(a) Menyebutkan hukum-hukum pembiasan cahaya. Berikan ekspresi untuk menghubungkan indeks bias mutlak suatu medium dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa. (b) Indeks bias air dan kaca terhadap udara berturut-turut adalah 4/3 dan 3/2. Jika kecepatan cahaya dalam kaca adalah 2 10^8ms ?1, tentukan kecepatan cahaya di (i) udara, (ii) air.

Penyelesaian:

(a) Indeks bias didefinisikan sebagai perbandingan kecepatan cahaya dalam ruang hampa dengan kecepatannya dalam medium tertentu.

Ketika seberkas cahaya melewati dua media yang berbeda melalui antarmuka, perilakunya diatur oleh hukum pembiasan cahaya. Hukum ini juga dikenal sebagai hukum Snell. Dua hukum yang diikuti oleh seberkas cahaya yang melalui dua media adalah:

(1) Sinar datang ke antarmuka, lintasan normal berkas (dari titik datang), dan sinar bias semuanya harus terletak pada bidang yang sama.

n = c/ν

di mana

n = Indeks bias.

c = Velocity cahaya dalam vakum (3 × 10 8 m / s).

v = Kecepatan cahaya dalam suatu zat.

(2) Untuk dua media yang berbeda, sejak sudut di mana berkas cahaya datang selalu sebanding dengan sinus sudut di mana sinar bias muncul. Dengan kata lain, hasil bagi sinus sudut datang dan sinus sudut bias selalu konstan.

(n = frac{sin i}{sin r}).

(B)

(i) n gelas = c/ν medium

3/2 = c/(2 × 10 8 )

⇒ c = 3 × 10 8 m / s

(ii) n air = c/ν air

ν air = (3 × 10 8 ) / (4/3)

ν air = (9/4) × 10 8 m / s

2


Related Posts