LIRIK LAGU : Hukum Snellius Wacana Pembiasan Cahaya Dan Indeks Bias

- Pembiasan Cahaya. Pada materi mencar ilmu sebelumnya, edutafsi telah menjelaskan beberapa subtopik yang berafiliasi dengan pemantulan cahaya. Pada kesempatan ini, akan dijelaskan mengenai fenomena lain yang dialami oleh cahaya ketika melalui suatu medium. Selain mengalami pemantulan, cahaya ternyata juga sanggup mengalami pembiasan. Pembiasan cahaya yaitu kejadian pembelokkan cahaya ketika melalui dua medium yang berbeda kerapatannya. Ketika cahaya mengenai bidang batas antara dua medium yang berbeda, maka cahaya akan dibelokkan atau dibiaskan. Fenomena tersebut terjadi ketika cahaya dari udara masuk ke suatu materi atau sebaliknya ketika cahaya merambat keluar dari materi menuju udara.

A. Hukum Snellius Untuk Pembiasan

Ketika arah rambat cahaya tegak lurus terhadap bidang batas antara materi dan udara, maka cahaya tetap bergerak lurus walaupun mengalami perubahan laju. Akan tetapi, ketika arah rambat cahaya tidak tegak lurus terhadap bidang batas udara dan bahan, maka arah rambat cahaya akan mengalami pembelokan (pembiasan) pada bidang batas udara dan bahan.

Pembiasan cahaya sanggup terjadi kalau memenuhi dua syarat terjadinya pembiasan. Syarat pertama yaitu laju cahaya pada kedua medium harus berbeda. Syarat kedua, pembiasan cahaya akan terjadi kalau arah tiba cahaya tidak tegal lurus terhadap bidang batas kedua medium.

Gejala pembiasan cahaya sanggup dijelaskan memakai aturan Snellius. Hukum Snellius perihal pembiasan cahaya terdiri dari dua poin yang menjelaskan fenomena pembiasan cahaya. Kedua poin tersebut dikenal sebagai aturan I Snellius dan aturan II Snellius.

Berikut dua poin dalam aturan pembiasan cahaya :
1). Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar
2). Perbandingan proyeksi antara sinar tiba dan sinar bias yang sama panjangnya pada bidang batas antara dua zat bening merupakan bilangan tetap.

Hukum II Snellius perihal pembiasan menjelaskan bagaimana imbas kerapatan suatu materi terhadap arah pembiasan atau pembelokkan cahaya. Berdasarkan perbedaan kerapatan tersebut, berikut beberapa kondisi pada kejadian pembiasan cahaya.

#1 Tegak Lurus Bidang Batas 
Jika sinar tiba dengan arah tegak lurus terhadap bidang batas antara materi dan udara, maka cahaya tetap bergerak lurus walaupun laju cahaya mengalami perubahan. Dengan kata lain, sinar tiba tegak lurus bidang batas akan diteruskan tanpa dibiaskan.
 
#2 Menuju Medium Rapat
Jika sinar tiba dari medium kurang rapat menuju medium yang lebih rapat (misalnya sinar tiba dari udara ke kaca), maka sinar akan dibelokkan mendekati garis normal. Dalam hal ini, sudut bias akan lebih kecil daripada sudut datang. Perhatikan gambar di atas.

#3 Menuju Medium Kurang Rapat
Jika sinar tiba dari medium lebih rapat menuju medium yang kurang rapat (misalnya sinar tiba dari air ke udara), maka sinar akan dibelokkan menjauhi garis normal. Dalam hal ini, sudut biasnya akan lebih besar daripada sudut datang. 

B. Indeks Bias dan Persamaan Snellius

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang menunjukkan suatu fenomena menarik ketika memasuki dua materi yang berbeda. Ketika gelombang elektromagnetik memasuki suatu bahan, maka laju dan panjang gelombangnya akan berkurang namun frekuensinya tidak berubah. Secara umum, laju cahaya akan berbeda kalau memasuki materi yang berbeda.

Besaran yang memilih laju cahaya dalam suatu materi disebut indeks bias. Jika dihubungkan dengan laju cahaya, maka indeks bias suatu materi merupakan perbandingan antara laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam materi tersebut. Secara matematis ditulis :

n = c/v

Keterangan :
n = indeks bias materi atau medium (tanpa satuan)
c = laju cahaya dalam ruang hampa (m/s)
v = laju cahaya dalam materi atau medium (m/s).

#1 Indeks Bias Mutlak
Indeks bias suatu materi sering juga disebut sebagai indeks bias mutlak. Indeks bias mutlak suatu materi merupakan perbandingan laju cahaya di ruang hampa dengan laju cahaya pada materi tersebut. Indeks bias mutlak untuk cahaya yang bergerak dari vakum ke suatu medium tertentu dinyatakan dengan persamaan berikut ini :

n = sin θi sin θr

Keterangan :
n = indeks bias mutlak suatu bahan
θ_i = besar sudut datang
θ_r = besar sudut bias.

Besar indeks bias mutlak suatu materi atau medium menyatakan kemampuan suatu materi atau medium untuk membelokkan cahaya. Semakin besar indeks bias suatu bahan, maka akan semakin besar kemampuannya dalam membelokkan cahaya.

#2 Indeks Bias Relatif
Selain indeks bias mutlak juga dikenal istilah indeks bias relatif. Sesuai dengan namanya, indeks bias relatif merupakan indeks bias suatu materi relatif terhadap materi lainnya. Dengan kata lain, indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias mutlak dari dua medium yang berbeda.

Jika cahaya tiba dari suatu medium ke medium lainnya yang berbeda, maka persamaan indeks bias yang dipakai yaitu persamaan indeks bias relatif. Secara matematis, indeks bias relatif suatu materi terhadap materi lain dinyatakan dengan rumus berikut :

n21 = n2  = sin θ1 n1 sin θ2

Keterangan :
n₂₁ = indeks bias medium 2 relatif terhadap medium 1
n₂ = indeks bias mutlak medium kedua
n₁ = indeks bias mutlak medium pertama
θ₁ = besar sudut tiba pada medium pertama
θ₂ = besar sudut bias pada medium kedua.

#3 Persamaan Snellius
Perbandingan antara indeks bias mutlak dua materi yang berbeda menyerupai yang dinyatakan pada rumus di atas juga sanggup dinyatakan dalam bentuk persamaan Snellius sebagai berikut : 

ni sin θi = nr sin θr

Keterangan :
n_i = indeks bias mutlak medium daerah cahaya datang
n_r = indeks bias mutlak medium yang dituju cahaya
θ_i = sudut tiba cahaya
θ_r = sudut bias cahaya.

Demikianlah pembahasan singkat mengenai aturan snellius perihal pembiasan cahaya dan jenis-jenis indeks bias. Jika materi mencar ilmu ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share di bawah ini. Terimakasih.