Pembiasan Cahaya

Pembiasan cahaya adalah pembelokan arah rambat cahaya karena memasuki medium yang kerapatannya berbeda.

Hukum pembiasan (Hukum Snellius) :

1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar,
2. Sinar datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat dibiaskan mendekati normal,
3. Sinar datang dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat dibiaskan menjauhi normal,
4. Sinar datang secara tegak lurus terhadap bidnag batas dua medium tidak dibiaskan, melainkan diteruskan.

Secara matematis, hukum pembiasan dapat dinyatakan sebagai

dimana 

n1 = indeks bias mutlak medium 1

n2 = indeks bias mutlak medium 2

i   = sudut datang

r   = sudut bias

Pembiasan pada Kaca Plan-paralel

dimana 

t = pergeseran sinar, 

d = tebal kaca

Pembiasan pada Bidang Lengkung

dimana 

n1 = indeks bias medium tempat sinar datang

n2 = indeks bias medium tempat sinar bias

R = jari-jari kelengkungan (bertanda + jika permukaan cembung dan bertanda – jika permukaan cekung)

s  =  jarak benda (bertanda + jika benda di depan permukaan lengkung)

s’ =  jarak bayangan (bertanda + jika bayangan di belakang permukaan lengkung dan bertanda - jika bayangan di depan permukaan lengkung)

M = perbesaran

Pembiasan Cahaya pada Lensa Tipis

Lensa Cembung (Konveks)

Lensa cembung bersifat mengumpulkan sinar (konvergen). Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung :

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik fokus aktif F1.
2. Sinar datang melalui titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama,
3. Sinar datang melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa pembiasan.
   

Sinar-sinar Istimewa Lensa Cembung

Lensa Cekung (Konkaf)

Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar (divergen). Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung :

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan seakan-akan berasal dari titik fokus aktif F1.
2. Sinar datang seakan-akan menuju titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama,
3. Sinar datang melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa pembiasan.

Sinar-sinar Istimewa Lensa Cekung

Rumus Umum Lensa Cekung dan Lensa Cembung

dimana

f =  jarak fokus ke cermin (bertanda + untuk lensa cembung dan bertanda – untuk lensa cekung)

s =  jarak benda ke cermin (bertanda + jika benda terletak di depan lensa dan bertanda - jika benda terletak di belakang lensa)

s’=  jarak bayangan ke cermin (bertanda + jika bayangan terletak di belakang lensa dan bertanda - jika bayangan terletak di depan lensa)

dimana

M  = perbesaran linier bayangan

h’ = tinggi bayangan

h  = tinggi benda

dimana

P = daya lensa (dioptri = D)

f = jarak fokus lensa (m)