Pembiasan Cahaya

Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya.

- Indeks bias mutlak.

Indeks bias mutlak adalah suatu ukuran kemampuan medium itu untuk membelokkan cahaya. Jadi tipa medium akan memiliki indeks bias yang berbeda indeks bias mutlak juga menunjukkan kerapatan dan kerenggangan suatu bahan misalnya gelas lebih rapat dari pada air maka indeks bias gelas lebih besar dari pada air.


- Indeks bias relatif
Adalah ukuran perbadingan indeks bias madium satu terhadap medium lainnya. Secara umum ditulis dalam sebuah persamaan n₁ sin i = n₂ sin r dimana n₁ = indeks bias mutlak medium 1, n₂= indeks bias mutlak medium 2, i= sudut datang dan r =- sudut bias.

Cahaya sebagai gelombang elektromagnetik melewati sifat sama seperti gelombang.  Hukum pembiasan secara umum juga akan berlaku sama untuk gelombang cahaya. 

A). Hukum Pembiasan

1. Sinar datang, garis normal dan sinar bias terletak pada satu bidang datar
2. Sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal, sebaliknya sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium lebih rapat akan dibiaskan menjauhi garis normal

Untuk jelasnya perhatikan gambar di samping, mengenai perbandingan pada pembiasan.

Adapun jalannya sinar pada pembiasan dapat dilihat seperti gambar di samping.

Sinar bergerak dari udara yang memiliki kerapatan lebih renggang dibandingkan air, sehingga menurut hukum pembiasan di atas, sinar akan dibelokkan mendekati garis normal

 
Sedangkan jalannya sinar pada pembiasan seperti gambar di samping adalah sinar bergerak dari kaca yang memiliki kerapatan lebih rapat dibandingkan udara, sehingga menurut hukum pembiasan di atas, sinar akan dibelokkan menjauhi garis normal. 

 
Berdsarkan uraian tersebut rumus perbandingan pada pembiasan dapat dituliskan sebagai berikut :

        n1        sin i                          n1
      ----- = ---------    atau   sin i = ------ x sin r
        n2        sin r                          n2


B). Pembiasan pada kaca Plan paralel

1. Besarnya sudut datang ( i ) sama dengan sudut bias ( r' )

2. Besarnya sudut bias ( r ) sama dengan sudut datang ( i' )

3. Sinar yang datang menuju kaca plan paralel sejajar dengan sinar bias yang keluar dari kaca plan paralel

C). Pembiasan Pada Kaca Prisma

1. Jika seberkas cahaya polikromatik jatuh pada salah satu bidang prisma akan di uraikan ( mengalami dispersi ) menjadi cahaya monokromatik.
2. Warna merah memiliki panjang gelombang terbesar, sedangkan warna ungu memiliki panjang gelombang terkecil
3. Warna merah memiliki indeks bias terkecil, sedangkan warna ungu memiliki indeks bias terbesar.

Aplikasi : Terjadinya pelangi

Pelangi terjadi karena terdapat titik-titik air di udara dan terdapat sinar yang cukup, oleh karena itu pelangi sering terjadi ketika hujan gerimis dan sinar mata hari tampak karena tidak tertutup oleh awan, atau dapat terjadi setelah hujan reda tiba-tiba matahari tampak terang.
Pada praktiknya siswa dapat menyemprotkan air ke udara saat matahari memancarkan cahaya dengan terang menggunakan sprayer minyak atau berkumur lalu disemprotkan ke udara pasti dapat melihat pelangi.