▷ Indeks bias

Artikel ini menjelaskan apa itu indeks bias dalam fisika. Jadi, Anda akan menemukan definisi indeks bias, cara menghitung indeks bias, dan, sebagai tambahan, tabel berisi nilai indeks bias berbagai bahan.

Apa itu indeks bias?

Indeks bias suatu medium adalah koefisien yang menunjukkan seberapa besar kecepatan cahaya (atau gelombang lainnya) berkurang relatif terhadap ruang hampa dalam medium. Indeks bias juga digunakan untuk menentukan sejauh mana jalur cahaya dibelokkan atau dibiaskan saat berpindah dari satu medium ke medium lainnya.

Demikian pula, indeks bias memungkinkan kita menghitung perubahan panjang gelombang ketika gelombang memasuki medium yang berbeda, karena karakteristik medium yang dilalui gelombang tidak hanya mempengaruhi kecepatannya, tetapi juga atmosfernya.

Namun, frekuensi gelombang tidak diubah oleh media rambatnya. Oleh karena itu, indeks bias menentukan kecepatan dan panjang gelombang, tetapi tidak menentukan frekuensinya.

Rumus Indeks Bias

Indeks bias didefinisikan sebagai hasil bagi antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa (c = 3,10 ⁸ m/s) dan kecepatan cahaya dalam medium (v). Oleh karena itu, untuk menghitung indeks bias, kecepatan cahaya dalam ruang hampa harus dibagi dengan kecepatan cahaya dalam medium (n=c/v).

Oleh karena itu rumus untuk menghitung indeks bias adalah sebagai berikut:

$n=\cfrac{c}{v}$

Emas:

$n$

adalah indeks bias medium.
$c$

adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa (3·10 ⁸ m/s).
$v$

adalah kecepatan cahaya dalam medium yang indeks biasnya dihitung.

Demikian pula, indeks bias suatu medium juga dapat ditentukan dengan menghitung akar kuadrat produk antara permitivitas relatif bahan dan permeabilitas elektromagnetik relatif:

$n=\sqrt{\epsilon_r\cdot \mu_r}$

Emas:

$n$

adalah indeks bias medium.
$\epsilon_r$

adalah permitivitas relatif material.
$\mu_r$

permeabilitas elektromagnetik relatif.

Tabel nilai indeks bias

Pada tabel berikut Anda dapat melihat nilai indeks bias berbagai media:

Bahan	Indeks bias
Kosong	1
Udara (0 ºC dan 1 bar)	1 0002926
Metanol (20ºC)	1.329
Air	1.3330
Asetaldehida	1.35
Larutan gula (30%)	1.38
1-butanol (20 ºC)	1.399
Heptanol (25ºC)	1.423
Kaca	1.45
Gliserin	1.473
Benzena (20ºC)	1.501
Larutan gula (80%)	1.52
Kuarsa	1.544
Natrium klorida	1.544
Karbon disulfida	1.6295
berlian	2.42

Indeks bias dan hukum Snell

Hukum Snell adalah hukum fisika yang menghubungkan indeks bias dua media berbeda dengan sudut datang dan sudut bias. Jadi, hukum Snell digunakan untuk menghitung sudut bias cahaya ketika melintasi permukaan yang memisahkan dua media yang indeks biasnya berbeda.

Rumus hukum Snellius adalah:

$n_1\cdot \text{sin}(\theta_1)=n_2\cdot \text{sin}(\theta_2)$

Emas:

$n_1$

adalah indeks bias medium tempat cahaya jatuh.
$\theta_1$

adalah sudut yang dibentuk oleh sinar cahaya dengan garis normal medium tempat cahaya jatuh.
$n_2$

adalah indeks bias medium tempat cahaya dibiaskan.
$\theta_2$

adalah sudut yang dibentuk oleh sinar cahaya dengan garis normal medium tempat cahaya dibiaskan.

➤ Lihat: Hukum Snell

Indeks bias dan refleksi internal total

Dalam fisika, sudut kritis (atau sudut pembatas) adalah sudut yang diperoleh dengan menghitung kebalikan dari sinus hasil bagi antara indeks bias medium tempat sinar jatuh dan indeks bias medium tempat sinar tersebut dibiaskan. . .sinar cahaya

Jadi rumus sudut kritisnya adalah sebagai berikut:

$\text{sin}(\theta_c)=\cfrac{n_2}{n_1}$

$\displaystyle \theta_c=\text{arcsen}\left(\frac{n_2}{n_1}\right)$

Emas:

$\theta_c$

adalah sudut kritis.
$n_1$

adalah indeks bias medium tempat cahaya jatuh.
$n_2$

adalah indeks bias medium tempat cahaya dibiaskan.

Jadi, ketika sudut datang θ ₁ lebih besar dari sudut kritis, berkas cahaya dipantulkan seluruhnya ke dalam medium yang dikenainya. Dengan kata lain, jika sudut datang θ ₁ lebih besar dari sudut kritis, cahaya tidak dibiaskan melainkan dipantulkan dan oleh karena itu, alih-alih merambat ke medium lain, cahaya tetap berada di dalam lingkungan yang sama.

Fenomena fisik ini disebut pemantulan internal total dan terjadi bila sudut datang berkas cahaya lebih besar dari sudut kritis, yang dapat dihitung dengan

Apa itu indeks bias?

Rumus Indeks Bias

Tabel nilai indeks bias

Indeks bias dan hukum Snell

Indeks bias dan refleksi internal total

Tinggalkan komentar Batalkan balasan