PolarisasiCahaya Dede Djuhana Kuliah Fisika Dasar Fakultas Teknik Kelas FD_06 Universitas Indonesia 011 1
KonsepCahaya Teori Korpuskuler(Newton) Cahaya adalah korpuskel-korpuskel yang dipancarkan oleh sumber dan merambat lurus dengan kecepatan besar Teori Undulasi(Huygen) Cahaya adalah gelombang yang berasal dari sumber yang bergetar, merambat dalam medium yang dinamakan eter Teori Gelombang lektromagnetik(maxwell) Cahaya adalah gelombang elektromagnetik berasal dari medan listrik dan medan magnet bergerak dengan kecepatan dalam ruang vakum sebesar c
GelombangM Kecepatan gelombang M t v x 1 1 ε µ B 1 B t v x 8 v c 3 10 m / s 0 0 Indeks bias : perbandingan kecepatan GM dala m vakum terhadap dalam medium tertentu n c v εµ ε µ 0 0 ε r µ r 3
SpektrumGM 4
Polarisasicahaya
Uraian matematis Polarisasi linier y ( x, t) 0 y cos( kx ωt) z ( x, t ) 0 z cos ( kx ω t ) z ( x, t) 0z cos( kx ωt + ε ) ( x, t) ( x, t) + ( x, t) y ( x, t) ( + ) cos( kx ωt) 0 y 0z z ε ± mπ m ( 0,1,,... )
Polarisasilurus(linear) 7
Uraian matematis Polarisasi melingkar y z ( x, t) cos( kx ωt) 0 y ( π x, t) cos( kx ω t + ) 0 z ( x, t) ( x, t) + ( x, t) ( ) ( ) ( π x, t cos kx ωt + cos kx ωt + ) 0 y y z 0z π ε mπ ± m amplitudo sama ( 0,1,,... )
PolarisasiLingkaran(Circular) 10
Perubahanpolarisasi 11
Uraian matematis Polarisasi ellips y z ( x, t) cos( kx ωt) 0 y ( ) ( π x, t cos kx ωt + ) 0z ( x, t) ( x, t) + ( x, t) ( ) ( ) ( π x, t cos kx ω t + kx ωt + ) y z 0 y 0z cos π ε mπ ± m 0,1,,... Amplitude berbeda ( )
Polarisasillip(llips) 13
Cara menggambarpolarisasi Pengamat berada pada sumbu kedatangan cah aya Proyeksikan setiap ¼ periode pada titik peram batan 0 Contoh: ( z, t) [ xˆ sin( kz ωt) yˆ cos( kz ωt) ] 0 ( x, t) ( 0,86 yˆ + 0,5ˆ z) sin( kx + ωt) 0
Persamaan Fresnel 4 persamaan fresnel yang menunjukkan hubungan amplit udo cahaya datang, refleksi dan transmisi.
TinjauangeometriPers. Fresnel Medan tegak lurus bidang sinar datang Medan sejajar bidang sinar datang 16
tegak lurus bidang jatuh Koefisien transmisi T r' i n 1 n1 cosi cosi + n cos r' Koefisien refleksi sejajar bidang jatuh R r i n n 1 1 cosi cosi + n n cos r' cos r' Koefisien transmisi T II r' II iii n 1 n1 cosi cos r' + n cosi Koefisien refleksi R II rii iii n n 1 cosi n cos r' + n 1 cos r' cosi
Interpretasi Persamaan Fresnel T II R II T R
Polarisasikarenapemantulan HukumBrewster : Sudutpantu l dan sudut refraksi membentu ksudut90 derajat tgθ B n n 1 19
Reflektan dan Transmitan Menyatakan perbandingan intensitas gelombang datang, refleksi dan transmisi t r I I r i n 1 R T n 1 n cos r' t T II n cosi II r r R II II cos r' cosi r + t r + t II II 1 1
Hukum malus
Derajat Polarisasi Menyatakan tingkat polarisasi cahaya, P 1 polarisasi linier P 0 polarisasi melingkar tidak terpolarisasi P I max I min I max + I min
Keping retardasi Merubah beda fase merubah jenis polarisasi π ε λ ( n n )d o d n O indeks bias ordinary n indeks bias ekstra ordinary d tebal keping ε beda fase
Keping retardasi
PolarisasikacaNicol 5
Polarisasikarenahamburan 6