Sudut Deviasi Pembiasan Cahaya pada Prisma
55
Fisika SMAMA XII
sehingga berlaku i
1
= r
2
= i dengan i = sudut datang cahaya ke prisma dan
i
2
= r
1
= r dengan r = sudut bias cahaya memasuki prisma. Karena
E = i
2
+ r
1
= 2r atau r = E dengan
demikian besarnya sudut deviasi minimum dapat dinyatakan: D = i
1
+ r
2
- E = 2i - E atau i = D
m
+ E
Menurut hukum Snellius tentang pembiasan berlaku
atau
n
1
= n
2
sin E .... 2.2
dengan : n
1
= indeks bias medium di sekitar prisma n
2
= indeks bias prisma E
= sudut pembias prisma D
m
= sudut deviasi minimum prisma Untuk sudut pembias prisma kecil
E d 15
o
, maka berlaku sin
E + D
m
= E + D
m
dan sin E = E. Sehingga besarnya
sudut deviasi minimumnya dapat dinyatakan : n
1
sin D
m
+ E = n
2
sin E
n
1
D
m
+ E = n
2
E n
1
D
m
+ E = n
2
E D
m
=
Fisika SMAMA XII
56
Apabila medium di sekitar prisma berupa udara maka n
1
= 1 dan indeks bias prisma dinyatakan dengan
n, maka berlaku : D
m
= n – 1 E .... 2.3
Contoh Soal
1. Sebuah prisma mempunyai sudut pembias 60
o
dan indeks biasnya 1,5. Seberkas sinar datang pada salah satu sisi pembias prisma dengan
sudut datang 60
o
, tentukan : a.
sudut deviasi yang terjadi pada prisma, b. sudut deviasi minimum yang terjadi pada prisma tersebut, dan
c. sudut deviasi minimum yang terjadi jika prisma di dalam air
yang indeks biasnya .
Penyelesaian : Diketahui
: n = 1,5
E = 60
o
i = 60
o
Ditanyakan : a. D = ...? b.
D
m
= ...? c.
D
m
= ...? dalam air Jawab :
a. D = i
1
+ r
2
- E
sin r
1
= sin i
1
= sin 60
o
= =
= 0,577 r
1
= arc sin 0,577 = 35,2
o
r
1
+ i
2
= E
i
2
= E - r
1
= 60
o
- 35,2
o
= 24,8
o
57
Fisika SMAMA XII
sin i
2
= sin r
2
sin r
2
= n sin i
2
= 1,5 sin 24,8
o
= 1,5 x 0,42 = 0,63 r
2
= arc sin 0,63 = 39
o
D = 60
o
+ 39
o
– 60
o
= 39
o
Jadi, sudut deviasi pada prisma sebesar 39
o
. b. Sin
D
m
+ E = n sin
= 1,5 sin 30
o
= 1,5 x 0,5 = 0,75 D
m
+ 60
o
= arc sin 0,75 D
m
+ 60
o
= 48,6 D
m
+ 60
o
= 97,2
o
D
m
= 97,2
o
– 60
o
= 37,2
o
Jadi, sudut deviasi minimum pada prisma sebesar 37,2
o
. c.
Sin D
m
+ E =
= sin 30
o
= × 0,5 = 0,56 D
m
+ 60
o
= arc sin 0,56 D
m
+ 60
o
= 34,1
o
D
m
+ 60
o
= 68,2
o
D
m
= 68,2
o
– 60
o
= 8,2
o
Jadi, sudut deviasi minimum pada prisma di dalam air sebesar 8,2
o
.
Fisika SMAMA XII
58
2. Sebuah prisma mempunyai sudut pembias 10
o
dan indeks biasnya 1,5. Tentukan berapa sudut deviasi minimum pada prisma tersebut
Penyelesaian : D
m
= n - 1 E
= 1,5 – 1 10
o
= 0,5 x 10
o
= 5
o
Jadi, sudut deviasi minimum pada prisma sebesar 5
o
.
Soal Latihan :
1. Sebuah prisma dengan sudut pembias 45
o
dan indeks bias 1,6. Seberkas sinar datang ke salah satu sisi prisma
dengan sudut datang 30
o
. Hitunglah :
a. sudut deviasi yang terjadi,
b. sudut deviasi minimumnya, dan c.
sudut deviasi minimumnya jika berada di dalam air yang indeks biasnya .
2. Sebuah prisma memiliki sudut pembias 10
o
dan indeks biasnya 1,6. Tentukan besarnya sudut deviasi minimum
yang terjadi pada prisma tersebut 3.
Sebuah prisma dengan sudut pembias 60
o
. Apabila sudut deviasi minimum yang terjadi pada prisma tersebut adalah
30
o
. Tentukan besarnya indeks bias prisma tersebut