🌌 Deviasi Minimum Suatu Sinar Oleh Prisma

11 Deviasi minimum suatu sinar oleh prisma . a. menjadi lebih kecil jika sudut puncaknya lebih besar b. menjadi lebih besar jika sudut puncaknya lebih besar c. tidak bergantung pada panjang gelombang sinar d.. tidak bergantung pada frekuensi sinar sama dengan sudut puncaknya e. ^{Seberkas cahaya yang masuk pada salah satu permukaan prisma akan dibiaskan dari permukaan prisma lainnya dan membentuk sudut deviasi. Besarnya sudut deviasi berubah-ubah bergantung pada besar sudut datang cahaya yang mengenai prisma. Besar sudut deviasi terkecil yang dibentuk adalah sudut deviasi minimum. Cara menghitung sudut deviasi minimum pada pembiasan cahaya oleh prisma dapat dilakukan melalui sebuah persamaan yang berlaku pada pembiasan prisma. Pembiasan cahaya atau refraksi cahaya adalah pembelokan arah rambat cahaya yang disebabkan adanya perbedaan kerapatan medium zat perantara yang dilalui. Adanya pembiasan cahaya dapat dilihat pada saat cahaya dari udara masuk ke kaca, air, dan benda bening lainnyna. Begitu juga pada pembiasan cahaya oleh prisma, berkas cahaya dari udara yang masuk ke dalam medium prisma akan mengalami pembiasan. Bagaimana proses pembiasan cahaya oleh prisma? Apa itu sudut deviasi? Bagaimana cara menentukan sudut deviasi minimum pada pembiasan cahaya oleh prisma? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah. Pembiasan Cahaya pada Prisma Prisma adalah benda bening berbentuk bangun ruang yang sama dengan limas beralas segi tiga. Dua bidang permukaan prisma membentuk sebuah besar sudut yang disebut sebagai sudut pembias prisma atau sudut bias β. Sedangkan, dua ruas garis tempat sinar datang dan keluar disebut rusuk/bidang pembias. Besar sudut yang terbentuk antara perpotongan perpanjangan berkas sinar datang dan berkas sinar keluar prisma disebut sudut deviasi δ. Besar sudut deviasi yang terbentuk dipengaruhi oleh besar kecilnya sudut datang dari berkas cahaya yang mengenai prisma. Sudut deviasi terkecil yang dapat dibentuk oleh sinar datang dan sinar keluar prisma disebut sudut deviasi minimum δm. Proses jalannya sinar pada pembiasan cahaya pada prisma diberikan seperti gambar berikut. Keterangan i1 = sinar datang pada bidang pembias pertamai2 = sinar datang pada bidang pembias keduar1 = sinar bias oleh bidang pembias pertamar2 = sinar bias oleh bidang pembias keduan1 = medium pertaman2 = medium keduaδ = sudut deviasiβ = sudut bias Cahaya yang datang pada salah satu bidang prisma atau bidang pembias I bidang AB dengan sudut datang i1 dibiaskan mendekati garis normal dengan sudut bias r1. Sampai pada bidang pembias II bidang BC, berkas sinar tersebut mengenai bidang prisma dengan sudut datang i2 dan dibiaskan menjauhi garis normal dengan besar sudut r2. Hasil akhir dari proses pembiasan cahaya oleh prisma adalah berkas cahaya yang keluar prisma mengalami pembelokan arah. Baca Juga Cara Menghitung Perbesaran yang Dihasilkan oleh Teropong/Teleskop Rumus Pada Cara Menghitung Sudut Deviasi Minimum pada Pembiasan Cahaya Oleh Prisma Perpotongan antara perpanjangan ruas garis cahaya yang masuk dan keluar prisma membentuk suatu besar sudut yang disebut suatu sudut deviasi. Besar sudut terkecil yang dapat dibentuk merupakan sudut deviasi minimum. Besar sudut deviasi dan sudut deviasi minimum dipengaruhi oleh besar sudut datang, sudut bias, dan indeks bias prisma. Cara mendapatkan rumus sudut deviasi dan sudut deviasi minimum dapat diperoleh melalui hubungan besar sudut pada bangun ruang. Perhatikan besar sudut-sudut yang terdapat dalam prisma berikut. Berdasarkan sudut-sudut yang terdapat dalam prisma di atas dapat diperoleh dua persamaan seperti berikut. Pada segi empat PQRB β + ∠PQR = 180o ∠PQR = 180o – βPada segitiga PQR r1 + i2 + ∠PQR = 180o ∠PQR = 180o – r1 + i2 Dari dua persamaan tersebut dapat diperoleh persamaan berikut. ∠PQR = ∠PQR180o – β = 180o – r1 + i2 –β = –r1 + i2 β = r1 + i2 Berdasarkan gambar dapat diketahui bahwa ∠QPS = i1 dan ∠QRS = r2 . Selanjutnya, perhatikan segitiga PSR dan dapatkan persamaan seperti berikut. δ = i1 – r1 + r2 – i2= i1 + r2 – r1 – i2= i1 + r2 – r1 + i2δ = i1 + r2 – β Diperoleh sebuah persamaan yang dapat digunakan sebagai rumus sudut deviasi pada prisma. Sudut deviasi minimum terjadi jika i1 = r2, sehingga besar sudut deviasi minimum pada prisma memenuhi persamaan berikut. δ = i1 + r2 – βδm = 2i1 – β2i1 = δm + βi1 = 1/2δm + β Sebelumnya diperoleh persamaan r1 = i2 dan i2 + r1 = β sehingga r1 + r1 = 2r1 = β atau r1 = 1/2β. Selanjutnya, berdasarkan hukum Snellius dapat diperoleh persamaan nm × sin 1/2δm + β = np × sin 1/2β. Untuk sudut pembias prisma kecil β ≤ 15 memenuhi persamaan δm + β = np/nm – 1β. Berkas cahaya putih yang mengenai prisma dapat dibiaskan menjadi cahaya dengan warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Setipa cahaya dengan warna berbeda tersebut mempunyai sudut deviasi yang berbeda. Selisih antara sudut deviasi untuk cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi. Baca Juga Proses Pembentukan Bayangan Benda oleh Mikroskop Contoh Soal dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan materi di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat berlatih! Contoh 1 – Soal Menentukan Sudut Deviasi pada Pembiasan Cahaya oleh Prisma Suatu prisma memiliki indeks bias 1,6 dan sudut pembiasnya 60°. Diketahui sinar datang pada salah satu bidang pembias dengan besar sudut 40°. Besar sudut deviasi sama dengan …. arcsin 0,4 = 23,58o dan arcsin 0,59 = 71,8oA. 15,8oB. 18,5oC. 51,8oD. 81,5oE. 85,1o Pembahasan Berdasarakan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. Indeks bias prisma np = 1,6Sudut pembias prisma β = 60°Sinar datang i1 = 40°Indeks bias udara nu = 1 Mencari besar sudut bias dari bidang pembias pertama r1 nu × sin i1 = np × sin r11 × 0,64 = 1,6 × sin r10,64 = 1,6 × sin r1sin r1 = 0,64/1,6sin r1 = 0,4r1 = 23,58o Mencari besar sudut datang pada bidang pembias kedua i2 β = r1 + i260o = 23,58o + i2i2 = 60o – 23,58oi2 = 36,42o Menghitung besar sudut keluar/bias oleh bidang pembias kedua r2 prisma np × sin i2 = nu × sin r21,6 × sin 36,42o = 1,6 × sin r21,6 × 0,59 = 1,6 × sin r20,944 = 1,6 × sin r2sin r2 = 0,944/1,6sin r2 = 0,59r2 = 71,8o Menghitung besar sudut deviasi δ = i1 + r2 – β= 40o + 71,8o – 60o= 51,8o Jawaban C Contoh 2 – Soal Cara Menghitung Sudut Deviasi Minimum pada Pembiasan Cahaya oleh Prisma Sebuah prisma memiliki sudut pembias 10o dan indeks bias 3/2. Sudut deviasi minimum yang dibentuk bila prisma di udara dan air bertutur-turut adalah …. indek bias udara nu = 1 dan indek bias air na = 4/3A. 1,25o dan 50o B. 1,25o dan 5oC. 5o dan 1,25oD. 5o dan 15oE. 15o dan 5o Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. Indeks bias prisma np = 3/2Sudut pembias prisma β = 10oIndek bias udara nu = 1ndek bias air na = 4/3 Sudut deviasi minimum bila prisma di udara nm = 1 Sudut deviasi minimum bila prisma di air na = 4/3 Jadi, sudut deviasi minimum yang dibentuk bila prisma di udara dan air bertutur-turut adalah 5o dan 1,25o. Jawaban C Demikianlah tadi ulasan cara menentukan sudut deviasi minimum oleh prisma disertai dengan contoh soal dan pembahasannya. Terimakasih sudah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat. Baca Juga} dihasilkansudut deviasi minimum 25,09o jika sudut datang 35o. Hasil ini diperoleh melalui perhitungan berdasarkan rumus yang berlaku untuk pembiasan cahaya pada prisma, grafik menggunakan sofware Maple dan Excel. Dapat disimpulkan besar sudut deviasi minimum dipengaruhi oleh sudut datang, sudut puncak prisma, dan indeks bias prisma.

Pada postingan ini kita membahas contoh soal sudut deviasi, deviasi minimum, dispersi cahaya dan penyelesaiannya. Sudut deviasi terjadi ketika cahaya merambat melalui prisma. Sudut deviasi dihitung menggunakan rumus D = θ1 + θ2 – β. D menyatakan sudut deviasi, θ1 = sudut datang, θ2 = sudut keluar, dan β = sudut pembias sudut datang = sudut keluar maka deviasi yang dihasilkan disebut deviasi minimum. Secara umum deviasi minimum dihitung menggunakan hukum snellius nm . sin β + Dm = np . sin 1/2 β atau dengan rumus Dm = np/nm – 1 β. Dm menyatakan deviasi minimum, np = indeks bias prisma, nm = indeks bias medium dan β = sudut pembias cahaya adalah terurainya cahaya putih ketika melalui sebuah prisma menjadi deretan warna yang berbeda mulai dari merah hingga unggu. Sudut dispersi mempunyai rumus φ = Du – Dm atau φ = nu – nm β. Du menunjukkan sudut deviasi sinar warna ungu, Dm = sudut deviasi sinar warna merah, nu = indeks bias warna ungu dan nm = indeks bias sinar warna lebih jelasnya, perhatikan contoh soal sudut deviasi minimum sudut dispersi dan penyelesaiannya dibawah soal 1Seberkas sinar di udara menuju sebuah prisma sama sisi dengan sudut datang 45°. Hitunglah sudut deviasi minimum dan indeks bias soalPada soal ini diketahui β = 60° karena prisma sama sisi, θ1 = 45° dan nm = 1 indeks bias udara. Maka kita peroleh sudut deviasi minimum Dm = 2θ1 – β = 2 . 45° – 60° = 30°.Untuk menghitung indeks bias prisma ikuti langkah-langkah berikut ini→ Dm = npnm – 1 β → 30o = np1 – 1 60o → np = 30o60o + 1 = 1,5Jadi indeks bias prisma sebesar 1, soal 2Seberkas sinar dari udara mengenai prisma sama kaki dengan sudut datang 30°. Jika sinar mengalami deviasi minimum, hitunglah indeks bias prisma sudut puncak = 30°.Penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini hitung terlebih dahulu sudut deviasi minimum Dm = 2 θ1 – β = 2 .3 0° – 30° = 30°. Setelah itu kita hitung indeks bias prisma dengan cara→ Dm = npnm – 1 β → 30o = np1 – 1 30o → np = 30o30o + 1 = 2Jadi indeks bias prisma = soal 3Diketahui sebuah prisma sama sisi dengan indeks bias 1,5. Jika suatu sinar jatuh pada salah satu bidang prisma secara tegak lurus, maka hitunglah sudut deviasi minimum sinar soalUntuk menjawab soal ini kita menggunakan rumus sebagai berikut→ Dm = npnm – 1 β → Dm = 1,51 – 1 60o = 30oJadi sudut deviasi minimum sinar adalah soal 4Hubungan sudut deviasi D dengan sudut datang i ditunjukkan gambar dibawah soal sudut deviasi nomor 4Jika prisma berada di udara maka hitunglah indeks bias prisma soalBerdasarkan gambar diatas diketahui Dm = 30° dan i = θ = 30°. Maka untuk menentukan indeks bias prisma, tentukan terlebih dahulu sudut pembias prisma dengan rumusDm = 2 θ1 – = 2 θ – = 2 . 30° – 30° = 30°.Selanjutnya kita menghitung indeks bias prisma dengan menggunakan cara→ Dm = npnm – 1 β → 30o = np1 – 1 30o → np = 30o30o + 1 = 2Contoh soal 5Diketahui sebuah prisma kaca mempunyai sudut puncak 5°. Indeks bias prisma kaca untuk kedua sinar nm = 1,644 dan nu = 1,664. Hitunglah sudut dispersi kedua sinar jika dalam keadaan deviasi soalUntuk menjawab soal ini kita menggunakan rumus dispersi cahaya φ = nu – nm β = 1,664 – 1,644 5° = 0,1°. Jadi sudut dispersi kedua sinar adalah 0,1°.Contoh soal 6Hitunglah besar sudut dispersi antara warna merah dan ungu pada prisma yang mempunyai sudut pembias 10°, indeks bias warna merah = 1,52 dan indeks bias warna ungu = 1, soalBerdasarkan rumus dispersi cahaya kita peroleh φ = nu – nm β = 1,54 – 1,52 10° = 0,2°.

JmLO.