Refleksi dan refraksi
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| normal/ˈnɔːml/ | normal |
| angle of incidence/ˈæŋɡl ɒv ˈɪnsɪdəns/ | sudut datang |
| angle of reflection/ˈæŋɡl ɒv rɪˈflekʃn/ | sudut pantul |
| virtual/ˈvɜːtʃuːəl/ | semu |
| refractive index/rɪˈfræktɪv ˈɪndeks/ | indeks bias |
| total internal reflection/ˈtəʊtl ɪnˈtɜːnl rɪˈflekʃn/ | pemantulan internal total |
| critical angle/ˈkrɪtɪkl ˈæŋɡl/ | sudut kritis |
| optical fibres/ˈɒptɪkl ˈfaɪbəz/ | serat optik |
Memantulkan dan membengokkan cahaya
- Cermin memantulkan cahaya kembali; sedotan dalam gelas air terlihat bengkok.
- Ini adalah pencerminan dan pembiasan — dua perilaku dasar cahaya di permukaan.
- Kita mengukur semua sudut dari garis normal: garis yang tegak lurus ($90°$) terhadap permukaan.
Refleksi
- Hukum pencerminan: sudut datang sama dengan sudut pantul (keduanya diukur dari garis normal).
- Cermin datar menghasilkan bayangan yang: ukurannya sama, jaraknya sama di belakang cermin, dan bersifat maya (tidak dapat ditangkap oleh layar).
Hukum pencerminan
Belokkan sinar cahaya
Terangi cahaya ke dalam air, kaca, atau berlian dan ubah sudutnya. Sinar tersebut melambat dan membengkok ke arah garis normal — semakin padat material (n lebih tinggi), semakin banyak ia membengkok. Pembelokan inilah yang menyebabkan sedotan terlihat patah dalam gelas, dan mengapa berlian berkilau.
Sebuah sinar mengenai cermin datar pada $30°$ terhadap garis normal. Pada sudut berapa terhadap garis normal sinar tersebut memantul?
Hukum refleksi: sudut pantul sama dengan sudut datang, keduanya diukur dari garis normal.
Citra dalam cermin datar adalah:
Cermin datar memberikan citra mayap, ukuran sama, jarak sama di belakang cermin — tidak dapat ditangkap pada layar.
Pembiasan
- Saat cahaya masuk ke material baru, ia mengubah kecepatan dan membengkokkan.
- Dari udara menuju kaca, cahayanya melambat dan membengkok mendekati garis normal (sehingga $i > r$).
- Indeks bias membandingkan tingkat pembengkokan:
Sebuah sinar cahaya merambat dari udara ke dalam kaca. Sinar tersebut:
Cahaya merambat lebih lambat di dalam kaca, sehingga saat berpindah dari udara → kaca, ia membengkok ke arah garis normal ($i > r$).
Untuk cahaya masuk ke dalam kaca, $\sin i = 0.80$ dan $\sin r = 0.50$. Berapakah indeks biasnya?
$n = \dfrac{\sin i}{\sin r} = \dfrac{0.80}{0.50} = 1.6$.
Pemantulan internal total
- Cahaya keluar dari kaca membengkok menjauhi garis normal. Melewati sudut tertentu — sudut kritis $c$ — cahaya tidak dapat keluar sama sekali dan terpantul sepenuhnya.
- Ini adalah pemantulan dalam total, dan terjadi ketika sudut di dalamnya lebih besar dari $c$:
- Ini menjaga cahaya memantul sepanjang serat optik, benang kaca tipis yang membawa sinyal internet dan telepon.
Pemantulan dalam total menjaga cahaya memantul sepanjang setiap serat optik hingga menyinari ujungnya
Refleksi internal total terjadi ketika cahaya di dalam kaca mengenai permukaan pada sudut yang:
Di atas sudut kritis, cahaya tidak dapat keluar dan dipantulkan sepenuhnya kembali ke dalam.
Serat optik menggunakan refleksi internal total untuk menghantarkan sinyal cahaya.
Cahaya memantul di sepanjang serabut optik melalui pantulan dalam total, membawa sinyal internet dan telepon jarak jauh.
Anda telah memahaminya
- ukur sudut dari garis normal; pencerminan: sudut i = sudut r
- bayangan cermin datar bersifat maya, ukuran sama, jarak sama di belakang
- pembiasan: menuju kaca → melambat, membengkok mendekati garis normal; $n = \dfrac{\sin i}{\sin r}$
- melewati sudut kritis, cahaya dipantulkan dalam total (serat optik)