Download Laporan Artikel Laporan PRISMA

 

DOWNLOAD 

      Saat seberkas cahaya putih masuk mengenai permukaan sebuah prisma kaca pada beberapa sudut, sudut bias untuk panjang gelombang yang lebih pendek yang mendekati ujung ungu dari spektrum cahaya tampak sedikit lebih besar dari sudut bias untuk panjang gelombang yang menuju ujung merah pada spektrum cahaya tampak tersebut. Dispresi merupakan kebergantungan indeks bias pada panjang gelombang yang berarti juga pada frekuensi. Indeks bias sebuah material sedikit bergantung pada panjang gelombang. Indeks bias beberapa material transparan untuk cahaya natrium (sodium) dengan panjang gelombang 589 nm. Cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek dibelokan lebih besar dari cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang. Berkas cahaya putih disebar atau didispersikan ke dalam menjadi warna-warna komponen atau panjang gelombang-panjang gelombang (Beiser, 1983: 34).

        Cahaya putih tersusun atas campuran warna pelangi, dari warna merah hingga ungu dengan keseluruhan warna lain diantaranya. Saat memasuki prisma, setiap warna dibiaskan (dibelokkan). Namun cahaya merah tidak dibengkokkan sejauh cahaya ungu. Akibatnya, cahaya merah dan ungu keluar dari prisma pada sudut yang berbeda (dan warna-warna di antaranya muncul di antara kedua sudut warrna-warna itu). Ini berpengaruh pada penyebaran warna penyusun cahaya putih menjadi sebuah spektrum. Warna-warna tersebut adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Jenis pembiasan khusus oleh prisma dikenal sebagai dispersi. Berbagai warna yang dihasilkan disebut spektrum. Ini menjelaskan warna-warna yang kadang terlihat ketika sinar matahari menyinari gelas kristal atau fiting lampu hias. Ini juga menjelaskan pembentukan pelangi (Clark, 2009: 23).

        Peristiwa penguraian gelombang (dispersi) akan terjadi pada saat kumpulan gelombang dengan laju yang sama merambat dalam suatu medium sampai pada suatu bidang batas sehingga masing-masing gelombang mengalami pembiasan dengan laju yang berbeda-beda (indeks bias yang berbeda). Sehingga kumpulan gelombang tersebut akan diuraikan menjadi gelombang masing-masing. Dengan demikian, jika kita merambatkan satu kelompok gelombang dalam suatu medium, maka pada saat kelompok gelombang itu sampai pada bidang batas kelompok gelombang sesuai dengan arah rambat gelombang bias (Suroso, 2002: 225).

        Sebuah contoh pendispersian cahaya adalah pembentukan pelangi melalui pembiasan cahaya matahari dalam tetes-tetes air. Konstruksi Descartes tentang berkas-berkas sinar paralel dari cahaya yang masuk pada sebuah tetes air sferis yang mula-mula sinar tersebut dibiaskan saat memasuki tetesan air tersebut. Kemudian sinar-sinar tersebut dipantulkan dari belakang permukaan tetesan air dan akhirnya dibiaskan lagi saat meninggalkan tetesan air tersebut. Sinar 1 memasuki tetesan air sepanjang diameter tetesan dengan sudut datang nol dan dipantulkan kembali sepanjang lintasan masuknya. Sinar 2 masuk sedikit di atas diameter dan keluar dibawah diameter dengan sudut kecil (Tippler, 2001: 86)

      Cahaya polikromatis adalah cahaya yang mempunyai bermacam-macam panjang gelombang. Jika cahaya ini didatangkan pada sisi prisma, maka akibat adanya perbedaan indeks bias dari masing-masing panjang gelombang. Cahaya yang keluar mengalami peristiwa penguraian atau lebih dikenal sebagai peristiwa dispersi (Halliday, 1986: 64 ) 

        Indeks bias merupakan fungsi panjang gelombang. Oleh karena itu hukum pembiasan Snell menunjukkan bahwa cahaya dengan berbagai panjang gelombang yang berbeda dibelokkan pada berbagai sudut yang berbeda saat datang mengenai suatu bahan refraktif. Nilai indeks bias umumnya menurun seiring bertambahnya panjang gelombang. Hal ini berarti bahwa cahaya ungu membelok lebih besar dibandingkan cahaya merah saat merambat dalam suatu bahan refraktif. Seberkas sinar cahaya dengan panjang gelombang tunggal yang datang pada prisma dari sebelah kiri keluar dibiaskan dari arah rambat awalnya oleh sudut δ yang disebut sudut deviasi (Serway: 2010, 22-23).

Menurut Herman (2015: 33-34) secara matematis indeks bias (n) prisma adalah:

n= (sin 1/2 (α+δ_m))/(sin 1/2 α) ……………………………...(1)

dengan sebagai sudut pembias prisma, dan adalah sudut deviasi minimum. Sudut deviasi adalah sudut antara perpanjangan sinar datang dengan perpanjangan sinar-sinar bias pada sisi kanan prisma. Sedangkan sudut deviasi minimum sudut terkecil yang dapat dihasilkan dengan mengubah sudut datang. Deviasi minimum terjadi jika sinar melalui prisma secara simetris. Berdasarkan persamaan 1 di atas, maka untuk spektrum warna merah, kuning dan biru dapat diturunkan persamaan indeks bias bahan prisma untuk berbagai panjang gelombang yaitu:

n_b= (sin 1/2 (α+δ_b))/(sin 1/2 α) ………………………………..(2)

Sedangkan daya dispersi bahan prisma yaitu :

Φ=(n_b-n_m)/(n_k-1) ………………………………….(3)

    Spektrometer yang sesungguhnya memakai kisi difraksi menunjukkan spektrum atomik untuk beberapa unsur. Spektrum seperti ini disebut spektrum garis emisi. Setiap unsur memperlihatkan spektrum garis yang unik bila sampelnya dalam fase uap dieksitasikan. Untuk menganalisis komposisi zat yang tak diketahui digunakan alat spektroskopi. Spektrum gas molekular atau uap molekular berisi pita-pita yang terdiri dari banyak sekali garis yang terletak sangat berdekatan. Pita timbul dari rotasi dan vibrasi (getaran) atom yang tereksitasi elektronis. Bila cahaya putih dilewatkan melalui gas, ternyata gas itu akan menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu dari panjang gelombang yang terdapat pada spektrum emisi. Spektrum garis absorbsi yang terjadi terdiri dari latar belakang yang terang ditumpangi oleh garis gelap yang bersesuaian dengan panjang gelombang yang diserap (Beiser, 1983: 38 ).