1 Cahaya yang datang dari udara ke permukaan atas lapisan tipis mengalami pemantulan disertai
dengan pembalikan fase pema as
nsa umumnya lebih besar daripada indeks bias lapisan tipis. Dengan demikian, cahaya yang g batas antara lapisan tipis dan lensa juga
engalami pembalikan fase pemantulan dari medium kurang rapat ke medium rapat. Akibatnya, beda fase antara cahaya yang dipantulkan dari sisi atas dan sisi bawah lapisan tipis
enjadi
11.16 Lapisan Anti pantu K
lensa dipantulkan. Akibatnya, bayangan yang dihasilkan lensa menjadi sangat tajam. Hamp
odern memiliki lapisan tipis anti pantul pada permukaanya.
1.34 Lensa kamera canggih dilapisi dengan lapisan tipis anti pantul
ntulan dari medium kurang rapat ke medium rapat. Indeks bi le
dipantulkan pada sisi bawah lapisan tipis bidan m
m
2 1
2
1 1
2
± ∆
− =
∆
λ ϕ
x n
s n
Dengan mengikuti penurunan yang pesis sama dengan saat membahas interferensi lapisan tipis, aka interferensi destruktif terjadi jika terpenuhi
m
490
=
d n
2
2
2 λ
, 2
3 λ
, 2
5 λ
, …. 11.47
Ingat: i
Jika indeks bias lensa isi
terjadinya interferensi konstruktif untuk lapisan tipis persis sama dengan kondisi terjadinya interferensi destruktif lapisan anti pantul, dan sebaliknya.
untu san
t lapisan anti pantul. Begitu pun sebaliknya.
Contoh Berapakah ketebalan lapisan koating MgF2 pada sebuah lensa agar dihasilkan interferensi
g 550 nm yang jatuh tegak lurus pada lensa? Indeks bias gF2 adalah 1,38 dan indeks bias lensa adalah 1,50
awab Tampak bahwa indeks bias lensa lebih besar daripada lapisan anti pantul. Maka syarat terjadinya
interferensi destruktif pada cahaya pantul adalah
= lebih besar daripada indeks bias lapisan anti pantul maka kond
ii Jika indeks bias lenda lebih kecil daripada indeks bias lapisan anti pantul maka kondisi
terjadinya interferensi konstruktif
k lapi tipis persis sama dengan kondisi
erjadinya interferensi konstruktif
destruktif pada panjan g gelomban M
J
d
2
4n λ
,
2
4 3
n λ
2
4 5
n λ
, , ….
= 38
, 1
4 ×
550 ,
38 ,
1 4
× 550
3 ×
, 38
, 1
4 ×
550 5
× , ….
99,6 nm, 298,9 nm, 498,2 nm, …
Polarisasi Cahaya
elombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal. Arah osilasi medan magnet maup
an elalu memepertahankan arahnya selama gelombang merambat maka gelombang tersebut
ikatakan memiliki polarisasi bidang. Dikatakan polarisasi bidang karena arah osilasi medan
elombang merambat selalu berada pada satu bidang. osilasi medan yang
-ubah secara acak. Gelombang dengan arah osilasi demikian dikatakan gelombang yang
ilewatkan pada suatu film yang dinamakan film polaroid.
ilm ini mengandung molekul-molekul berantai panjang yang tersusun sejajar. Molekul-molekul =
11.17 G
un medan listrik tegak lurus pada arah perambatan gelombang. Jika arah osilasi med s
d selama g
Umumnya, gelombang yang dihasilkan suatu sumber memiliki arah berubah
tidak terpolarisasi
. Namun, gelombang yang tidak terpolarisasi dapat diubah menjadi gelombang yang terpolarisasi jika d
F
491
tersebut bersifat konduktif. Ketika gelombang elektromagnetik dilewatkan pada film tersebut, maka komponen osilasi yang sejajar molekul akan diserap oleh electron-elektron pada
ul-molekul panjang tersebut dan komponen osilasi yang tegak lurus molekul tidak diserap. Akibatnya, setelah meninggalkan film, hanya komponen osilasi yang tegak lurus sumbu molekul
yang dilewatkan.
ntuk polarisator kita mendefinisikan sumbu mudah, yaitu arah yang melewatkan osilasi. Jadi d adalah sumbu yang tegak lurus sumbu-sumbu molekul yang
Jika cahaya yang jatuh ke polarisator tidak terpolarisasi, maka intensitas cahaya setelah melewti polarisator selalu setengah dari intensitas cahaya datang.
ambar 11
s 11.48
engan Io : intensitas cahaya datang, I : intensitas cahaya terlewatkan, dan θ : sudut antara arah
osilasi cahaya datang dengan sumbu mudah polarisator. molek
U sumbu mudah film polaroi
tersusun pada film tersebut. Cahaya tidak terpolarisasi yang jatuh pada polarisator.
Misalkan cahaya tidak terpolarisasi memiliki intensitas Io. Berkas cahaya tersebut jatuh pada sebuah polarisator. Berapakan intensitas cahaya setelah melewati polarisator?
Cahaya tidak terpolarisasi
Cahaya terpolarisasi
Polarisator Intensitas:
I
o Intensitas:
I = 12I
o
Cahaya tidak terpolarisasi
Cahaya terpolarisasi
Polarisator Intensitas:
I
o Intensitas:
I = 12I
o
G .35 Intensitas cahaya ang leawat polarisator dari cahaya tidak terpolarisasi yang
jatuh sama dengan setengah intensitas semula. Cahaya terpolarisasi yang jatuh pada polarisator.
Namun, jika cahaya yang jatuh pada polarisator sudah terpolarisasi maka intensitas cahaya yang lolos bergantung pada sudut antara arah osilasi cahaya datang dengan sumbu mudah polarisator.
Intensitas cahaya yang dilewatkan memenuhi
2
co
o
I I
= θ
d
492
polarisator. Satu polarisator memiliki sumbu udah arah atas-bawah sedangkan polarisator kedua memiliki sumbu mudah membentuk sudut
60o t a ara atas
ua serta arah osilasi medan. Intensitas cahaya tidak terpolarisasi adalah Io.
awab polarisator pertama dimasuki cahaya tak terpolarisasi maka intensitas cahaya yang keluar
Contoh Cahaya tak terpolarisasi jatuh pada susunan dua
m
erhad p h
-bawah. Tentukan intensitas cahaya yang keluar dari polarisator ked J
Karena polarisator pertama adalah
o
I
1
yang keluar polarisator pertama menjadi cahaya yang masuk polarisator kedua. Arah gelombang yang keluar polarisator pertama sama dengan arah sumbu mudah
I 2
1 =
Cahaya osilasi
polarisator ertama. Dengan demikian, arah osilasi medan yang masuk polarisator kedua membentuk sudut
an sumbu mudah polarosator kedua. Dengan demikian, intensitas cahaya yang keluar p
60o deng polarisator kedua adalah
o o
o
I I
I I
1 2
= 8
2 2
⎠ ⎝
Arak osilasi gelombang yang keluar dari polarisator kedua sam 1
1 60
cos
2
= ⎟
⎞ ⎜
⎛ =
a dengan arah sumbu mudah olarisator kedua.
Polarisasi oleh permukaan
at yang menarik yang dimiliki gelombang elektromagnetik ketika jatuh pada satu permukaan. Saat jatuh di bidang batas dua medium, sebagian gelombang dipantulkan dan
ng jatuh merupakan cahaya yang tidak terpolarisasi, maka ahaya yang dibiaskan dan yang dipantulkan umumnya tidak terpolariasi juga. Namun, khusus
ntuk cahaya yang dipantulkan, komponen medan yang berada pada bidang normal bergantung normal adalah bidang yang dibentuk oleh cahaya datang, cahaya bias,
ecara matematik dapat ditunjukkan bahwa, ketika jumlah sudut datang dan sudut bias sama
2
p
Ada satu sif sebagian dibiaskan. Jika cahaya ya
c u
pada sudut datang. Bidang dan cahaya pantul. Jika sudut datang diubah-ubah maka komponen medan yang berada pada
bidang tersebut berubah-ubah besarnya. Dan ada suatu sudut, di mana komponen medan dalam arah bidang tersebut tepat menjadi nol. Sudut ini bergantung pada indeks bias medium pertama
dan kedua. S
dengan 90o maka cahaya yang dipantulkan tidak memiliki komponen osilasi sejajar bidang normal. Cahaya yang dipantulkan hanya memiliki komponen osilasi tegak lurus bidang normal.
Artinya, cahaya yang dipantulkan terpolarisasi bidang. Jika sudut datang dalam keadaan ini adalah
θB, maka terpenuhi
o B
r 90
= +
θ 11.49
dengan r adalah sudut bias. Kita dapat menulis
493
= 90o - θB
1 sin θB = n2 sin r
tau r
Dengan menggunakan hokum Snell n
maka n1 sin
θB = n2 sin 90o - θB = n2 cos θB a
1 2
tan n
=
θ
n
B
11.50 Sudut
θB dikenal dengan sudut Brewster.
Contoh a Dengan sudut datang berapakah agar cahaya matahari yang dipantulkan danau terpolarisasi
linier? b Berapakah sudut bias cahaya pada saat itu? Indeks nias udara n1 = 1 dan indeks bias air n2 = 1,33.
Jawab a Cahaya pantul terpolarisasi jika sudut datang sama dengan sudut Brewster yang memenuhi
33 ,
1 1
1
n
B
atau
33 ,
1
2
= =
= n
θ
B = 53o
B + r = 90o
tan
θ Saat terjadi polarisasi pada cahaya pantul, maka jumlah sudut datang dan sudut bias 90o. Jika
sudut bias r maka θ
494
arau r = 90o -
θB = 90o – 53o = 37o
1.18 Penurunan Persamaan Interferensi dan Difraksi
