SIFAT DAN PERAMBATAN CAHAYA A.Pengertian Cahaya a.Teori abad ke-10 (Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham /Alhazen) Menganggap bahwa sinar cahaya adalah kumpulan partikel kecil yang bergerak pada kecepatan tertentu. b.Teori Partikel (Isaac Newton) Bahwa cahaya terdiri dari partikel halus (corpuscles) yang memancar ke semua arah dari sumbernya. c.Teori Gelombang (Christian Huygens) Menyatakan bahwa cahaya dipancarkan ke semua arah sebagai muka-muka gelombang d.Teori Elektromagnetik (James Clerk Maxwell )Menyebut bahwa gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnet, ia tidak memerlukan medium untuk merambat e.TeoriKuantum (Max Planck)Yang menyatakan bahwa cahaya terdiri dari paket (kuanta) energi yang dikenal sebagai Foton. f.Teori Dualitas Partikel-Gelombang (Albert Einstein)Teori ini menggabungkan tiga teori sebelumnya. Lebih general lagi, teori tersebut menjelaskan bahwa semua benda mempunyai sifat partikel dan gelombang B.Kecepatan Cahaya Berbagai percobaan, dan juga beradam metode, dilakukan para ilmuwan untuk mengetahui kecpeatan cahaya. Galileo menggunakan cara tradisional untuk melakukan pengukuran kecepatan cahaya. Dengan bantuan temannya yang ia minta untuk berdiri di atas puncak sebuah bukit, Galileo berada pada bukti lainnya yang berjarak sekitar 3 km, Galileo berusaha mengukur seberapa lama waktu yang digunakan cahaya untuk merambat. Walaupun secara prinsip metode yang digunakan Galileo valid namun karena keterbatasan alat ukur Galileo tidak dapat menghasilkan sebuah angka yang menyatakan kecepatan cahaya. Pengukuran lainnya yang lebih sistematis dan modern, paling tidak lebih modern dibanding cara yang digunakan Galileo, adalah pengukuran yang dilakukan oleh Ole Reomer. Reomer menggunakan metode astronomi untuk menghitung kecepatan cahaya berdasarkan data pengamatan terhadap pergerakan planet Jupiter. Reomer berhasil menghitung besar kecepatan cahaya yaitu sebesar 2 x 108 m/s. Walaupun tidak tepat dengan hasil pengukuran yang diperoleh dengan alat modern, namun setidaknya pengukuran tersebut telah berhasil mengkonfirmasi pernyataan bahwa kecepatan cahaya adalah terbatas, artinya memiliki suatu nilai tertentu. Hasil yang diperoleh Reomer terhitung cukup akurat karena orde angka yang ia
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
a. Teori abad ke-10 (Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham /Alhazen)
Menganggap bahwa sinar cahaya adalah kumpulan partikel kecil yang bergerak pada
kecepatan tertentu.
b. Teori Partikel (Isaac Newton)
Bahwa cahaya terdiri dari partikel halus (corpuscles) yang memancar ke semua arah
dari sumbernya.
c. Teori Gelombang (Christian Huygens)
Menyatakan bahwa cahaya dipancarkan ke semua arah sebagai muka-muka
gelombang
d. Teori Elektromagnetik (James Clerk Maxwell )
Menyebut bahwa gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnet, ia tidak
memerlukan medium untuk merambat
e. Teori Kuantum (Max Planck )
Yang menyatakan bahwa cahaya terdiri dari paket (kuanta) energi yang dikenal
sebagai Foton.
f. Teori Dualitas Partikel-Gelombang (Albert Einstein )
Teori ini menggabungkan tiga teori sebelumnya. Lebih general lagi, teori tersebut
menjelaskan bahwa semua benda mempunyai sifat partikel dan gelombang
B. Kecepatan Cahaya
Berbagai percobaan, dan juga beradam metode, dilakukan para ilmuwan untuk mengetahui
kecpeatan cahaya. Galileo menggunakan cara tradisional untuk melakukan pengukurankecepatan cahaya. Dengan bantuan temannya yang ia minta untuk berdiri di atas puncak
sebuah bukit, Galileo berada pada bukti lainnya yang berjarak sekitar 3 km, Galileo berusaha
mengukur seberapa lama waktu yang digunakan cahaya untuk merambat. Walaupun secara
prinsip metode yang digunakan Galileo valid namun karena keterbatasan alat ukur Galileo
tidak dapat menghasilkan sebuah angka yang menyatakan kecepatan cahaya. Pengukuran
lainnya yang lebih sistematis dan modern, paling tidak lebih modern dibanding cara yang
digunakan Galileo, adalah pengukuran yang dilakukan oleh Ole Reomer. Reomer
menggunakan metode astronomi untuk menghitung kecepatan cahaya berdasarkan data
pengamatan terhadap pergerakan planet Jupiter. Reomer berhasil menghitung besar
kecepatan cahaya yaitu sebesar 2 x 108 m/s. Walaupun tidak tepat dengan hasil pengukuran
yang diperoleh dengan alat modern, namun setidaknya pengukuran tersebut telah berhasil
mengkonfirmasi pernyataan bahwa kecepatan cahaya adalah terbatas, artinya memiliki suatu
nilai tertentu. Hasil yang diperoleh Reomer terhitung cukup akurat karena orde angka yang ia
peroleh sama dengan orde pengukuran yang akurat. Percobaan lainnya dilakukan oleh
listrik dan medan magnet bergetar pada arah yang tegak lurus dengan arah rambat gelombang
tersebut. Secara umum, gelombang elektromagnetik memiliki bentuk persamaan cos (kz – ωt ).
Pada gelombang berdiri terdapat mode-mode pembentukan perut dan simpul gelombang.
Gelombang elektormagnetik memiliki fitur yang sama dengan gelombang berdiri. Pada
gelombang elektromagnetik pola perut dan simpul terbentuk oleh medan magnet dan medan
listrik. Walaupun tidak sama persis dengan pola perut dan simpul pada gelombang berdiri (pada
tali), namun pola-pola tersebut dapat digambarkan sebagai berikut.
Gambar 2. Pola perut dan simpul gelombang pada gelombang elektromagnetik
Diasumsikan bahwa medan listrik dan medan magnet memiliki fase getar yang sama. Bagian
yang membentuk perut gelombang, pada segmen dimana amplitude medan magnet dan medan
listrik kedua-duanya maksimum, dapat dianggap sebagai muka gelombang . Muka gelombang
merepresentasikan bidang yang normalnya sejajar dengan arah rambat medan listrik (dan juga
medan magnet). Jika diasumsikan bahwa gelombang elektromagnetik merambat pada arah z
maka bidang gelombang tersebut adalah bidang xy. Muka gelombang dapat dipilih untuk berbagai keadaan amplitude medan listrik. Muka gelombang dapat juga didefinisikan pada titik
dimana amplitude medan listrik minimum. Dari sudut pandang yang lebih teknis muka
gelombang didefinisikan sebagai titik dimana bidang (kz – ωt ) bernilai konstan. Misal kz – ωt =
0, maka kita peroleh z = ωt /k = ct . Dengan memilih nilai kz – ωt = 0 berarti kita mendefinisikan
muka gelombang pada saat amplitude medan listrik dan medan magnet maksimum. Dari
persamaan z = ωt /k = ct , dapat diketahui bahwa gelombang elektormagnetik tersebut dapat
dianggap sebagai rambatan muka-muka gelombang pada arah z dimana jarak yang ditempuh
selama t merepresentasikan jarak yang ditempuh pada arah z .
D. Refleksi dan Refraksi
Refleksi atau pemantulan
Refleksi dan refraksi merupakan dua sifat cahaya.Refleksi, yang dalam bahasa Indonesia
diartikan sebagai pantulan, merupakan proses dimana berkas cahaya yang mengenai suatu
permukaan dibelokkan sedemikian rupa sehingga arah rambatannya berubah dimana sudut
datang cahaya tersebut sama dengan sudut pantulnya diukur relatif terhadap normal bidang.