Prinsip Huygens

NAMA : SYIFA KHAIRUNNISA NIM :125100300111032 JURUSAN : TIP KELAS :L Teori gelombang dari Huygens Cahaya adalah gejala gelombang seperti halnya bunyi cahaya merambat dengan perantaraan gelombang yang disebut gelombang cahaya. Menurut teori ini cepat rambat cahaya memenuhi persamaan: C = λx f C = Cepat rambat λ = Panjang gelombang f = Frekwensi ( Hz atau cps ). Menurut teori ini cahaya marambat melalui medium untuk menjelaskan cahaya dapat mengalir melalui ruang hampa maka dibuat hypotesa bahwa diseluruh ruangan terdapat medium yang dinamakan Eter Prinsip Huygens merupakan metoda geometris untuk menentukan bentuk muka gelombang pada suatu saat bila diketahui muka gelombang ( sebagiannya ) pada saat sebelumnya. Menurut Prinsip Huygens “ Setiap titik pada suatu muka gelombang, dapat dipandang sebagai pusat gelombang sekunder yang memancarkan gelombang baru ke ssegala arah dengan kecepatan yang sama denga kecepata rambat gelombang. Muka gelombang yang baru diperoleh dengan cara melukis sebuah permukaan yang menyinggung ( menyelubungi ) gelombang-gelombang sekunder tersebut ” Huygens memperlemah teori partikel Newton karena menurut teori Newton dijelaskan bahwa cahaya merambat melalui garis lurus dan teori Huygens diperlemah oleh percobaan Michaelson dan Moreley yang melakukan pengujian terhadap angin eter dan berkesimpulan bahwa angin eter tidak ditemukan teori gelombangnya Huygens. A’ A

P’ Q’ P Q R S

H

R’ S’

T T’ B B’ Gambaran prinsip Huygens untuk gelombang siferis

Gambar diatas melukiskan gelombang cahaya yang dipancarkan oleh sebuah titik M ke segala arah, pada suatu saat muka gelombang digambarkan sebagai permukaan bola AB, akan dicari muka gelombang baru pada t detik kemudian. Menurut prinsip Huygens, setiap titik pada muka gelombang AB merupakan pusat gelombang baru ( gelombang skunder ) misalnya titik PQR, dengan titik tersebut dilukis sebagai pusat gelombang baru dengan jari-jari yang sama sebesar R = ct. maka gelombang baru yang berpusat di M adalah suatu permukaan yang menyelubangi semua gelombang-gelombang skunder tersebut yaitu permukaan A‟B‟. Sinar gelombang adalah garis khayal yang ditarik dalam arah gerak gelombang. Untuk gelombang siferis ( bola ) seperti gambar diatas adalah geris PP‟; RR‟; atau jika dilihat dari sumber MP; MQ; MR garis-garis tersebut selalu tegak lurus muka gelombang untuk gelombang yang bersumber dari jauh sekali dapat digambarkan sebagai gelombang datar sebagai berikut cc P

P’

Q

Q’

R

R’

S

S’

Gambaran prinsip Huygens untuk gelombang datar PQRS adalah muka gelombang P’Q’R’S’ adalah muka gelombang baru Penurunan hukum pemantulan berdasarkan Prinsip Huygens Menurut prinsip Huygens setiap titik pada suatu gelombang dapat dipandang sebagai suatu pusat gelombang sekunder yang memancarkan gelombang baru ke segala arah dengan kecepatan yang sama pada suatu rambat gelombang. Prinsip diatas jika digunakan untuk menjelaskan hukum pemantulan cahaya,dapat dijelaskan sebagai berikut: Perhatikan gambar dibawah ini. R2 R1 R1

R2

Medium1

Q1

A Medium2 Gambar 2.1.Tentang proses pemantulan cahaya.

B

Jika medium 2 bersifat reflektor gelombanmg yang datang ,ke batas medium R1dan R2 adalah sinar cahaya yang datang sejajar ketika R1 sudah mencapai batas medium yakni titik A R2 baru sampai dititik B.Titik A merupakan sumber cahaya sekunder yang diatas dari A‟ sudah mencapai titik B‟ ,maka sumber cahaya sekunder yang diatas dari A sudah mencapai titik A‟ karena dicapai pada titik A‟ pada waktu yang sama yakni waktu yang di tempuh AA‟ dan BB‟ selama t detik. AA‟=BB‟=V1t. Dapat dilihat dari gambar bawah bahwa: Sin 1= Sedangkan Sin r = Sehingga Sin

1=

Sin

r

atau

ᵢ=

r

Pada ,pemantulan gelombang dikenal sudut datang sama dengan sudut pantul. ᵢ = Sudut datang yakni sudut yang dibentuk antara sinar datang dan garis normal r = Sudut yang dibentuk antara garis normal dan garis garis yang dipantulkan Penurunan hukum pembiasan berdasarkan prinsip Huygens. Prinsip Huygens juga dapat digunakan untuk menjelaskan hukum pembiasan gelombang.Jika gelombang datang dari suatu medium ke medium lain yang dapat meneruskan gelombang untuk menjelaskan perstiwa pembiasan dapat dilihat pada gambar dibawah ini. R1 R2

n

Normal B

AA’ = V2t

Penjelasan dari peristiwa bahwa pembasan gelombang cahaya adalah sebagai berikut: Pembiasan adalah peristiwa sebuah gelombang yang datang dari suatu medium ke medium lain yang berbeda. Seperti dilihat pada gambar R1 dan R2 adalah ,dua sinar sejajar ketika R1 mencapai batas medium dititik A sinar R2 mencapai titik B.Pada waktu I detik medium 1 gelombang mencapai jarak AA‟=V2t Sin 1=

Sin 1= Dari persamaan 3 dan 4 :

Hukm pembiasan. Perbandingan V1 terhadap V2 selalu konstan dan dapat didefinisikan sebagai suatu indeks bias relative atau : Indeks bias relative antara dua medium dapat didefinisikan yaitu perbandingan kecepatan gelombang cahaya dalam medium-medium tersebut. 21 =

21 adalah

indeks bias untuk sinar cahaya datang dari medium 1 ke medium 2

21 =

Indeks bias absolut Jika kecepatan cahaya udara atau ruang hampa (c) digunakan sebagai acuan maka indeks bias suatu medium atau indeks ,bias absolute suatu medium adalah „‟perbandingan anatara kecepatan cahaya diudara atau vakum dan kecepatan cahaya dimedium tersebut „‟.

N21 adalah indeks bias relatf jika cahaya datang dari medium 1 ke medium 2 →

21 =

21 =

Sehingga :

………………………………………..(7) atau

1 Sin 1 =

2 Sin 1

Persamaan no 7 dikenal sebagai hukum snellius untuk pembiasan yang dapat terjadi akibat adanya beberapa kemungkinan hubungan antara 1 dan 2 dengan asumsi gelombang datang dari medium 1 ke medium 2 sebagai berikut : 1. Bila v21 ,atau n2>n1,akan diperoleh “jika gelombang datang dari medium renggang ke medium yang lebih padat maka akan dibiaskan mendekati garis normal.”

2. Bila v2 > v1 atau n21>n1 atau n21 2 atau “jika gelombang datang dari medium yang lebih renggang ke medium yang lebih padat maka gelombang akan dibiaskan menjauhi garis normal.” 3. Bila v2 > v1 atau n2 v1 atau n2