Pembiasan Cahaya Pada Kaca Plan Pararel – Pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan jalannya sinar cahaya saat melewati dua medium yang berbeda. Jika sobat ingin lebih kenal jauh tentang pembiasan cahaya dapat baca di artikel pembiasan cahaya. Peristiwa pembelokan cahaya secara alami ada di lingkungan sekitar kita seperti permukaan danau yang terlihat lebih dangkal, batang kayu yang terlihat patah ketika sebagian tercelup dalam air, fatamorgana, paralaks bintang, dan lain sebagainya. Kali ini kita akan membahas pembiasan serupa tapi pada media optik kaca plan pararel. Buat sobat hitung yang sudah pernah praktek pembiasan cahaya pada kaca plan pararel pasti sudah tidak asing lagi dengan alat optik satu ini.
Kaca plan pararel adalah benda yang terbuat dari kaca berbentuk kubus dengan 6 sisi yang rata dengan sisi yang berhadapan sejajar. Bentuknya lempeng tipis mirip batu-bata atau korek api. Ia memiliki ketebalan tertentu yang sering dilambangkan dengan d. Peristiwa yang terjadi ketika seberkas sinar melewati sebuah kaca plan pararel adalah sinar tersebut akan megalami pergeseran. Cahaya atau berkas sinar akan mengalmi 2 kali pembiasan oleh dua medium yang berbeda kerapatannya. Pembiasan pertama terjadi ketika berkas cahaya dari udara menuju kaca dan pembiasan kedua terjadi saat berkas cahaya meninggalkan kaca menuju udara. Amati ilustrasi pembiasan cahaya pada kaca plan pararel di bawah ini
Terlihat bahwa berkas cahaya yang masuk dengan berkas cahaya yang keluar dari kaca plan pararel adalah sejajar. Berkas cahaya hanya mengalami pergerseran sebesar t (besaran panjang). Jika berkas cahaya datang dengan sudut i maka rumus pergeseran adalah
Contoh Soal
1. Pada percobaan pembiasan cahaya pada kaca plan pararel, seberkas sinar masuk dengan sudut datan 60o dan dibiaskan dengn sudut 30o. Jika ketebalan kaca plan pararel adalah 10 cm, berpakah pergeseran sinar keluar terhadap sinar masuk pada percobaan tersebut.
diketahui
i = 60o
r = 30o
d = 10 cm
t = d sin (i-r)/ cos r
t = 10. sin (60o-30o) / cos 30o
t = 10. sin 30o/ cos 30o = 10 tan 30o
t = 10. 1/3 √3 = 10/3 √3
2. Seberkas sinar data dari udara ke kaca plan pararel dengan sudut datan 30o. Jika tebal kaca tersebut adalah 4 cm dan indeks biasnya adalah √2, tentukan besar pergeseran yang terjadi!
Diketahui
i = 30o
d = 4 cm
nk = √2
nudara = 1
Besarnya pergeseran dapat dihitung dengan rumus persamaan
kita tahu dari persamaan snellius
sin i/ sin r = n(udara) / n (kaca)
Sin r = √2/1 x 1/2 = 1/2 √2
t =[4. (½ . ½ √2 – ½ √3 . ½ √2] / ½ √2 (coret ½ √2)
t = 4 (½ – ½ √3) = 2 – 2√3 = (-) 1,4641 cm
jadi sinar keluar bergeser sejauh 1,4641 cm dari sinar masuk
Untuk latihan soal sobat hitung, silahkan kerjakan soal hitungan mengenai pembiasan cahaya pada kaca pararel berikut.
Sebuah kaca plan pararel memiliki indeks bias 1,20 dan tebal 3 cm. Kaca tersebut diletakkan di udara terbuka. Jika sudut datang cahaya pada kaca adalah 30o, berapa pergeseran cahaya yang terjadi?
selamat mencoba, 😀