Rabu, 30 Mei 2012

polarisasi fisika


BAB I
PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Polarisasi adalah proses dimana getaran-getaran suatu gerak gelombang dibatasi menurut pola tertentu. Atau Polarisasi adalah peristiwa perubahan arah getar gelombang cahaya yang acak menjadi satu arah getar. Polarisasi gelombang menunjukkan arah medan listrik pada suatu titik yang dilewati oleh gelombang tersebut. Jenis polarisasi antena dapat dikategorikan berdasarkan polanya pada bidang yang tegak lurus atau normal dengan sumbu propagasi.
¨      Gelombang yang dapat mengalami polarisasi hanyalah gelombang tranversal yang mempunyai arah getaran tegak lurus dengan arah perambatannya
¨      Terpolarisasi atau terkutub artinya memiliki satu arah getar tertentu saja, seperti pada gambar berikut :
polarisasi kutub.jpg

Gambar a.1


Simbol Cahaya alami, yang bukan sinar terpolarisasi adalah gambar sbb:
polarisasi-1.jpg

Gambar a.2

Atau
polarisasi-2.jpg
   gambar a.3
B.rumusan masalah
a)      Apa yang dimaksud polarisasi ?
b)      Penyebab polarisasi cahaya ?
c)      Apa yang dimaksud polarimeter ?
d)     Contoh soal !


BAB II
PEMBAHASAN
A.pengertian polarisasi

http://1.bp.blogspot.com/-rqtDTYU0qNU/TWRe75DV_hI/AAAAAAAAAhU/_PSXdSlCQi0/s200/1.png

Polarisasi adalah peristiwa penyerapan arah bidang getar dari gelombang. Gejala polarisasi hanya dapat dialami oleh gelombang transversal saja, sedangkan gelombang longitudinal tidak mengalami gejala polarisasi. Fakta bahwa cahaya dapat mengalami polarisasi menunjukkan bahwa cahaya merupakan gelombang transversal.Pada umumnya, gelombang cahaya mempunyai banyak arah getar.  Suatu gelombang yang mempunyai banyak arah getar disebut gelombang tak terpolarisasi, sedangkan gelombang yang memilki satu arah getar disebut gelombang terpolarisasi.

Gejala polarisasi dapat digambarkan dengan gelombang yang terjadi pada tali yang dilewatkan pada celah. Apabila tali digetarkan searah dengan celah maka gelombang pada tali dapat melewati celah tersebut. Sebaliknya jika tali digetarkan dengan arah tegak lurus celah maka gelombang pada tali tidak bisa melewati celah tersebut.  

Sinar alami seperti sinar Matahari pada umumnya adalah sinar yang tak terpolarisasi. Cahaya dapat mengalami polarisasi dengan berbagai cara, antara lain karena peristiwa pemantulan, pembiasan, bias kembar, absorbsi selektif, dan hamburan.
Polarisasi cahaya atau polarisasi optik adalah salah satu sifat cahaya yang bergerak secara oscillasi dan menuju arah tertentu. Karena cahaya termasuk gelombang elektromagnetik, maka cahaya ini mempunyai medan listrik, E dan juga medan magnet, H yang keduanya saling beroscilasi dan saling tegak lurus satu sama lain, serta tegak lurus terhadap arah rambatan (lihat gambar).
Cahaya juga dikategorikan sebagai gelombang transversal; yang berarti bahwa cahaya merambat tegak lurus terhadap arah oscilasinya. Adapun syaratnya adalah bahwa gelombang tersebut mempunyai arah oscilasi tegak lurus terhadap bidang rambatannya. Gelombang bunyi, berbeda dengan gelombang cahaya, tidak dapat terpolarisasi sehingga dia bukan gelombang transversal.Suatu cahaya dikatakan terpolarisasi apabila cahaya itu bergerak merambat ke arah tertentu. Arah polarisasi gelombang ini dicirikan oleh arah vektor bidang medan listrik gelombang tersebut serta arah vektor bidang medan magnetnya.
            Beberapa macam / jenis polarisasi: polarisasi linear, polarisasi melingkar, polarisasi ellips. Gelombang dengan polarisasi melingkar dan polarisasi elips dapat diuraikan menjadi 2 gelombang dengan polarisasi tegak lurus. Polarisasi linear terjadi ketika cahaya merambat hanya dengan satu arah yang tegak lurus terhadap arah rambatan atau bidang medan listriknya.
Jenis polarisasi melingkar dari gelombang cahaya, dengan medan E (hijau) dan medan H (merah), dan arah rambatan ke atas

B.PENYEBAB TERJADINYA POLARISASI
1. Polarisasi karena Pemantulan 

Cahaya yang datang ke cermin dengan sudut datang sebesar 57o, maka sinar yang terpantul akan merupakan cahaya yang terpolarisasi. Cahaya yang berasal dari cermin I adalah cahaya terpolarisasi akan dipantulkan ke cermin. 
Apabila cermin II diputar sehingga arah bidang getar antara cermin I dan cermin II saling tegak lurus, maka tidak akan ada cahaya yang dipantulkan oleh cermin II. Peristiwa ini menunjukkan terjadinya peristiwa polarisasi. Cermin I disebut polarisator, sedangkan cermin II disebut analisator. Polarisator akan menyebabkan sinar yang tak terpolarisasi menjadi sinar yang terpolarisasi, sedangkan  analisator akan menganalisis sinar tersebut merupakan sinar terpolarisasi atau tidak.




http://3.bp.blogspot.com/-HLVwgTf9mH0/TWRe9vI_jmI/AAAAAAAAAhY/zpHZE-B72vY/s320/2.png








2. Polarisasi karena Pemantulan dan Pembiasan 

http://2.bp.blogspot.com/-HKQ6j74i-Kg/TWRe_LNufcI/AAAAAAAAAhc/zKRFWt3rnyE/s1600/3.png

Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan para ilmuwan Fisika menunjukkan bahwa polarisasi karena pemantulan dan pembiasan dapat terjadi apabila cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang dibiaskan saling tegak lurus atau membentuk sudut 90o.
Di mana cahaya yang dipantulkan merupakan cahaya yang terpolarisasi sempurna, sedangkan sinar bias merupakan sinar terpolarisasi sebagian.  Sudut datang sinar yang dapat menimbulkan cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang dibiaskan merupakan sinar yang terpolarisasi. 

Sudut datang seperti ini dinamakan sudut polarisasi (ip) atau sudut Brewster. Pada saat sinar pantul dan sinar bias saling tegak lurus (membentuk sudut 90o) akan berlaku ketentuan bahwa :
i+ r = 90 atau r = 90o- i
Dari hukum Snellius tentang pembiasan berlaku bahwa :http://3.bp.blogspot.com/-g9kc5RmjzB8/TWRfAJ38y2I/AAAAAAAAAhg/tr4pvTNedh0/s1600/4.png
3. Polarisasi karena Bias Kembar (Pembiasan Ganda) 

http://1.bp.blogspot.com/-HmHat4K0cU4/TWRfBfDoClI/AAAAAAAAAhk/TkI4m7JXi20/s320/5.png

Polarisasi karena bias kembar dapat terjadi apabila cahaya melewati suatu bahan yang mempunyai indeks bias ganda atau lebih dari satu, misalnya pada kristal kalsit.  Cahaya yang lurus disebut cahaya biasa, yang memenuhi hukum Snellius dan cahaya ini tidak terpolarisasi. Sedangkan cahaya yang dibelokkan disebut cahaya istimewa karena tidak memenuhi hukum Snellius dan cahaya ini adalah cahaya yang terpolarisasi.  

4. Polarisasi karena Absorbsi 

http://4.bp.blogspot.com/-PC18X0HiJJw/TWRfCe6u1bI/AAAAAAAAAho/BsWKHxytXWQ/s320/6.png

            Selektif Polaroid adalah suatu bahan yang dapat menyerap arah bidang getar gelombang cahaya dan hanya melewatkan salah satu bidang getar. Seberkas sinar yang telah melewati polaroid hanya akan memiliki satu bidang getar saja sehingga sinar yang telah melewati polaroid adalah sinar yang terpolarisasi. Peristiwa polarisasi ini disebut polarisasi karena absorbsi selektif. Polaroid banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain untuk pelindung pada kacamata dari sinar matahari (kacamata sun glasses) dan polaroid untuk kamera.  
5. Polarisasi karena Hamburan 


http://1.bp.blogspot.com/-4t5Kn4sswyo/TWRfDbyi2dI/AAAAAAAAAhs/mmPAmiEvIYg/s1600/a.png

           
            Polarisasi cahaya karena peristiwa hamburan dapat terjadi pada peristiwa terhamburnya cahaya matahari oleh partikel-partikel debu di atmosfer yang menyelubungi Bumi. Cahaya matahari yang terhambur oleh partikel debu dapat terpolarisasi. Itulah sebabnya pada hari yang cerah langit kelihatan berwarna biru. Hal itu disebabkan oleh warna cahaya biru dihamburkan paling efektif dibandingkan dengan cahaya-cahaya warna yang lainnya.  

6. Pemutaran Bidang Polarisasi

            Seberkas cahaya tak terpolarisasi melewati sebuah polarisator sehingga cahaya yang diteruskan terpolarisasi. Cahaya terpolarisasi melewati zat optik aktif, misalnya larutan gula pasir, maka arah polarisasinya dapat berputar.

http://2.bp.blogspot.com/-zR_YV93IS-w/TWRfFK2gAAI/AAAAAAAAAhw/Y1nYnxJkMWc/s400/b.png
C.POLARIMETER
            Polarimeter ialah alat untuk mengukur besarnya pemutaran ( rotasi ) bidang polarisasi larutan zat optik aktif. Beberapa senyawa organik seperti alkaloid, antibiotik, gula dan komponen minyak atsiri mempunyai sifat memutar bidang polarisasi sinar terpolarisasi yang melewati. Senyawa yang memutar bidang polarisasi ke arah kanan (searah dengan jarum jam ) dinamakan pemutar kanan, yang memutar ke kiri disebut pemuatr kiri. Biasanya di depan nama senyawa tersebut diberi tanda + atau d (dextrorotatory) untuk pemutar kanan, dan atau l (levorotatory) untuk pemutar kiri. Suatu senyawa dapat sekaligus menjadi pemutar kanan dan kiri, dinamakan zat rasemik.
            Pemutaran bidang polarisasi oleh zat optik aktif, besar arahnya dipengaruhi oleh beberapa faktor yakni :
a.      Jenis zatnya
b.      Tebal larutan atau panjang lintasan sinar dalam larutan
c.       Kadar zat dalam larutan
d.      Suhu larutan
e.       Panjan gelombang sinar yang digunakan

Polarisator mengubah sinar monokhromatik yang dipancarkan oleh lampu natrium dari sinar biasa menjadi sinar terpolariser. Pemutaran atau rotasi bidang polarisasi oleh larutan zat optik aktif dinamakan rotasi optik. Rotasi optik yang spesifik ialah bila tebal / panjang tabung 1 dm dan kadar zat dalam larutan 1 g salam setiap 1 ml larutan ( 100 g dalam setiap 100 ml larutan ) dinamakan rotasi jenis. Hubungan antara rotasi jenis ( simbol [a] ) dan rotasi optik ( simbol a ) dapat dinyatakan sebagai rumus sebagai berikut :
  =            ¾¾¾®  [a]   =  
Dimana : L = panjang tabung (dalam dm) dan
                C = kadar zat zat dalam larutan (dalam g/100 ml )
Rumus diatas dapat pula dinyatakan dengan mengganti kadar c dengan d x p, dimana d adalah kerapatan (massa jenis ) larutan dengan satuan g/ml, p menyatakan kadar zat ( satuan g ) dalam setiap 100 g larutan.
Rumus menjadi :
[ a ] =      


D. CONTOH SOAL
1. Hiosiamin sebanyak 5 g dilarutkan ke dalam kholoroform sehingga terbentuk larutan bervolum 50 ml. Dengan panjang tabung 2 dm, ternyata rotasi optiknya -5,04o. Hitunglah rotasi jenisnya.
Jawab :
                        C = 5 g / 50 ml     =  10 g / 100 ml
                      =     = = -25,20o
2. berapa gram hiosiamin dalam 20 ml larutan seperti pada contoh 1, jika tebal larutan 15 cm dan rotasi optiknya -7o, bila menggunakan sinar yang sama yakni sinar Na ?
Jawab :
            L =  1,5 dm    ¾¾®   c     =     =       
        C =   =  3,7 g/20 ml  ¾¾® massa hiosiamin = 3,7 g
               
BAB III
PENUTUP
A.KESIMPULAN
           
            Polarisasi cahaya atau polarisasi optik adalah salah satu sifat cahaya yang bergerak secara osilasi dan menuju arah tertentu. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik, maka cahaya itu mempunyai energi listrik dan energi magnetik yang saling berosilasi dan saling tegak lurus satu sama lain.Suatu cahaya dikatakan terpolarisasi apabila cahaya itu bergerak merambat ke arah tertentu. Arah polarisasi gelombang itu dicirikan oleh arah vektor bidang magnetnya.
            Beberapa macam / jenis polarisasi: polarisasi linear, polarisasi melingkar, polarisasi ellips. Gelombang dengan polarisasi melingkar dan polarisasi ellips dapat diuraikan menjadi 2 gelombang dengan polarisasi tegak lurus. Polarisasi linear terjadi ketika cahaya merambat hanya dengan satu arah yang tegak lurus terhadap arah rambatan atau bidang medan listriknya.
B.SARAN
          Dengan adanya makalah ini kami mengharap siswa-siswa yang lain lebih mengetahui lagi tentang  polarisasi.apa yang melatar belakangi terjadinya polarisasi serta contoh soal tentang polarisasi.


DAFTAR PUSTAKA


Polarisasi Cahaya « hendragalus.htm

hendragalus.files.wordpress.com
Just another Blog.com weblog


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar