cahdhaya dan perambatannya - unri.ac.id...pemantulan jika melewati medium tertentu. • gelombang yg...
TRANSCRIPT
-
28/09/2012
1
h dCahaya dan Perambatannya
Anhar, MT.
1Edisi Ganjil 2012/2013
Perkembangan awal
• Cahaya telah digunakan beribu tahun yg lalu.• Walaupun saat ini eranya wireless, banyk nahkoda
masih menggunakan cahaya utk navigasi di lautan.• Boston, USA, 1870. Seorang Fisikawan Irlandia, John
Tyndall memberikan demonstrasi yg memungkinkan terjadinya komunikasi optik saat ini.
2Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
2
Perkembangan awal
• Cahaya telah digunakan beribu tahun yg lalu.• Walaupun saat ini eranya wireless, banyk nahkoda
masih menggunakan cahaya utk navigasi di lautan.• Boston, USA, 1870. Seorang Fisikawan Irlandia, John
Tyndall memberikan demonstrasi yg memungkinkan terjadinya komunikasi optik saat ini.
3Edisi Ganjil 2012/2013
Konsep Percobaan
4Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
3
Bagaimana Cahaya Merambat?
• Bila cahaya dipancarkan di ruang terbuka, maka cahaya akan menghambur dlm ruang tsb.
• Bila kita melihatnya dlm interval waktu yg pendek, maka cahaya tampak berjalan ke depan.y p j p
5Edisi Ganjil 2012/2013
Apa yg dialami cahaya ketika merambat?
• Reflected/pemantulan• Absorbed/penyerapan• Transmitted/pemancaranTransmitted/pemancaran• Refracted/pembiasan
6Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
4
Reflection of Light
• Gelombang‐gelombang yg mengalami pemantulan jika melewati medium tertentu.
• Gelombang yg dipancarkan disebut gel datang sedangkan gel yg terpantul disebut gel pantul
7Edisi Ganjil 2012/2013
gel pantul
Pembiasan Cahaya
• Bila cahaya melewati satu medium dan menuju medium yg lain, maka cahaya akan mengalami pembiasan.
• Pembiasan menyebabkan gel tersebut dpt menjauhi / mendekati garis normal.
8Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
5
Hukum Snell
ϕϕ SinnSinn =
9Edisi Ganjil 2012/2013
2211 ϕϕ SinnSinn =
Contoh :
10Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
6
Sudut Kritis
• Bila Sudut datang semakin besar, maka sudut bias akan semakin besar Pula.
• Ada suatu sudut dr sudut datang yg g ygmenyebabkan sudut bias mendekati Garis perbatasan bidang..
11Edisi Ganjil 2012/2013
Contoh :
Cahaya merambat melalui medium transparan dng indeks bias 1,51 dan menuju material ke dua yg memiliki indeks bias 1,46. yg ,Tentukan sudut kritis dr perambatan cahay tsb.
Penyelesaian :
1
2
461
sin
⎞⎛
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=kritis n
narcφ
12Edisi Ganjil 2012/2013
02,75
51,146,1sin
=
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
kritis
kritis arc
φ
φ
-
28/09/2012
7
Pemantulan Sempurna
13Edisi Ganjil 2012/2013
Bagaimana perambatan cahaya pd optik?
14Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
8
Bagaimana perambatan cahaya pd optik?
Contoh Kasus :Bila cahaya merambat pd medium optik dimana :• Indek bias inti : 1,5• Indek bias cladding : 1 48• Indek bias cladding : 1,48
Sudut Kritisnya :06,80
50,148,1sin
=
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
kritis
kritis arc
φ
φ
15Edisi Ganjil 2012/2013
Bagaimana perambatan cahaya pd optik?
16Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
9
Bagaimana perambatan cahaya pd optik?
Beberapa nilai yg diketahui:
17Edisi Ganjil 2012/2013
Bagaimana perambatan cahaya pd optik?
18Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
10
Sudut/Kerucut Penerimaan
Merupakan nilai sudut datang utk sebuah sinar yg masuk ke optik yg masih
19Edisi Ganjil 2012/2013
sinar yg masuk ke optik, yg masih memungkinkannya utk merambat didlm inti hingga mencapai ujung output.
Numerical Aperture (NA)
Parameter yg mengukur kemampuan serat optik utk mengumpulkan atau memerangkap sinar cahaya.
20Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
11
Bagaimana kalau diluar kerucut penerimaan?
21Edisi Ganjil 2012/2013
Penyelesaian :
Gunakan Hk. Snellius :
22Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
12
23Edisi Ganjil 2012/2013
• Cek sudut kritisnya :
• Apa yg terjadi ???
24Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
13
Numerical Aperture (NA)
• Bagaimana selanjutnya sinyal ini??/
25Edisi Ganjil 2012/2013
• Apakah terpantulkan / keluar dr optik?
Numerical Aperture (NA)
Gunakan hk Snellius utk menjelaskannya :
26Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
14
Numerical Aperture (NA)
27Edisi Ganjil 2012/2013
Numerical Aperture (NA)
• Kemana caha pergi??
• Walaupun terjadi pemantulan.....
28Edisi Ganjil 2012/2013
• Cahaya akan hilang sebelum sampai di tujuan.
-
28/09/2012
15
Perambatan
29Edisi Ganjil 2012/2013
Permasalahan Perambatan
30Edisi Ganjil 2012/2013
-
28/09/2012
16
Latihan
1. Seberkas sinar cahaya didlm medium transparan memiliki indeks bias 1,5, akan melewati medium lain yg , , ygmemiliki indeks bias 1,48. tentukan sudut kritisnya.
2. Sebuah sinar memasuki serat optik dng sudut 15 derajat, dng indeks bias inti 1,47 dan clading 1,42. berapakah sudut biasnya? Berapakah sudut penerimaan utk serat optik ini?
3. Sebuah sinar memasuki serat optik dng sudut datang 45 3 Sebua s a e asu se at opt d g sudut data g 5derajat. Indeks bias inti dan cladding adlh 1,5 dan 1,48. apakah sinyal ini terperangkap didlm optik? Jika tdk, brp sudut bias pd cladingnya?