Soal Pilihan Ganda Polarisasi Cahaya, Jawaban dan Pembahasan

Polarisasi adalah peristiwa perubahan arah getar gelombang cahaya yang acak menjadi satu arah getar, berikut ini akan disajikan Soal Pilihan Ganda Polarisasi Cahaya, Jawaban dan Pembahasan. Mudah-mudahan Soal Pilihan Ganda Polarisasi Cahaya, Jawaban dan Pembahasan ini bermanfaat banyak.

Suatu berkas cahaya tak terpolarisasi merambat pada arah sumbu x menuju ke sebuah polarisator yang mampu memisahkan berkas datang menjadi dua berkas yaitu berkas A terpolarisasi hanya searah sumbu z dan berkas B yang terpolarisasi pada arah sumbu y. Berkas cahaya kemudian dilewatkan lagi ke polarisator kedua dengan orientasi yang sama dengan polarisator pertama. Berapa persen perubahan intensitas berkas B setelah lewat polarisator kedua ?
a. 0%
b. 25%
c. 50%
d. 75%
e. 100%
Jawaban : C

Pembahasan :
Cahaya terpolarisasi dirambatkan ke polarisator kedua dengan orientasi yang sama dengan polarisator pertama (q = 0)
I₁ = ½ I₂
I₂ = I₁ cos² θ
I₂ = ½ . I₀ . cos² θ
= ½ I₀
Jadi prosentase perubahan intensitasnya 50%.

Soal No. 2)

01. Dua keping polarisator disusun sejajar dengan sumbu transmisi yang sejajar pula. Cahaya alami (tak terpolarisasi) yang masuk ke susunan polarisator itu akan mengalami penurunan intensitas sebanyak 75% jika polarisator yang kedua diputar … derajat.
A. 30
B. 37
C. 45
D. 53
E. 60
Jawaban: C

Ada cahaya alami yang belum terpolarisasi dilewatkan melalui polarisator, maka bidang getar yang keluar dari bidang polarisator tersebut akan sejajar dengan sumbu transmisi polarisator dan Intensitasnya berkurang menjadi 1/2 dari Intensitas awal.
Polarisator berikutnya diputar sehingga membentuk sudut tertentu sehingga..

${ I }_{ 1 }\quad =\quad \frac { 1 }{ 2 } { I }_{ 0 }\\ \\ { I }_{ 2 }\quad =\quad \frac { 1 }{ 4 } { I }_{ 0 }\\ \\ { I }_{ 2 }\quad =\quad { I }_{ 1 }\quad { cos }^{ 2 }\theta \\ \\ \frac { 1 }{ 4 } { I }_{ 0 }\quad =\quad \frac { 1 }{ 2 } { I }_{ 0 }\quad { cos }^{ 2 }\theta \\ \\ { cos }^{ 2 }\theta \quad =\quad \frac { 1 }{ 2 } \\ \\ cos\quad \theta \quad =\quad \frac { 1 }{ \sqrt { 2 } } \\ \\ \theta \quad =\quad { 45 }^{ 0 }\\ \\$

Soal No. 3) Sudut kritis cahaya suatu zat adalah 37 (sin 37 = 0,6) maka sudut polarisasi untuk zat tersebut adalah…
A. 41
B. 50
C, 59
D. 70
E. 82
Jawaban: C

Pembahasan
Diketahui:
Sin Ik = 0,6 = 6 / 10
Ditanya: Ip = ….
tan Ip = n2 / n1 = 10 / 6 = 1,67
Ip = 59

Soal No. 4) Cahaya matahari jatuh permukaan air yang indeks biasnya 4/3 sehingga menghasilkan cahaya pantul terpolarisasi linear. Hitunglah:
a. Sudut polarisasi
b. Sudut bias

Pembahasan
Diketahui:
n2 = 4/3
n1 = 1
Ditanya: Ip dan r

Jawaban:
Menghitung Ip
tan Ip = n2/n1 = 4/3 / 1 = 4/3 = 1,33
Ip = arc tan 1,33 = 53
Menghitung sudut bias
n1 sin Ip = n2 cos r
1 sin 53 = 1,33 cos r
0,8 = 4/3 cos r
cos r = 0,067
r = arc cos 0,067