Dispersi Cahaya Pembiasan Cahaya pada Prisma

59 Fisika SMAMA XII Cahaya polikromatik jika dilewat- kan pada prisma akan terurai menjadi warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Kumpulan cahaya warna tersebut disebut spektrum. Lebar spektrum yang dihasilkan oleh prisma tergantung pada selisih sudut deviasi antara cahaya ungu dan cahaya merah. Selisih sudut deviasi antara cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi yang dirumuskan : M = D u - D m .... 2.4 Jika sudut pembias prisma kecil 15 o dan n menyatakan indeks bias prisma serta medium di sekitar prisma adalah udara, maka besarnya sudut dispersi dapat dinyatakan : M = n u – n m E .... 2. 5 dengan : M = sudut dispersi D m = sudut deviasi cahaya merah D u = sudut deviasi cahaya ungu n m = indeks bias cahaya merah n u = indeks bias cahaya ungu E = sudut pembias prisma 1. Sebuah prisma memiliki sudut pembias 60 o . Indeks bias untuk sinar merah 1,52 dan untuk sinar ungu 1,54. Seberkas sinar putih jatuh pada salah satu sisi prisma. Apabila dianggap semua cahaya mengalami deviasi minimum, hitunglah sudut dispersinya Penyelesaian : Diketahui : E = 60 o n m = 1,52 n u = 1,54 Ditanyakan : M = ...? deviasi minimum Contoh Soal Gambar 2.2 Dispersi cahaya oleh prisma Fisika SMAMA XII 60 Jawab : Semua sinar mengalami deviasi minimum, maka : untuk sinar merah : sin Dm m + E = n m sin E = 1,52 sin 30 o = 1,52 × 0,5 = 0,76 Dm m + 60 o = arc sin 0,76 Dm m + 60 o = 49,5 o Dm m + 60 o = 99 o Dm m = 99 o – 60 o = 39 o untuk sinar ungu : Sin Dm u + E = n u sin E = 1,54 sin 30 o = 1,54 x 0,5 = 0,77 Dm u + 60 o = arc sin 0,77 Dm u + 60 o = 50,4 o Dm u + 60 o = 100,8 o Dm u = 100,8 o – 60 o = 40,8 o Jadi besarnya sudut dispersi yang terjadi adalah : M = Dm u - Dm m = 40,8 o – 39 o = 1,8 o 61 Fisika SMAMA XII 2. Sebuah prisma memiliki sudut pembias 10 o terbuat dari kaca kerona. Seberkas sinar datang ke salah satu sisi prisma. Jika diketahui indeks bias untuk sinar merah dan sinar ungu untuk prisma tersebut berturut-turut adalah 1,52 dan 1,54, tentukan besarnya sudut dispersinya Penyelesaian : M = nu – nm E = 1,54 – 1,52 10 o = 0,02 x 10 o = 0,2 o Soal Latihan : 1. Sebuah prisma mempunyai sudut pembias 60 o dan seberkas sinar putih jatuh pada salah satu sisi prisma dengan sudut datang 45 o . Apabila diketahui indeks bias sinar merah 1,62 dan untuk sinar ungu 1,64, tentukan besarnya sudut dispersi yang terjadi pada prisma tersebut 2. Seberkas sinar putih jatuh pada salah satu sisi sebuah prisma yang memiliki sudut pembias 12 o . Jika diketahui indeks bias untuk sinar merah dan ungu pada prisma tersebut adalah 1,62 dan 1,64, tentukan berapa besarnya sudut dispersi yang terjadi pada prisma tersebut

3. Prisma Akromatik

Prisma akromatik adalah susunan dua buah prisma yang terbuat dari bahan yang berbeda, disusun secara terbalik yang berfungsi untuk meniadakan sudut deviasi yang terjadi pada prisma tersebut. Misalkan sebuah prisma ter- buat dari kaca kerona yang mempunyai indeks bias untuk sinar merah n m , sinar ungu n u dan sudut pembiasnya E disusun dengan prisma yang terbuat dari kaca flinta yang memiliki indeks bias untuk sinar merah n c m , sinar ungu n c u dan sudut pembiasnya Ec maka pada prisma akromatik berlaku bahwa besarnya sudut deviasi pada prisma flinta dan prisma kerona adalah sama. Karena pemasangan yang terbalik, sehingga kedua sudut deviasi saling meniadakan sehingga berkas sinar yang keluar dari susunan prisma tersebut berupa Gambar 2.3 Prisma akromatik Fisika SMAMA XII 62 sinar yang sejajar dengan berkas sinar yang masuk ke prisma tersebut. Pada prisma akromatik berlaku : n u - n m E = nc u - n c m Ec .... 2.6 Contoh Soal Sebuah prisma dengan sudut pembias 15 o terbuat dari kaca kerona yang memiliki indeks bias untuk sinar merah 1,52 dan untuk sinar ungu 1,54 digabung dengan prisma yang terbuat dari kaca flinta sehingga membentuk susunan prisma akromatik. Apabila indeks bias sinar merah dan sinar ungu untuk kaca flinta adalah 1,62 dan 1,67, tentukan besarnya sudut pembias pada prisma flinta Penyelesaian : Diketahui : n m = 1,52 n u = 1,54 n c u = 1,62 n c m = 1,67 E = 15 o Ditanyakan : Ec= ...? Jawab : n u - n m E = nc u - n c m Ec Ec = Jadi, besarnya sudut pembias pada prisma flinta adalah 6 o . Sebuah prisma memiliki sudut pembias 10 o dan indeks bias untuk sinar merah dan ungu masing-masing adalah 1,51 dan 1,54 disusun dengan prisma lain yang memiliki indeks bias untuk sinar merah dan sinar ungu adalah 1,62 dan 1,66, sehingga membentuk susunan prisma akromatik. Tentukan besarnya sudut pembias pada prisma yang kedua tersebut Hasilnya dikumpulkan pada guru fisika kalian Life Skills : Kecakapan Akademik