Selamat berjumpa kembali kawan-kawan, berikut ini akan diberikan Soal dan Jawaban Fisika Pembiasan Cahaya. Mudah-mudahan Soal dan Jawaban Fisika Pembiasan Cahaya ini memberikan manfaat yang banyak.
Pengertian pembiasan cahaya atau refraksi adalah peristiwa membeloknya arah rambat cahaya karena ada perbedaan medium. Pada contoh sedotan patah tadi, seberkas cahaya datang dari medium udara ke medium air.
Soal No. 1). Perhatikan gambar kolam beisi air berikut!
Tentukan kedalaman semu kolam jika indeks bias air adalah 4/3!
Jawaban
Untuk mencari kedalam semu kolam gunakan persamaan berikut:
hsemu = n1/n2 x hasli
dimana dalam kasus di atas n1 adalah indeks bias udara (1) dan n2 adalah indeks bias air kolam. Sehingga:
hsemu = n1/n2 x hasli
hsemu = (1)/(4/3) x (12 meter) = 9 meter
Catatan:
Jika diturunkan dari persamaan aslinya, soal diatas akan menghasilkan jawaban − 9 meter yang mengandung arti bayangan sejauh 9 meter dan bersifat maya.
Soal No. 2). Cahaya datang dari udara menuju medium yang berindeks bias 3/2. Tentukan kecepatan cahaya dalam medium tersebut!
Jawaban:
Lebih dulu diingat bahwa kecepatan gelombang cahaya di udara (atau di vakum) adalah 3 x 10 8 m/s, di beberapa soal data ini tidak diberikan dengan asumsi sudah diketahui oleh siswa.
Gunakan persamaan berikut:
n1 v1 = n2 v2
dimana n1 dan n2 adalah indeks bias masing masing medium dan v1 dan v1 adalah kecepatan gelombang di masing-masing medium.
Sehingga:
n1 v1 = n2 v2
(1)(3 x 108) = (3/2) v2
v2 = 2 x 108
Soal No. 3). Perhatikan gambar berikut! Sinar melintasi dua buah medium yang memiliki indeks bias berbeda.
Jika sudut datang sinar adalah 53° dan sudut bias sebesar 37° tentukan nilai indeks bias medium yang kedua jika medium yang pertama adalah udara!
Jawaban:
Soal diatas termasuk tipe mudah, penggunaan dari persamaan :
n1 sin i = n2 sin r
Dimana :
n1 = indeks bias medium 1 (tempat sinar datang)
n2 = indeks bias medium 2(tempat sinar bias)
i = besar sudut datang
r = besar sudut bias
Sehingga:
n1 sin i = n2 sin r
(1) sin 53° = n2 sin 37°
4/5 = n2 3/5
n2 = 4/3
Catatan :
Indeks bias udara adalah 1 meskipun tidak disebutkan dalam data soal (harus hafal).
Soal No. 4). Cahaya datang dari udara menuju medium yang berindeks bias 3/2. Tentukan kecepatan cahaya dalam medium tersebut!
Jawaban:
Lebih dulu diingat bahwa kecepatan gelombang cahaya di udara (atau di vakum) adalah 3 x 10 8 m/s, di beberapa soal data ini tidak diberikan dengan asumsi sudah diketahui oleh siswa.
Gunakan persamaan berikut:
n1 v1 = n2 v2
dimana n1 dan n2 adalah indeks bias masing masing medium dan v1 dan v1 adalah kecepatan gelombang di masing-masing medium.
Sehingga:
n1 v1 = n2 v2
(1)(3 x 108) = (3/2) v2
v2 = 2 x 108
Soal No. 5). Suatu gelombang datang dari medium yang berindeks bias 3/2 menuju medium yang berindeks bias 3/4 √6. Jika besar sudut datang adalah 60° tentukan besar sudut bias yang terjadi!
Jawaban:
Gunakan persamaan yang sama seperti soal nomor 1.
n1 sin i = n2 sin r
(3/2) sin 60° = (3/4 √6) sin r
(3/2)(1/2 √3) = (3/4 √6) sin r
sin r = √3/√6
sin r = 1/2√2
r = arcsin 1/2√2 = 45°
Soal No. 6). Suatu gelombang datang dari medium yang berindeks bias 3/2 menuju medium yang berindeks bias 3/4 √6. Jika besar sudut datang adalah 60° tentukan besar sudut bias yang terjadi!
Jawaban:
Gunakan persamaan yang sama seperti soal nomor 1.
n1 sin i = n2 sin r
(3/2) sin 60° = (3/4 √6) sin r
(3/2)(1/2 √3) = (3/4 √6) sin r
sin r = √3/√6
sin r = 1/2√2
r = arcsin 1/2√2 = 45°