292
Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII
Hukum Snellius menyatakan sebagai berikut. 1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada
satu bidang datar. 2. Jika sinar datang dari medium yang kurang rapat
menuju medium yang lebih rapat, sinar akan dibiaskan mendekati garis normal. Jika sinar datang dari medium
yang lebih rapat menuju medium yang kurang rapat, sinar akan dibiaskan mendekati garis normal.
1. Indeks Bias
Berkas cahaya yang melewati dua medium yang berbeda menyebabkan cahaya berbelok. Di dalam medium yang
lebih rapat, kecepatan cahaya lebih kecil dibandingkan pada medium yang kurang rapat. Akibatnya, cahaya membelok.
Perbandingan laju cahaya dari dua medium tersebut disebut indeks bias dan diberi simbol n. Jika cahaya merambat dari
udara atau hampa ke suatu medium, indeks biasnya disebut indeks bias mutlak. Secara matematis dituliskan.
n c
v =
14–4 dengan: n = indeks bias mutlak,
c = laju cahaya ms, dan v = laju cahaya dalam medium ms.
Indeks bias mutlak dari beberapa medium diperlihatkan pada Tabel 14.1 berikut.
Tabel 14.1 Indeks Bias dari Beberapa Medium
No. Medium
Indeks
1 Vakum
1,0000 2
Udara 1,0003
3 Air 20
o
C 1,33
4 Kuarsa
1,46 5
Kerona 1,52
6 Flinta
1,58 7
Kaca plexi 1,51
8 Intan
2,42
Sumber: Fundamentals of Physics, 2001
Jika salah satu medium tersebut bukan udara, perbandingan laju cahaya tersebut merupakan nilai relatif
atau indeks bias relatif. Misalnya, berkas cahaya merambat dari medium 1 dengan kelajuan v
1
masuk pada medium 2 dengan kelajuan v
2
, indeks bias relatif medium 2 terhadap medium 1 adalah:
Key Point
Hal Penting
Ketika cahaya dibiaskan, perbandingan
sin i sin r
adalah tetap. Nilai tetapan ini
disebut indeks bias medium. Nilai tersebut juga sama
dengan perbandingan antara kecepatan cahaya di ruang
vakum dan kecepatan
cahaya di medium, n
n c
c v
v =
= When light is refract ed,
the ratio
sin i sin r
is a constant. The value of this constant
is the refractive index of the medium. It is also equal to the
ratio of the speed of light in vacuo to the speed of light in
the medium, n
n c
c v
v =
=
Di unduh dari : Bukupaket.com
293
Cahaya
n c
v n
c v
1 1
2 2
= =
= =
n ,
maka n
n v
v
1 2
1 2
=
n v
v
21 1
2
=
14–3 dengan: n
21
= indeks bias relatif medium 2 terhadap medium 1,
v
1
= laju di medium 1 ms, dan v
2
= laju di medium 2 ms.
2. Sudut Deviasi
Prisma adalah benda bening, seperti kaca plan paralel yang ujungnya membentuk sudut. Pada saat kamu
mempelajari perjalanan cahaya pada kaca plan pararel, kamu tahu bahwa cahaya yang datang dari udara akan sejajar
setelah melewati kaca dan kembali ke udara. Bagaimanakah perjalanan sinar pada prisma? Untuk memahaminya,
lakukanlah kegiatan Ayo Coba 14.10.
Ayo Coba 14.10
Tujuan Mengamati jalannya sinar pada prisma
Alat dan bahan Kotak cahaya, prisma, kertas HVS, pensil, dan penggaris.
Cara kerja 1.
Sediakan alat dan bahan. 2.
Letakkan prisma pada kertas HVS dan buatlah tanda dari sisi- sisi alas prisma.
3. Jatuhkan seberkas cahaya pada permukaan prisma. Amati
perjalanan sinarnya. 4.
Buatlah garis perjalanan sinar pada kertas HVS yang telah kamu beri tanda.
5. Perpanjang sinar datang pertama sampai keluar dari prisma.
Bandingkan dengan sinar bias akhir.
Pertanyaan 1.
Apakah sinar datang pertama dengan sinar bias akhir berpotongan?
2. Berilah kesimpulanmu dari hasil percobaan tersebut.
Di unduh dari : Bukupaket.com
294
Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII
1. Perhatikan Tabel 6.1, apakah yang akan
terjadi jika berkas cahaya: a.
dari air masuk ke kaca; b.
dari kaca kerona masuk ke es? 2.
Hitunglah berapa kelajuan cahaya pada kaca apabila indeks bias mutlak kaca 1,46
dan laju cahaya di udara 3 ×10
8
ms. 3.
Gambarkan perjalanan sinarnya apabila cahaya merambat seperti pada gambar berikut.
udara air
udara kaca
Ketika sinar dilewatkan pada prisma, ternyata terjadi penyimpangan arah sinar datang pertama dengan sinar
bias akhir. Hal ini diakibatkan karena ujung-ujung prisma membentuk sudut. Sudut yang dibentuk antara perpanjangan
sinar datang pertama dan sinar bias akhir disebut sudut deviasi atau sudut penyimpangan.
i
1
i
2
r
1
r
2
dengan = sudut deviasi i
1
= sudut datang pertama r
1
= sinar bias pertama i
2
= sudut datang akhir r
2
= sinar bias akhir = sudut pembias prisma
Gambar 14.28
Perambatan sinar pada prisma segitiga.
Kerjakanlah di buku latihanmu.
Soal Penguasaan Materi 14.4
E. Lensa
