Home / Fisika / Hukum Snellius

Hukum Snellius

  • 9 min read
Loading...

Penulis : Deyan Prashna, Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia 2016

Cahaya merupakan bentuk perambatan gelombang elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang 380 – 700 nm dan frekuensi sebesar 430 – 770 Hz. Cahaya termasuk kedalam jenis gelombang transversal dan tidak memerlukan medium perambatan dan dapat merambat lurus, menembus benda bening, dipantulkan, dibelokan atau dibiaskan, mengalami interferensi, dispersi, difraksi dan polarisasi.

Hukum Snellius membahas pemantulan dan pembiasan cahaya ketika megenai bidang pantul dan melalui dua medium yang berbeda indeks bias. Indeks bias merupakan perbandingan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium. Semakin besar indeks bias medium maka semakin sulit cahaya merambat dalam suatu medium, dan sebaliknya.

Apa yang kamu ketahui tentang cahaya? Cahaya dapat dibiaskan loh, apa itu pembiasan? Bagaimana hubungan pembiasan dengan hukum Snellius? Yuk, simak artikel ini untuk mengetahui jawabannya.

Pengertian Cahaya

Cahaya atau sinar tampak termasuk kedalam jenis gelombang elektromagnetik dikarenakan dalam perambatannya cahaya tidak membutuhkan

Loading...
medium. Selain itu, cahaya juga termasuk kedalam jenis gelombang transversal karena dalam perambatannya arah getarannya tegak lurus terhadap arah rambatnya.

Panjang gelombang cahaya berbanding terbalik dengan frekuensi cahaya. Jadi, cahaya merupakan bentuk perambatan gelombang elektromagnetik yang menyebar ke segala arah (bersifat radial) dengan rentang panjang gelombang 380 – 700 nm dan frekuensinya (banyaknya getaran per detik) sebesar 430 – 770 THz.

Paket – paket terkecil dari cahaya disebut sebagai foton. Untuk mengetahui interaksi foton dengan lingkungan dilakukan melalui pendekatan paraksial geometris (refleksi atau refraksi) dan pendekatan sifat optik (interferensi, dispersi, polarisasi, dan difraksi).

Cahaya dapat dilihat oleh mata manusia karena mata manusia memiliki rentang frekuensi yang dapat menangkap frekuensi cahaya itu sendiri, yaitu 430 – 770 THz. Cahaya memiliki sifat sebagai partikel dan gelombang.

Oleh karena itu, dikenal istilah dualisme partikel gelombang. Kuat lemahnya cahaya atau intensitas cahaya bergantung pada kekuatan sumbernya.

Kuat lemahnya cahaya disebut sebagai intensitas cahaya. Satuan intensitas cahaya dalam sistem SI adalah Candela (Cd) dimana 1 Cd didefinisikan sebagai pancaran radiasi monokromatik yang dipancarkan dari suatu benda (sumber cahaya) dengan frekuensi sebesar 1 dalam intensitas radiasi sebesar 2 .

Sinar dengan cahaya pada dasarnya berbeda dimana sinar merupakan pacaran radiasi elektromagnetik yang tidak dapat dilihat oleh mata, sinar dihasilkan langsung dari sumber dan memiliki energi dan intensitas yang sangat tinggi, sinar bisa dikatakan sebagai berkas sempit cahaya yang diidealkan. Sedangkan cahaya merupakan penyebutan untuk sinar yang dipantulkan dari benda lain, cahaya dapat dilihat oleh mata, memiliki energi dan inensitas yang tidak sekuat sinar.

Cahaya dalam perambatannya memiliki berbagai sifat dan memenuhi hukum Snellius.

Sifat-Sifat Cahaya

Cahaya memiliki berbagai sifat, yaitu cahaya dapat merambat lurus, cahaya dapat menembus benda bening, cahaya dapat dipantulkan, dan cahaya dapat dibelokan atau dibiaskan, serta cahaya mengalami interferensi, dispersi, difraksi dan polarisasi. Berikut penjelasannya:

  • Cahaya merambat lurus, dimaksudkan bahwa dalam perambatannya cahaya selalu tegak lurus dengan objek yang dilaluinya, tidak membentuk sudut, kecuali jika dibuat sedemikian rupa membentuk sudut tertentu terhadap bidang yang dilaluinya.
  • Cahaya dapat menembus benda bening, dimaksudkan bahwa dalam perambatannya cahaya dapat menembus objek yang dilaluinya dan terjadi pengurangan intensitas cahaya. Jika cahaya tidak dapat menembus objek yang dilaluinya, maka akan terbentuk bayangan hitam yang sesuai dengan celah objek/bentuk objek itu sendiri.
  • Cahaya dapat dipantulkan (refleksi), dimaksudkan bahwa cahaya dapat dipantulkan baik pada permukaan kasar maupun halus. Pantulan cahaya bergantung pada kekasaran dari permukaan pantul. Sifat ini akan dijelaskan pada hukum Snellius.
  • Cahaya dapat dibiaskan (refraksi), dimaksudkan bahwa perambatan cahaya dapat dibelokan ketika cahaya melewati dua medium yang berbeda indeks bias. Indeks bias adalah besaran skalar (karena bergantung pada sifat sinar datang). Indeks bias merupakan perbandingan antara cepat rambat cahaya pada ruang hampa dengan cembat rambat cahaya dalam suatu medium. Berikut rumus indeks bias: dimana n merupakan indeks bias mutlak, c merupakan cepat rambat cahaya dengan besar , dan merupakan cepat rambat cahaya dalam suatu medium (m/s).
  • Interferensi cahaya merupakan penggabungan dua atau lebih cahaya monokromatik yang koheren sehingga menjadi gelombang baru. Sifat koheren dimaksud adalah cahaya memiliki beda fase, frekuensi dan amplitudo yang sama. Interferensi cahaya dibedakan menjadi interferensi yang menguatkan (interferensi konstruktif) dan interferensi yang melemahkan (interferensi destruktif).
  • Dispersi cahaya, merupakan penguraian dari cahaya polikromatik (cahaya putih) menjadi cahaya monokromatik. Dispersi dihasilkan melalui peristiwa pembelokan cahaya.
  • Difraksi cahaya, merupakan peristiwa pembelokan cahaya melalui celah sempit dan setelah melewati celah cahaya dapat berinterferensi.
  • Polarisasi cahaya, merupakan peristiwa pembelokan cahaya yang memiliki arah getar acak menjadi cahaya yang memiliki arah getar sama. Polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal karena arah getar tegak lurus terhadap arah rambatnya.

Bagi kamu yang ingin mengetahui sifat-sifat cahaya lebih dalam, kamu dapat membaca artikel sifat-sifat cahaya.

Hukum Snellius

Hukum Snellius ditemukan oleh matematikawan Belanda bernama Willebord Snellius dan Willebord van Roijen pada 1621. Tetapi, pada dasarnya telah dijelaskan oleh Ibnu Sahl dari Baghdad pada tahun 984 M dalam manuskrip bernama On Burning Mirrors and Lenses.

Hukum Snellius menjelaskan hubungan pembiasan dan pemantulan cahaya. Hukum Snellius hanya berlaku untuk medium teratur. Berikut ilustrasi mengenai hukum Snellius:

hukum snellius

Loading...

Sebagaimana ilustrasi tersebut, berikut pernyataan hukum Snellius 1 dan 2:

  • Hukum Snellius 1 : Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar (bidang permukaan pantul).
  • Hukum Snellius 2 : Perbandingan antara sinar datang dan sinar bias yang terletak pada dua medium berbeda indeks bias memiliki perbandingan yang tetap. Begitu pun dengan perbandingan sudutnya dimana sudut sinar datang sebanding dengan sudut sinar bias.

Rumus perbandingan indeks bias antar dua medium

dimana 1 merupakan indeks bias pada medium ke-2, 2 merupakan indeks bias pada medium ke-1, 3 merupakan cepat rambat cahaya pada medium ke-1, 4 merupakan cepat rambat cahaya pada medium ke-2, 5 merupakan panjang gelombang cahaya pada medium ke-1 (m), dan 7 merupakan panjang gelombang cahaya pada medium ke-2 (m).

Penulisan 11 dapat ditulis menjadi 22 dan dapat dibaca bahwa indeks bias medium ke-2 relatif terhadap medium 1.

Rumus lain dari pers

rumus pers

dimana 25 merupakan indeks bias pada medium ke-2, 47 merupakan indeks bias pada medium ke-1, 27 merupakan sudut yang dibentuk sinar datang terhadap garis normal, dan 29 merupakan sudut yang dibentuk sinar bias terhadap garis normal.

Jika permukaan pantul halus, maka total sudut yang dibentuk oleh sinar datang dengan sinar pantul sebesar . Tetapi, jika permukaannya kasar, maka sinar pantul yang terbentuk akan tidak beraturan dan sudut yang dibentuk dapat lebih besar atau pun lebih kecil dari 30 terhadap sinar datang.

Garis normal merupakan garis khayal yang tegak lurus terhadap permukaan pantul dan sebagai batas antara sinar datang dengan sinar pantul. Garis normal sebagai titik acuannya dimulai dari ujung sinar datang yang mengenai permukaan pantul dan pangkal sinar pantul dari permukaan pantul.

Jika indeks medium ke-1 lebih kecil dari medium ke-2, maka sinar bias akan dibiaskan mendekati garis normal. Sedangkan, jika indeks bias medium ke-1 lebih besar dari medium ke-2, maka sinar bias akan dibiaskan menjauhi garis normal.

Indeks bias menunjukkan kerapatan dari medium yang dapat dilalui cahaya. Sehingga semakin besar indeks bias suatu medium, maka semakin sulit cahaya merambat melalui medium itu.

Sedangkan semakin kecil indeks bias suatu medium, maka semakin mudah cahaya merambat melalui medium itu.

Kesimpulan

Jadi, dapat disimpulkan bahwa cahaya adalah bentuk perambatan gelombang elektromagnetik ke segala arah (bersifat radial) dengan rentang panjang gelombang 380 – 700 nm dan dalam rentang frekuensi 430 – 770 Hz. Cahaya termasuk kedalam jenis gelombang transversal dan gelombang elektromagnetik.

Cahaya dalam perambatannya tidak memerlukan medium. Pembiasan cahaya merupakan pembelokan cahaya ketika melewati dua atau lebih medium yang berbeda.

Hukum Snellius menjelaskan hubungan pembiasan dan pemantulan cahaya. Cahaya memiliki berbagai sifat, yaitu cahaya dapat merambat lurus, menembus benda bening, dapat direfleksikan, dapat direfraksikan, dapat diiterferensikan, dapat didispersikan, dapat didfraksikan, dan dapat dipolarisasikan.

Demikian, pembahasan artikel ini mengenai hukum Snellius. Semoga pembahasannya mudah dimengerti dan dapat menjawab pertanyaan kamu terkait hukum Snellius.

Sekian, terimakasih.

Daftar Pustaka

  • Akalmu. 2017. Ini Lho Bedanya Sinar dengan Cahaya. Diperoleh dari https://akalmu.com/ini-lho-bedanya-sinar-dengan-cahaya/ (diakses pada 28 Juni 2020).
  • c63 REPUBLIKA. 2009. Ibnu Sahl: Penemu Hukum Pembiasan Cahaya. Diperoleh dari https://www.google.com/amp/s/m.republika.co.id/amp/41354 (diakses pada 28 Juni 2020).
  • Chikajessicaa. 2014. Jawaban dari pertanyaan: Apa perbedaan antar sinar dan cahaya? Diperoleh dari https://brainly.co.id/tugas/153512#:~:text=Disebut%20CAHAYA%20jika%20sumber%20terangnya%20hanya%20berupa%20pantulan%20dari%20benda%20yang%20bersinar.&text=Sinar%20adalah%20berkas%20sempit%20cahaya,diidealkan%22%20itu%20sendiri%20tidak%20dijelaskan. (diakses pada 28 Juni 2020).
  • Hadi, Miftachul. 2018. Indeks Bias dalam Serat Optik Bengkok dan Ruang Melengkung. Diperoleh dari http://www.fisika.lipi.go.id/fisika/news/read/indeks-bias-dalam-serat-optik-bengkok-dan-ruang-melengkung (diakses pada 28 Juni 2020).
  • Prashna, Deyan. 2020. Sifat – Sifat Cahaya. Diperoleh dari https://bacaboy.com/sifat-cahaya/ (diakses pada 28 Juni 2020).
  • Rada. 2020. Hukum Snellius. Diperoleh dari https://dosenpintar.com/hukum-snellius/ (diakses pada 28 Juni 2020).
  • Rumah Belajar. Prinsip-Prinsip Difraksi dan Interferensi. Diperoleh dari https://sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/sumberbelajar/tampil/Difraksi-dan-Interferensi-Cahaya-2016-2016/menu4.html#:~:text=Interferensi%20adalah%20penjumlahan%20superposisi%20dari,%2Fsaling%20melemahkan%20(destruktif). (diakses pada 28 Juni 2020).
  • Scereliciouz. 2020. Pembiasasn Cahaya – Fisika Kelas 8. Diperoleh dari https://www.google.com/amp/s/www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/pembiasan-cahaya-fisika-kelas-8/amp/ (diakses pada 28 Juni 2020).
  • Shintashif. 2015. Jawaban dari pertanyaan: Jelaskan yang dimaksud polarisasi? Diperoleh dari https://brainly.co.id/tugas/4479417 (diakses pada 28 Juni 2020).

Baca juga

Loading...
Loading...