Pengertian Pembiasan Cahaya Dan Suara Aturan Snellius (Hukum Pembiasan Cahaya) Dan Teladan Pembiasan Cahaya Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Berikut ini ialah pembahasan perihal pembiasan cahaya yang mencakup pengertian pembiasan, pengertian pembiasan cahaya, aturan pembiasan cahaya, suara aturan snellius, pola pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari.

Pengertian Pembiasan Cahaya

Dalam kehidupan sehari-hari kau mungkin pernah melihat kejadian pembiasan. Untuk melihat kejadian pembiasan lakukan aktivitas berikut!

Prosedur kerja:

1. Isilah gelas dengan air jernih sampai terisi setengahnya.
2. Masukkan pensil setengahnya ke dalam gelas tersebut.
3. Buatlah sudut antara pensil dan air kurang dari 90o.
4. Apa yang terjadi? Dapatkah kau melihat bahwa pada batas air dan udara, pensil kau tampak membengkok?
5. Sorotkan lampu senter ke dalam gelas yang berisi air jernih. Buatlah sudut antara sinar cahaya senter dan permukaan air. Lakukan pula menyorotkan lampu senter secara tegak lurus permukaan air.
6. Amati apa yang terjadi.
7. Apakah kesimpulan dari percobaan di atas?

Ketika pensilmu dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air jernih, pensil tersebut seakan-akan membengkok pada titik batas udara dan air.

Mengapa ini terjadi? Kejadian menyerupai itu dinamakan pembiasan. Hal ini disebabkan adanya perbedaan kerapatan medium air dan udara.

Hal serupa terjadi saat kau menyorotkan lampu senter ke dalam air. Lampu senter tersebut ada yang dibiaskan dan ada yang dipantulkan.

Selain terjadi pembiasan, cahaya lampu senter pun mengalami pemantulan. Hal ini terjadi lantaran air memiliki warna yang jernih. Telah dibahas sebelumnya, jikalau cahaya mengenai suatu permukaan jernih, cahaya tersebut akan mengalami pemantulan dan pembiasan.

Pembiasan cahaya adalah perubahan arah sinar cahaya (atau jenis gelombang lain) saat melewati dua medium transparan yang kerapatannya berbeda, contohnya air dan udara. 

Pembiasan merupakan salah satu fenomena penting yang paling fundamental untuk menjelaskan kejadian-kejadian yang terjadi pada lensa dan prisma.

Peristiwa yang terjadi pada Kegiatan di atas, cahaya dari lampu senter akan dibelokkan di perbatasan antara dua medium yaitu air dan udara.

Dalam hal ini gelombang cahaya menjalar melalui dua medium yang memiliki kerapatan berbeda, dari medium yang kerapatannya kecil ke medium yang kerapatannya lebih besar (dari udara ke air).

Peristiwa pada Kegiatan di atas jikalau dibentuk diagram, maka jalannya sinar senter dari udara masuk ke air ditunjukkan menyerupai pada Gambar di bawah ini.

Gambar: Menggambar diagram sinar pembiasan cahaya dari udara ke air.

Cara menggambarkannya ialah sebagai berikut.

1. Gambar garis yang mewakili bidang batas, XY kemudian garis yang tegak lurus XY, yaitu AB (Gambar a).
2. Gambar dua bulat dengan titik sentra O dengan perbandingan jari-jari 4 : 3 sesuai indeks bias medium (di sini n = 4/3 , medium air) (Gambar b).
3. Gambar sinar tiba P dengan sudut tiba i, misal 30°. Teruskan sinar PO sampai memotong bulat kecil di titik Q. Tariklah garis dari titik Q sejajar dengan garis normal AB sampai memotong bulat besar di titik R. Hubungkan titik sentra O dan titik R dengan garis lurus. Garis OR mengatakan sinar bias (Gambar c).

Tampak bahwa sinar yang tiba dari medium kurang rapat (udara) menuju medium lebih rapat (air) dibelokkan mendekati normal.

Bagaimana jikalau sinar cahaya tiba dari medium yang lebih rapat menuju medium kurang rapat? Sinar yang tiba dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat, contohnya dari beling menuju air, akan dibiaskan menjauhi garis normal.

Jika sinar tiba yang mengenai suatu medium kurang rapat menghasilkan sinar bias dengan sudut 90°, berarti sinar bias bergerak sepanjang bidang batas dan tidak memasuki medium kedua. Sudut ini disebut sudut kritis. Perhatikan Gambar di bawah ini!

Gambar: Pembiasan cahaya dari medium beling ke medium udara dengan sudut kritis.

Bunyi Hukum Snellius (Hukum Pembiasan Cahaya)

Hukum Snellius ialah rumus matematika yang meberikan hubungan antara sudut tiba dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, menyerupai udara dan gelas. 

Nama aturan ini diambil dari matematikawan Belanda Willebrord Snellius, yang merupakan salah satu penemunya. Hukum ini juga dikenal sebagai Hukum Descartes atau Hukum Pembiasan Cahaya.

Prinsip jalannya sinar dari satu medium ke medium lain pada pembiasan sama dengan pemantulan. Kaprikornus aturan pembiasan cahaya sanggup dituliskan sebagai berikut.

1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar dan ketiganya berpotongan di satu titik.
2. Sinar tiba dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya sinar tiba dari medium lebih rapat menuju medium kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal. Sinar tiba tegak lurus bidang batas diteruskan atau tidak mengalami pembiasan.

Contoh Pembiasan Cahaya dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari antara lain kejadian fatamorgana dan dasar bak renang tampak dangkal jikalau dilihat dari samping.

Perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa udara dengan kecepatan cahaya dalam suatu medium disebut indeks bias medium. Bila dirumuskan secara matematis ialah sebagai berikut.

Keterangan:
n = indeks bias medium
C = kecepatan cahaya di ruang hampa = 3 × 108 m/s
Cn = kecepatan cahaya dalam medium

Telah disebutkan bahwa pembiasan sanggup terjadi pada medium yang transparan. Dengan lensa kita sanggup mempelajari kejadian pembiasan.

Pengetahuan pembiasan pada lensa cembung maupun lensa cekung merupakan pengetahuan dasar untuk mempelajari alat-alat optik menyerupai kacamata, kamera, teropong, dan alat optik lainnya.