Pengertian fisika-pembiasan-cahaya-pada-prisma-sudut-dispersi-sifat-gelombang-cahaya-rumus-contoh-soal-jawaban" target="_blank">Dispersi Fisika, Pembiasan Cahaya Pada Prisma, Sudut Dispersi, Sifat Gelombang Cahaya, Rumus, Contoh Soal, Jawaban.
1. Pengertian Dispersi
Dispersi yaitu insiden 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. Gambar 1. menawarkan dispersi sinar putih yang melalui sebuah prisma.
![]() |
Gambar 1. Dispersi sinar putih oleh prisma. |
2. Pembiasan Cahaya pada Prisma
Prisma yaitu benda bening (transparan) terbuat dari gelas yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu yang berfungsi menguraikan (sebagai pembias) sinar yang mengenainya. 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 tiba mulamula dan sinar bias selesai diperpanjang, maka keduanya akan berpotongan di suatu titik dan membentuk sudut yang disebut sudut deviasi.
Jadi, sudut deviasi (δ) yaitu sudut yang dibuat oleh perpanjangan sinar tiba mula-mula dengan sinar yang meniggalkan bidang pembias atau pemantul. Gambar 2. menawarkan sudut deviasi pada pembiasan prisma.
![]() |
Gambar 2. Sudut deviasi pada pembiasan prisma. |
Materi fisika :
Pelangi merupakan pola dispersi cahaya oleh butiram-butiran air hujan. Butiram-butiran air hujan memantulkan cahaya matahari ke arah kita sehingga terurai menjadi pelangi
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 + ∠ABC = r1 + i2 +∠ABC
β = r1 + i2 ...................................................... (1)
dengan:
β = sudut pembias prisma
i2 = sudut tiba 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
δ = 180o – [180o + (r1 + i2) – (i1 + r2)]
δ = (i1 + r2) – (r1 + i2)
Diketahui = r1 + i2 (persamaan (1), maka besar sudut deviasi yang terjadi pada prisma adalah:
δ = (i1 + r2) – β ............................................. (2)
dengan:
δ = sudut deviasi
i1 = sudut tiba mula-mula
r2 = sudut bias kedua
β = sudut pembias![]() |
Gambar 3. Grafik sudut deviasi terhadap sudut tiba pada prisma. |
Secara matematis sanggup dituliskan syarat terjadinya deviasi minimum (δm) yaitu i1 = r2 dan r1 = i2, sehingga persamaan (2) sanggup dituliskan kembali dalam bentuk:
δm = (i1 + i1) – β
δm = 2i1 – β i1 = (δ + β) / 2 .................................................... (3)
Selain itu, deviasi minimum juga sanggup terjadi jika r1 = i2, maka dari persaman (1) diperoleh:
β = r1 + r1 = 2r1
r1 = 1/2 β ............................................................... (4) Bila dihubungkan dengan Hukum Snellius diperoleh:
n1.sin i1 = n2.sin r1
Masukkan i1 dari persamaan (3) dan r1 dari persamaan (4) sehingga:
Jika n1 = udara, maka n1 = 1, sehingga persamaan di atas menjadi:
δm = (n2 − n1) β............................................... (7)
dengan:
n1 = indeks bias medium
n2 = indeks bias prisma
β = sudut pembias (puncak) prisma
δm = sudut deviasi minimum
3. Sudut Dispersi
Sudut dispersi merupakan sudut yang dibuat antara deviasi sinar satu dengan sinar lain pada insiden dispersi (penguraian cahaya). Sudut ini merupakan 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. Selisih sudut deviasi antara dua sinar yaitu sudut dispersi, φ .
Sebagai contoh, pada Gambar 4. sanggup dinyatakan:
deviasi sinar merah δm =(nm −1) β
deviasi sinar ungu δu =(nu −1) β
![]() |
Gambar 4. Dispersi sinar merah terhadap sinar ungu. |
deviasi sinar merah δm =(nm −1) β
deviasi sinar ungu δu =(nu −1) β
Dengan demikian, dispersi sinar merah terhadap ungu sebesar:
φ = δm − δu .......................................................... (8)
φ = (nu – 1)β – (nm – 1)β
dengan:
φ = sudut dispersi
nu = indeks bias warna ungu
nm = indeks bias warna merah
β = sudut pembias prisma
Contoh Soal :
Sebuah sinar jatuh pada sisi AB dari sebuah prisma segitiga ABC masuk ke dalam prisma dan kemudian menumbuk AC. Jika sudut pembias prisma 40o dan indeks bias prisma 3/2 tentukan sudut deviasi minimum prisma!
Penyelesaian :
Diketahui:
β = 40o; n2 = 3/2 ; n1 = 1 (udara)
Ditanya: δm = ... ?
Anda kini sudah mengetahui Dispersi. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.
Referensi :
Budiyanto, J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 298.
No comments:
Post a Comment