Sains dan Teknologi

Pembiasan Cahaya: Pengertian, Sifat, Hukum, dan Penerapannya

pembiasan cahaya adalah
Written by M. Hardi

Pembiasan cahaya adalah – Mungkin kalian pernah mengetahui sekilas penjelasan tentang pembiasan cahaya. Biasanya ketika sekolah dahulu, pembelajaran materi tentang pembiasan cahaya memang diajarkan.

Pelangi menjadi salah satu contoh peristiwa alam yang bisa terjadi dari hasil pembiasan cahaya. Secara mudahnya pembiasan cahaya adalah suatu peristiwa pembelokan arah cahaya ketika melewati dua zat atau medium. Yang mana ketika proses tersebut terjadi terdapat pula kecepatan optic cahaya yang berbeda.

Pembiasan cahaya bisa terjadi juga dipengaruhi oleh kecepatan cahaya ketika memasuki medium yang berbeda. Karena hal tersebutlah bisa membuat suatu kecepatan cahaya berubah dan menyebabkan gelombang cahaya menjadi berbelok.

Cahaya yang tadinya di udara akan masuk ke air dan bisa membuat cahaya tersebut menjadi membelok. Peristiwa pembelokan cahaya yang memasuki medium berbeda ini kerap disebut dengan istilah pembiasan atau refleksi.

Masih banyak hal menarik lain seputar pembiasan cahaya. Nah bagi kalian yang ingin tahu lebih dalam lagi tentang pembiasan cahaya. Bisa banget nih baca ulasan seputar pembiasan cahaya yang ada di dalam artikel ini.

Pengertian Pembiasan Cahaya

pembiasan cahaya adalah

Sumber: Kompas.com

Hal pertama yang akan kita pelajari bersama adalah pengertian dari pembiasan cahaya. Sebelumnya memang sudah dijelaskan secara singkat tentang apa itu pembiasan cahaya. Namun pada poin ini akan dijelaskan lebih dalam lagi apa yang dimaksud dengan pembiasan cahaya.

Pembiasan adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya yang bisa terjadi ketika cahaya yang melewati suatu bidang batas antara dua medium yang berbeda. Peristiwa pembiasan bisa terjadi ketika ada sinar datang dan membentuk suatu sudut tertentu cahaya datang tidak tegak lurus terhadap bidang batas atau sudut datang lebih kecil dari 900 terhadap bidang batas.

Sedangkan untuk cahaya sendiri merupakan suatu gelombang elektromagnetik yang merambat lurus ke segala arah dengan kecepatan 3 x 108 m/s dan memiliki panjang gelombang sekitar 380 hingga 750 nm. Pada bidang fisika, cahaya merupakan suatu paket partikel yang disebut dengan istilah foton.

Dari dua penjelasan tersebut bisa ditarik suatu pengertian jika pembiasan cahaya adalah suatu proses pembelokan cahaya ketika berkas cahaya tersebut melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya.

Indeks bias suatu bahan merupakan perbandingan kecepatan cahaya yang ada di dalam ruang hampa dengan kecepatan cahaya di bahan tersebut. Sedangkan untuk indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias dua medium yang berbeda.

Indeks bias relatif medium kedua terhadap medium pertama merupakan perbandingan indeks bias antara medium kedua dengan indeks bias medium pertama. Adanya pembiasan cahaya tersebut bisa menyebabkan kedalaman yang semu serta pemantulan yang sempurna.

Sifat-sifat Cahaya

Suatu cahaya juga memiliki sifat berdasarkan arah rambatnya. Beberapa sifat yang dimiliki oleh cahaya bisa kalian baca selengkapnya di bawah ini.

1. Cahaya Merambat Menurut Garis Lurus

Matahari merupakan sumber cahaya terbesar yang ada di bumi. Yang mana matahari memiliki pancaran sinar lurus. Karena adanya rambatan cahaya dari matahari ke bumi bisa mengakibatkan peristiwa siang dan malam.

Sedangkan untuk contoh peristiwa nyata terjadinya proses cahaya merambat menurut garis lurus adalah adanya gerhana matahari dan gerhana bulan. Dimana sinar matahari yang dihalangi oleh bulan bisa membuat sebagian bumi mengalami sisi gelap.

2. Cahaya Dapat Merambat Menembus Benda Bening

Benda yang memiliki sifat bening atau transparan bisa ditembus oleh cahaya. Benda yang memiliki partikel tak berwarna atau transparan dapat dirambati oleh cahaya dengan lebih mudah. Hal ini terjadi karena benda bening atau transparan bisa dengan mudah melakukan meneruskan cahaya yang datang.

Contohnya adalah peristiwa cahaya menembus kaca bening jendela. Di mana kaca jendela tersebut tidak bisa menghalangi datangnya cahaya matahari dan bisa langsung masuk ke dalam rumah. Bahkan kita bisa melihat ke area luar jendela kaca karena pada dasarnya cahaya masih bisa merambat masuk ke luar kaca bening dan dapat tertangkap oleh mata kita.

3. Cahaya Dapat Dipantulkan

Cahaya dapat dipantulkan dengan cara pemantulan atau terpancarnya kembali cahaya dari bagian permukaan benda yang sebelumnya terkena cahaya. Sifat pemantulan yang dimiliki oleh cahaya ini bisa dibagi menjadi dua yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur atau difus.

Pada proses pemantulan teratur, berkas cahaya akan melakukan pemantulan secara sejajar. Hal ini seperti ketika kalian bermain pada siang hari dengan membawa cermin yang digunakan untuk memantulkan cahaya. Saat kalian mengarahkan cermin ke arah datangnya cahaya. Maka cahaya bisa dipantulkan ke segala arah dari cahaya yang dipantulkan.

Sedangkan untuk pemantulan baur atau difus merupakan suatu peristiwa pemantulan cahaya yang terjadi pada permukaan yang tidak rata. Sebagai contohnya adalah pemantulan cahaya pada air, batu, pohon, aspal dan sepatu. Cermin juga memiliki sifat refleksi cahaya akan dibagi menjadi beberapa jenis yaitu cermin datar, cermin cembung dan cermin cekung.

4. Cahaya Dapat Dibelokkan

Cahaya dapat dibiaskan ketika cahaya mengalami pergerakan miring melalui medium yang berbeda kondisi kepadatannya. Contohnya adalah cahaya dari udara kemudian akan melewati air. Karena hal tersebutlah cahaya akan mengalami pembiasan dan pembelokan dalam medium tersebut.

Sifat cahaya yang bisa dibiaskan atau dibelokkan juga banyak dimanfaatkan dalam berbagai macam alat optik. Contohnya adalah ketika kalian melihat kolam tampak dangkal karena memiliki air yang jernih, padahal kolam tersebut bisa saja memiliki kedalaman yang lebih dalam daripada yang kalian lihat di atas permukaan.

Itulah beberapa sifat yang dimiliki oleh cahaya. Selain empat sifat yang dijelaskan di atas, cahaya juga masih memiliki beberapa sifat lainnya.

https://www.gramedia.com/products/jago-fisika-cahaya-dan-bumi?utm_source=literasi&utm_medium=literasibuku&utm_campaign=seo&utm_content=LiterasiRekomendasi

Sifat Pembiasan Cahaya

Setelah mengetahui sifat cahaya secara umum. Berikutnya adalah tentang beberapa sifat dalam pembiasan cahaya yang bisa kalian baca selengkapnya di bawah ini.

1. Pembiasan Cahaya dari Zat Renggang ke Zat Rapat

Sifat yang pertama adalah pembiasan cahaya dari zat renggang ke zat rapat. Dimana hal tersebut bisa terjadi pada saat cahaya dibiaskan dari udara ke air. Udara merupakan medium yang lebih renggang dibandingkan dengan air, sehingga cahaya akan dibiaskan hingga mendekati garis normal.

2. Pembiasan Cahaya dari Zat Rapat ke Zat Renggang

Sifat yang berikutnya adalah pembiasan cahaya dari zat rapat ke zat renggang. Kondisi ini bisa terjadi ketika cahaya dibiaskan dari kaca ke air. Kaca memiliki medium yang lebih rapat jika dibandingkan dengan air. Oleh sebab itu cahaya akan dibiaskan hingga menjauhi garis normal.

Itulah dua sifat pembiasan cahaya yang bisa kalian baca selengkapnya.

Penyebab Terjadinya Pembiasan Cahaya

Pembiasan cahaya merupakan peristiwa perubahan arah rambat cahaya ketika berpindah dari satu medium lain yang memiliki kerapatan optic yang berbeda. Penyebab terjadinya pembiasan cahaya akan dibagi menjadi dua jenis. Dua jenis penyebab terjadinya cahaya adalah sebagai berikut.

Ketika sinar datang dari medium yang memiliki kerapatan lebih renggang menuju ke medium yang lebih rapat, maka sinar yang datang tersebut akan dibiaskan mendekati garis normal. Contohnya adalah ketika sinar datang melalui medium udara menuju ke air.

Ketika sinar datang dari medium yang lebih rapat menuju ke medium yang lebih renggang maka sinar yang datang akan dibiaskan hingga menjauhi garis normal. Contohnya adalah ketika sinar datang melalui medium air menuju ke udara.

Indeks Bias Cahaya

Pembiasan cahaya bisa terjadi karena perbedaan laju cahaya pada kedua medium yang digunakan. Laju cahaya pada medium yang lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat.

Secara matematis dapat dirumuskan menjadi sebagai berikut ini.

pembiasan cahaya adalahBerikut penjabarannya:
N = indeks bias
C = laju cahaya dalam ruang hampa
( 3 x 108 m/s)
V = laju cahaya dalam zat

Indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1 (artinya, n ³1)

Hukum Pembiasan Cahaya

Pada sekitar tahun 1621 ada seorang ilmuwan Belanda bernama Willebrord Snell melakukan sebuah eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. Adapun hasil yang didapatkan dari eksperimen tersebut disebut dengan hukum snell seperti pada penjelasan di bawah ini.

Sinar datang, garis normal serta sinar bias akan terletak pada satu bidang datar.
Hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias adalah bilangan tetap atau bisa disebut dengan indeks bias.

Jika dilihat secara matematis, hasil bagi sudut datang dan sudut bias akan dinyatakan sebagai berikut.

pembiasan cahaya adalahDimana (i) adalah sudut datang dan (r) adalah sudut bias

Penerapan Pembiasan Cahaya dalam Kehidupan

Dalam kehidupan sehari-hari ada beberapa peristiwa pembiasan cahaya. Apa saja penerapan pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari? Berikut ini adalah penjelasan selengkapnya akan hal tersebut.

1. Pemantulan Sempurna

Pemantulan sempurna bisa terjadi jika seberkas cahaya datang dari medium rapat atau indeks bias besar menuju ke medium kurang rapat atau indeks bias kecil. Syarat terjadinya pemantulan sempurna adalah sudut datang harus lebih besar daripada sudut kritis atau sudut datang yang bisa menghasilkan sudut bias 90 derajat.

Pemantulan sempurna ini biasanya dimanfaatkan dalam proses pembuatan serta optic. Serat optik adalah jenis kabel yang memiliki daya transmisi yang begitu tinggi.

2. Pensil atau Sedotan yang Terlihat Patah

Mungkin kalian pernah melakukan eksperimen secara pribadi menggunakan bahan pensil atau sedotan dan air. Dimana ketika pensil atau sedotan dimasukkan ke dalam air yang ada di sebuah gelas akan tampak seperti patah. Hal ini bisa terjadi karena disebabkan oleh adanya perbedaan medium yang dilalui oleh cahaya.

3. Air Laut Terlihat Dangkal

Jika kalian pernah ke pantai, mungkin kalian juga pernah melihat air laut yang begitu dangkal dan ingin berenang di dalamnya. Padahal air laut tersebut tidaklah dangkal.

Air laut yang bisa terlihat dangkal tersebut tak lain karena adanya cahaya yang melewati dua medium yang berbeda yaitu dari udara ke air. Prinsip yang digunakan hampir sama dengan eksperimen pensil yang seolah terlihat patah ketika dimasukkan ke dalam air.

4. Pembiasan Pada Lensa

Lensa memang memiliki banyak manfaat pada kehidupan ini. Misalnya adalah lensa dapat digunakan pada kacamata, teropong, lup dan juga mikroskop. Tahukah kalian jika lensa yang biasa digunakan untuk melihat benda dari luar batas kemampuan mata manusia adalah karena adanya pembiasan cahaya yang masuk ke dalamnya.

Indeks bias antar medium lensa dan udara memang telah berbeda. Karena hal tersebutlah lensa bisa membiaskan cahaya yang masuk ke dalamnya.

Contohnya adalah bagi mereka yang menderita rabun jauh atau rabun dekat. Setelah memakai kacamata, mereka akan bisa lebih mudah melihat pada jarak normal. Hal ini tak lain karena adanya banyakan yang dibentuk oleh benda tetap jatuh pada retina.

Itulah beberapa penerapan pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari. Mungkin setelah membaca beberapa contoh penerapan cahaya seperti di atas, kalian jadi lebih mudah tahu apa saja bentuk pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari.

Pembiasan Cahaya Pada Lensa

pembiasan cahaya adalah

Sumber: Kompas.com

Lensa adalah benda bening yang dibentuk sedemikian rupa agar bisa membiaskan atau meneruskan hampir seluruh cahaya yang melaluinya. Saat ini ada dua jenis lensa yang bisa kalian temukan dengan mudah yaitu lensa cembung atau lensa positif dan lensa cekung atau lensa negatif.

Dua jenis lensa tersebut bisa kalian baca secara lebih lengkap pada ulasan di bawah ini.

1. Lensa Cembung atau Lensa Positif

Lensa cembung bisa juga disebut dengan istilah lensa konvergen atau lensa positif. Yang mana lensa cembung memiliki bagian tengah yang lebih tebal daripada bagian ujungnya.

Lensa cembung juga dibagi menjadi tiga jenis lensa seperti pada penjelasan di bawah ini.

  1. Lensa cembung ganda atau bikonveks yaitu lensa dengan kedua permukaannya memiliki bentuk cembung.
  2. Lensa cembung datar atau plankonveks yaitu lensa yang memiliki satu bentuk lensa cembung dan satu bentuk lesan datar.
  3. Lensa cembung cekung atau konkaf konveks yaitu lensa dengan bentuk permukaan satu cembung dan satu cekung.

Perlu diketahui jika lensa cembung memiliki sifat seperti lensa cekung. Maka dari itu bayangan yang dibentuknya pun akan hampir sama dengan lensa cekung. Untuk penjelasan lebih lanjut tentang hal tersebut adalah sebagai berikut ini.

pembiasan cahaya adalah

Sumber: dosenpendidikan.co.id

Bayangan nyata terjadi dari perpotongan sinar bias yang berkumpul. Bayangan nyata pada lensa cembung terjadi ketika benda terletak pada ruang II dan III.

Bayangan maya bisa terjadi dari perpotongan perpanjangan sinar bisa yang divergen atau menyebar. Bayangan maya pada lensa cembung bisa terjadi jika terletak pada ruang I.

2. Lensa Cekung

Lensa cekung juga bisa disebut sebagai lensa divergen atau lensa negatif. Dimana lensa cekung merupakan sebuah lensa yang memiliki bagian tengah lebih tipis dibandingkan dengan bagian ujungnya. Perlu diketahui juga jika lensa cekung memiliki suatu sifat yang disebut dengan divergen atau mampu menyebarkan cahaya. Pembentukan bayangan yang ada pada lensa cekung memiliki titik api atau fokus yang dinyatakan dengan negatif.

Sama dengan lensa cembung, lensa cekung juga dibagi menjadi tiga jenis lensa. Tiga jenis lensa pada lensa cekung adalah sebagai berikut ini.

pembiasan cahaya adalah

Sumber: materibelajar.co.id

  1. Lensa cekung ganda atau bikonkaf yaitu lensa dengan kedua permukaan berbentuk cekung.
  2. Lensa cekung datar atau plankonkaf yaitu lensa dengan bentuk permukaan yang satu cekung dan yang satunya lagi datar.
  3. Lensa cekung cembung atau konveks konkaf yaitu lensa dengan bentuk permukaan satu cekung dan satunya berbentuk cembung.

Adapun sinar istimewa yang dihasilkan oleh lensa cekung adalah sebagai berikut.

  1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan seakan-akan berasal dari titik fokus aktif F1.
  2. Sinar akan datang seakan-akan menuju ke titik fokus pasif F2 akan dibiaskan sejajar dengan sumbu utama.
  3. Sinar akan datang menuju ke titik pusat optic O diteruskan tanpa pembiasan.

Itulah rangkuman tentang pembiasan cahaya. Grameds bisa membaca buku-buku terkait Fisika dengan mengunjungi Gramedia.com, agar kamu memiliki informasi #LebihDenganMembaca.

Penulis: Hendrik

Sumber:

BACA JUGA:



ePerpus adalah layanan perpustakaan digital masa kini yang mengusung konsep B2B. Kami hadir untuk memudahkan dalam mengelola perpustakaan digital Anda. Klien B2B Perpustakaan digital kami meliputi sekolah, universitas, korporat, sampai tempat ibadah."

logo eperpus

  • Custom log
  • Akses ke ribuan buku dari penerbit berkualitas
  • Kemudahan dalam mengakses dan mengontrol perpustakaan Anda
  • Tersedia dalam platform Android dan IOS
  • Tersedia fitur admin dashboard untuk melihat laporan analisis
  • Laporan statistik lengkap
  • Aplikasi aman, praktis, dan efisien