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 merupakan medan magnet, H yang keduanya saling beroscilasi
dan saling tegak lurus satu sama lain, serta tegak lurus terhadap arah rambatan
(lihat gambar).
Sebagai gelombang transversal, cahaya
dapat mengalami polarisasi. Polarisasi cahaya dapat disebabkan oleh
empat cara, yaitu refleksi (pemantulan), absorbsi (penyerapan),
pembiasan (refraksi) ganda dan hamburan.
1. Polarisasi karena refleksi
Pemantulan akan menghasilkan cahaya terpolarisasi jika sinar pantul dan sinar biasnya membentuk sudut 90o.
Arah getar sinar pantul yang terpolarisasi akan sejajar dengan bidang
pantul. Oleh karena itu sinar pantul tegak lurus sinar bias, berlaku ip + r = 90° atau r = 90° – ip . Dengan demikian, berlaku pula
Jadi, diperoleh persamaan
Dengan n2 adalah indeks bias medium tempat cahaya datang n1 adalah medium tempat cahaya terbiaskan, sedangkan ip adalah sudut pantul yang merupakan sudut terpolarisasi. Persamaan di atas merupakan bentuk matematis dari Hukum Brewster.
2. Polarisasi karena absorbsi selektif
Polarisasi jenis ini dapat terjadi dengan
bantuan kristal polaroid. Bahan polaroid bersifat meneruskan cahaya
dengan arah getar tertentu dan menyerap cahaya dengan arah getar yang
lain. Cahaya yang diteruskan adalah cahaya yang arah getarnya sejajar
dengan sumbu polarisasi polaroid.
Seberkas cahaya alami menuju ke
polarisator. Di sini cahaya dipolarisasi secara vertikal yaitu hanya
komponen medan listrik E yang sejajar sumbu transmisi. Selanjutnya
cahaya terpolarisasi menuju analisator. Di analisator, semua komponen E
yang tegak lurus sumbu transmisi analisator diserap, hanya komponen E
yang sejajar sumbu analisator diteruskan. Sehingga kuat medan listrik
yang diteruskan analisator menjadi:
E2 = E cos θ
Jika cahaya alami tidak terpolarisasi yang jatuh pada polaroid pertama (polarisator) memiliki intensitas I0, maka cahaya terpolarisasi yang melewati polarisator adalah:
I1 = ½ I0
Cahaya dengan intensitas I1 ini kemudian menuju analisator dan akan keluar dengan intensitas menjadi:
I2 = I1 cos2θ = ½ I0 cos2θ3. Polarisasi karena pembiasan ganda
Jika berkas kaca dilewatkan pada kaca,
kelajuan cahaya yang keluar akan sama ke segala arah. Hal ini karena
kaca bersifat homogen, indeks biasnya hanya memiliki satu nilai. Namun,
pada bahan-bahan kristal tertentu misalnya kalsit dan kuarsa, kelajuan
cahaya di dalamnya tidak seragam karena bahan-bahan itu memiliki dua
nilai indeks bias (birefringence).
Cahaya yang melalui bahan dengan indeks
bias ganda akan mengalami pembiasan dalam dua arah yang berbeda.
Sebagian berkas akan memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar
biasa), sedangkan sebagian yang lain tidak memenuhi hukum Snellius
(disebut berkas sinar istimewa).
4. Polarisasi karena hamburan
Jika cahaya dilewatkan pada suatu medium,
partikel-partikel medium akan menyerap dan memancarkan kembali sebagian
cahaya itu. Penyerapan dan pemancaran kembali cahaya oleh
partikel-partikel medium ini dikenal sebagai fenomena 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 merupakan medan magnet, H yang keduanya saling beroscilasi
dan saling tegak lurus satu sama lain, serta tegak lurus terhadap arah rambatan
(lihat gambar).
Pada peristiwa hamburan, cahaya yang
panjang gelombangnya lebih pendek cenderung mengalami hamburan dengan
intensitas yang besar. Hamburan ini dapat diamati pada warna biru yang
ada di langit kita.
Sebelum sampai ke bumi, cahaya matahari
telah melalui partikel-partikel udara di atmosfer sehingga mengalami
hamburan oleh partikel-partikel di atmosfer itu. Oleh karena cahaya biru
memiliki panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya merah, maka
cahaya itulah yang lebih banyak dihamburkan dan warna itulah yang sampai
ke mata kita.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar