Penjelasan Mengenai Dispersi Gelombang Cahaya
Dispersi adalah kejadian penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi komponen- komponennya lantaran pembiasan. Komponen- komponen warna yang terbentuk yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Dispersi terjadi akhir adanya perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing gelombang pada ketika melewati medium pembias.
![]() |
Dispersi sinar putih oleh prisma. |
1. Pembiasan Cahaya pada Prisma
Prisma ialah benda bening (transparan) terbuat dari gelas yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu yang berfungsi menguraikan (sebagai pembias) sinar yang terkenanya. Permukaan ini disebut bidang pembias, dan sudut yang dibuat oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias ( β ).
Cahaya yang melalui prisma akan mengalami dua kali pembiasan, yaitu ketika memasuki prisma dan meninggalkan prisma. Jika sinar hadir mula- mula dan sinar bias simpulan diperpanjang, maka keduanya akan berpotongan di suatu titik dan membentuk sudut yang disebut sudut deviasi. Jadi, sudut deviasi ( δ ) ialah sudut yang dibuat oleh perpantidakboleh sinar hadir mula-mula dengan sinar yang meniggalkan bidang pembias atau pemantul.
![]() |
Sudut deviasi pada pembiasan prisma. |
Pada segiempat ABCE berlaku hubungan:
β + ∠ABC = 180o
Pada segitiga ABC berlaku hubungan:
r1 + i2 + ∠ABC = 180o
sehingga diperoleh hubungan:
β + ∠ABC = r1 + i2 + ∠ABC
β = r1 + 2
(1.0)
dengan:
β = sudut pembias prisma
i2 = sudut hadir pada permukaan 2
r1 = sudut bias pada permukaan 1
Pada segitiga ACD, ∠ADC + ∠CAD + ∠ACD = 180o dengan ∠CAD = i1 – r1 dan ∠ACD = r2 – i2, sehingga berlaku hubungan:
∠ADC + (i1 – r1 ) + (r2 – i2) = 180o
∠ADC = 180o + (r1 + i2) – (i1 + r2)
Jadi, sudut deviasi ( δ ) adalah:
δ = 180o – ∠ADC
= 180o – [180o + (r1 + i2) – (i1 + r2 )]
= (i1 + r2 ) – (r1 + i 2)
Diketahui β = r1 + i2 (persamaan (1.0)), maka besar sudut deviasi yang terjadi pada prisma adalah:
δ = (i1 + r2 ) – β
(1.1)
dengan:
δ = sudut deviasi
i1 = sudut hadir mula-mula
r2 = sudut bias kedua
β = sudut pembias
Sudut deviasi berharga minimum ( δ = 0) bila sudut hadir pertama (i1 ) sama dengan sudut bias kedua (r2 ). Secara matematis sanggup dituliskan syarat terjadinya deviasi minimum ( δm ) ialah i1 = r2 dan r1 = i2, sehingga persamaan (1.0) sanggup dituliskan kembali dalam bentuk:
δm = (i1 + i1 ) – β
= 2i1 – β
(1.2)
Selain itu, deviasi minimum juga sanggup terjadi bila r1 = i2 , maka dari persaman (1.0) diperoleh:
β = r1 + r1 = 2r1
(1.3)
Bila dihubungkan dengan Hukum Snellius diperoleh:
n1 .sin i1 = n2 .sin r1
Masukkan i1 dari persamaan (1.2) dan r 1 dari persamaan (1.3) sehingga:
(1.4)
Untuk sudut pembias yang kecil (β < 15o ):
(1.5)
Jika n1 = udara, maka n1 = 1, sehingga persamaan di atas menjadi:
δm = (n2 - 1 )β
dengan:
n1 = indeks bias medium
n2 = indeks bias prisma
β = sudut pembias (puncak) prisma
δm = sudut deviasi minimum
2. Sudut Dispersi
Sudut dispersi ialah sudut yang dibuat antara deviasi sinar satu dengan sinar lain pada kejadian dispersi (penguraian cahaya). Sudut ini ialah selisih deviasi antara sinar-sinar yang bersangkutan.
Jika sinar-sinar polikromatik diarahkan pada prisma, maka akan terjadi penguraian warna (sinar monokromatik) yang masing- masing sinar memiliki deviasi tertentu.
![]() |
Dispersi sinar merah terhadap sinar ungu. |
Selisih sudut deviasi antara dua sinar ialah sudut dispersi, φ . Sebagai contoh, pada Gambar diatas sanggup ditetapkan:
deviasi sinar merah δm = (nm − 1)β
deviasi sinar ungu δu = (nu − 1)β
melaluiataubersamaini demikian, dispersi sinar merah terhadap ungu sebesar:
φ = δ u − δ m
(1.6)
= (n u – 1) β – (n m – 1) β
φ = (n u – n m ) β
(1.7)
dengan:
φ = sudut dispersi
nu = indeks bias warna ungu
nm = indeks bias warna merah
β = sudut pembias prisma
Demikianlah bahan perihal Dispersi Gelombang Cahaya ini saya sampaikan, agar bermanfaa ...
Belum ada Komentar untuk "Penjelasan Mengenai Dispersi Gelombang Cahaya"
Posting Komentar