Pemantulan dan pembiasan cahaya

Pemantulan dan pembiasan cahaya adalah dua fenomena fisik yang dapat dialami oleh sinar cahaya. Dalam pemantulan, sinar cahaya memantul dari suatu permukaan, sedangkan dalam pembiasan, sinar cahaya yang melewati satu medium ke medium lain mengubah sudut rambatnya.

	Pantulan cahaya	pembiasan cahaya
Definisi	Fenomena optik di mana berkas cahaya memantul ketika bertemu material.	Fenomena optik di mana sinar cahaya berubah arah ketika melewati media kepadatan yang berbeda.
Komponen	Sinar datang Sinar pantul Permukaan reflektif Garis normal Sudut datang Sudut pantul	Sinar datang Sinar bias Permukaan antara media Garis normal Sudut datang Sudut bias
Sedang	diproduksi dalam media yang sama	Itu terjadi di perbatasan antara dua media dengan kepadatan berbeda.
hukum	Garis normal dan sinar datang dan sinar pantul berada pada bidang yang sama. Sudut datang = sudut pantul	Garis normal dan sinar datang dan sinar bias berada pada bidang yang sama Indeks bias medium 1 kali sinus sudut datang sama dengan indeks bias medium 2 kali sinus sudut bias: tidak ada ₁. sin(α ₂) =n ₂. dosa (α ₂)
Ciri	Kecepatan rambat cahaya tidak berubah Frekuensi gelombang cahaya tidak berubah intensitas sinar pantul lebih kecil	Kecepatan rambat cahaya berubah. Itu tergantung pada indeks bias medium.
contoh	Kaleidoskop Tungku Surya Cermin Gemshine Solar Halo	Gambar ganda di akuarium Jerami terputusRefraktometri

Apa yang dimaksud dengan pantulan cahaya?

Pemantulan cahaya adalah fenomena yang terjadi ketika kita memiliki sensasi bahwa seberkas cahaya memantul dari permukaan.
Apa yang sebenarnya terjadi adalah bahwa sinar cahaya memantul kembali ketika mengenai media yang berbeda dari yang dilaluinya, seperti yang akan terjadi ketika sebuah bola ditendang ke dinding.

Dalam pemantulan cahaya dapat dibedakan sinar asal atau sinar datang dan sinar balik atau sinar pantul . Pada titik di mana sinar datang dan sinar pantul bertemu, garis khayal ditarik tegak lurus ke permukaan, yang dikenal sebagai garis normal .

Antara sinar datang dan garis normal terbentuk sudut datang, dan antara garis normal dan sinar pantul terbentuk sudut pantul. Jadi, arah pantulan cahaya bergantung pada bentuk permukaan pantul dan arah sinar datang.

Cahaya memiliki frekuensi gelombang dan kecepatan yang sama baik pada sinar datang maupun sinar pantul. Namun, intensitas cahaya yang dipantulkan lebih rendah dari cahaya datang.

Hukum pemantulan cahaya

Hukum pemantulan cahaya menjelaskan perambatan sinar cahaya ketika kembali. Ada dua hukum:

Hukum I : Sinar datang, garis normal permukaan datang, dan sinar pantul berada pada bidang yang sama.

Hukum kedua : sudut datang dan sudut pantul sama besar. Jika sudut datang sama dengan 30°C, maka sudut pantulnya sama dengan 30°C. Jika cahaya datang secara tegak lurus, sudut datang dan sudut pantulnya sama dengan 0 °C, sehingga cahaya akan dipantulkan membalikkan rasa rambat.

Contoh pemantulan cahaya

Pemantulan cahaya terjadi di alam dalam banyak situasi dan dengan beberapa aplikasi.

Oven surya

tungku surya Odeillo di Perancis.

Di banyak tempat, sinar matahari digunakan untuk memasak, melalui oven surya, dirancang dengan permukaan melengkung yang dipoles yang memantulkan dan memusatkan sinar di area kecil.
Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis membangun oven surya di Odeillo untuk mempelajari sifat bahan di lingkungan dengan suhu matahari tinggi. Oven ini didasarkan pada konsentrasi sinar matahari oleh refleksi, mencapai 1000 kilowatt per meter persegi.

pembentukan bayangan cermin

Rumah cermin tampak menyatu dengan lingkungan dengan memantulkan bayangan dari luar.

Cermin adalah permukaan halus tempat berkas cahaya memantul dan bayangan terbentuk oleh efek pantulan cahaya. Cermin yang paling umum adalah cermin datar yang dibuat dari sepotong kaca yang dilapisi di satu sisi dengan perak atau aluminium nitrat.

kaleidoskop

Gambar yang dapat diamati dalam kaleidoskop tidak terhitung banyaknya.

Kaleidoskop adalah alat optik yang terdiri dari tabung dengan cermin internal dan potongan kaca berwarna. Saat kaleidoskop diputar, figur berbagai pola warna-warni terbentuk, karena efek pantulan cahaya di dalam mainan.

refleksi internal total

Kecemerlangan internal yang kita lihat pada berlian disebabkan oleh refleksi internal total.

Refleksi internal total adalah refleksi khusus yang dapat diamati pada permata, seperti berlian. Dalam hal ini, cahaya memasuki berlian pada sudut sedemikian rupa sehingga sinar dipantulkan di dalam kristal, dengan sinar memantul dari wajah bagian dalam.

halo matahari

gb Lingkaran cahaya yang mengelilingi matahari disebabkan oleh pantulan cahaya oleh tetesan air.

Terkadang kita dapat menghargai lingkaran menyebar yang mengelilingi matahari. Hal ini disebabkan oleh pantulan sinar matahari dari permukaan tetesan air yang mengambang di atmosfer.

Apa itu pembiasan cahaya?

Pembiasan cahaya terjadi ketika cahaya berpindah dari satu medium ke medium lainnya. Fenomena inilah yang menjelaskan mengapa sebuah benda lurus terlihat bengkok ketika kita memasukkannya ke dalam air. Sinar cahaya dibelokkan ketika melewati media yang berbeda dari mana datangnya.

Pembiasan cahaya terjadi pada antarmuka media dengan kepadatan berbeda seperti udara dan air, atau udara dan kaca, yang mempengaruhi kecepatan rambat cahaya. Penyimpangan arah rambat akan semakin besar semakin besar perbedaan kecepatan rambat pada kedua media.

Dalam pembiasan cahaya, sinar datang dan sinar bias dibedakan. Sudut datang dibentuk antara sinar datang dan garis normal. Sedangkan antara sinar bias dan garis normal terbentuk sudut bias.

Setiap medium memiliki indeks bias ( n ) yang merupakan perbandingan antara kecepatan rambat cahaya dalam ruang hampa (c) dan kecepatan rambat cahaya dalam medium tersebut (v):

n = c/v

Indeks bias berbanding terbalik dengan kecepatan cahaya dalam medium; yaitu, semakin tinggi indeks bias, semakin rendah kecepatan rambat, dan sebaliknya. Jadi, untuk kaca, air dan plastik lebih besar dari 1; ia tidak memiliki satuan, karena merupakan hubungan antara kecepatan.

Pembiasan cahaya dapat terjadi bersamaan dengan pemantulan. Sebagai contoh, jika cahaya mengenai salah satu permukaan balok kaca, cahaya tersebut dipantulkan dan dibiaskan pada batas kaca-udara.

Hukum pembiasan (hukum Snell-Descartes)

Hukum pembiasan menjelaskan bagaimana fenomena ini terjadi. Itu adalah fisikawan dan matematikawan Christiaan Huygens yang menyimpulkan hukum-hukum ini yang dirangkum dalam:

Hukum I : Sinar datang pada permukaan pemisah dua media, garis normal permukaan pada titik datang, dan sinar bias berada pada bidang yang sama.
Hukum kedu
a : indeks bias n ₁dan n ₂, sudut datang ₁dan sudut bias ₂berhubungan dengan persamaan berikut:

tidak ada ₁. sin(α ₂) =n ₂. dosa (α ₂)

Ketika cahaya datang secara tegak lurus (sudut datang sama dengan 0) tidak ada penyimpangan cahaya, yaitu, sinar datang mengikuti jalur liniernya.

contoh pembiasan cahaya

Pembiasan cahaya menjelaskan banyak fenomena yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Mari kita lihat beberapa contoh.

Sedotan yang rusak

Ilusi optik yang kita rasakan ketika sedotan dimasukkan ke dalam segelas air disebabkan oleh pembiasan cahaya.

Ketika sebuah benda lurus, seperti pensil atau sedotan, dijatuhkan ke dalam segelas air atau cairan lain, benda itu akan tampak pecah.

Gambar ganda di tangki air

Bayangan ganda yang kita lihat dari seekor ikan di akuarium dijelaskan oleh pembiasan cahaya di dalam air.

Air memiliki indeks bias yang berbeda dengan udara. Itulah sebabnya ketika kita melihat benda atau makhluk di dalam akuarium, kita dapat melihat lebih dari satu gambar.

Refraktometri

Dengan menggunakan refraktometer, Anda dapat menentukan konsentrasi suatu larutan.

Indeks bias suatu zat digunakan untuk menunjukkan konsentrasi beberapa senyawa. Untuk ini, alat yang disebut refraktometer digunakan, di mana beberapa tetes larutan ditempatkan pada permukaan prismatik, dan sudut bias diukur.

Anda mungkin juga tertarik pada:

Fenomena fisika dan kimia
Fenomena alam .