Penjelasan dan contoh Hukum Snellius

Dalam fisika, Hukum Snellius adalah persamaan yang menggambarkan bagaimana cahaya dibiaskan ketika bergerak dari satu medium ke satu yang berbeda.
Advertisement

Dengan menggunakan persamaan Hukum Snellius kita dapat mengukur sudut penyimpangan (sudut bias) ketika caha dibiaskan. Untuk menentukan sudut bias, sudut awal cahaya dan indeks bias dari dua bahan harus diketahui.

Ketika gelombang bergerak dari satu jenis medium ke medium yang lain, misalnya dari udara ke air, mereka membelok atau mengalami perubahan arah. Fenomena ini disebut refraksi. Penyebab pembelokan terjadi karena gelombang bergerak pada kecepatan yang berbeda dalam berbagai medium. Cahaya merupakan salah satu contoh gelombang yang dibiaskan ketika bergerak melalui medium yang berbeda.

Sudut awal atau sudut datang dan sudut bias dari sinar cahaya diukur relatif terhadap garus normal. Garis normal adalah garis lurus yang tegak lurus dengan permukaan di mana cahaya memasuki medium. Sudut datang adalah sudut yang dilalui cahaya dengan normal pada permukaan. Sudut bias adalah sudut ketika cahaya dibiaskan menuju atau menjauh dari normal dalam medium baru.

Advertisement

Misalnya, sinar cahaya bergerak melalui bahan dengan indeks bias X dan memasuki materi lain dengan indeks bias Y. sudut datang adalah x dan sudut bias adalah y. Gunakan besaran yang diberikan sehingga Hukum Snellius akan ditulis sebagai: X * sinus (x) = Y * sinus (y). Untuk mengetahui sudut refraksi, persamaan dapat ditulis kembali menjadi sinus (y) = X * sinus (x) / Y atau y = arcsin (X * sinus (x) / Y).

Massa jenis medium tempat cahaya bergerak akan menentukan kecepatan cahaya. Jika sinar cahaya bergerak ke medium padat, akan memperlambat, sehingga sinar akan menekuk ke arah garis normal. Sinar yang membelok ke arah garis normal membuat sudut bias lebih kecil dari sudut datang. Jika cahaya bergerak menuju medium kurang padat, akan mempercepat, menyebabkan ia menekuk menjauh dari garis normal dan sudut bias akan lebih besar dari sudut datang.

Sebagai contoh, jika sinar cahaya bergarak dari udara ke air dan masuk air pada sudut 30 derajat, kita bisa menggunakan Hukum Snellius untuk mencari tahu seberapa besar cahaya akan menekuk, atau y. Indeks bias untuk udara sama dengan 1, dan untuk air, itu adalah 1,33. Gunakan persamaan yang diberikan sebelumnya, y = arcsin (1 * sinus (30) /1.33). sinus (30) = 0,5, sehingga y = arcsin (0,5 / 1,33) = 22,1. Dengan demikian, sudut bias air cahaya yang masuk pada sudut 30 derajat adalah 22,1 derajat.


Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *