Pembiasan Prisma

Pembiasan Prisma – Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang pembiasan pada lensa. Pada topik kali ini kalian akan belajar tentang pembiasan pada prisma. Prisma adalah benda bening (transparan) yang terbuat dari gelas dan dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu. Prisma berfungsi sebagai pembias sinar yang mengenainya. Permukaan yang berfungsi membiaskan cahaya disebut bidang bias.

Ketika seberkas sinar datang pada bidang pembias I, maka sinar tersebut akan dibiaskan mendekati garis normal. Hal tersebut dikarenakan sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat, yaitu dari udara ke kaca. Sampai pada bidang pembias II, berkas sinar tersebut akan dijauhkan dari garis normal karena sinar datang dari medium rapat menuju medium kurang rapat, yaitu dari kaca ke udara, sehingga berkas sinar yang melewati sebuah prisma akan mengalami pembelokan arah dari arah semula.

Berkas sinar dalam prisma mengalami dua kali pembiasan, sehingga berkas antara sinar yang datang dan sinar keluar tidak lagi sejajar. Ketika sinar dilewatkan pada prisma, ternyata terjadi penyimpangan arah sinar datang pertama (i1) dengan sinar bias akhir (r2). Hal ini karena ujung-ujung prisma membentuk sudut. Sudut yang dibentuk oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias (β). Sinar yang dijatuhkan pada bidang pembias pertama dan sinar yang keluar dari bidang pembias kedua akan membentuk sudut tertentu terhadap sinar datang. Sudut ini disebut sudut deviasi atau sudut penyimpangan (D). Hubungan antara sudut deviasi (D), sudut sinar datang (i1), sudut sinar bias (r2), dan sudut pembias prisma (β) dinyatakan dalam persamaan berikut.

D=i1+r2β 

Pembiasan cahaya pada prisma, ditunjukkan oleh gambar berikut ini.

Keterangan:
D = sudut deviasi;
i1 = sudut datang pertama;
r1 = sinar bias pertama;
i2 = sudut datang akhir;
r2 = sinar bias akhir; dan
β = sudut pembias prisma.

Jika sudut datangnya sinar diperkecil, maka sudut deviasinya akan semakin kecil. Sudut deviasi berharga minimum apabila (D = 0). Saat sudut datang sama dengan sudut bias, akan berlaku hubungan berikut ini. Sudut deviasi minimum dapat dinyatakan sebagai berikut.

D=i1+r2β=2iβ  atau i=12(D+β) 

Menurut hukum Snellius tentang pembiasan berlaku sinisinr=n2n1

a. Bila sudut pembias lebih dari 15o, besar sudut deviasi minimum dirumuskan sebagai berikut.

sin12(D+β)sin12β=n2n1

Keterangan:
n1 = indeks bias medium di sekitar prisma; dan
n2 = indeks bias prisma.

b. Bila sudut pembias kurang dari 15o, besar sudut deviasi minimum menggunakan rumus berikut.

D=(D211)β 

Keterangan:
n2-1 = indeks bias relatif prisma terhadap medium.

Contoh Soal

Sebuah sinar mengenai prisma dengan sinar datang pertama 23o dan sudut bias akhir 31o. Jika sudut pembias sebesar 19o, berapakah sudut deviasi prisma tersebut ?
Penyelesaian
Diketahui:
i1 = 23o
β = 19o
r2 = 31o
Ditanyakan: Sudut deviasi prisma (D)?
Jawab:

D=i1+r2β 

D=23o+31o19o 

D=35o 

Jadi, sudut deviasi prismanya adalah 35o.

Pembiasan Prisma | lookadmin | 4.5