Docstoc

Polarisasi Gelombang EM

Document Sample
Polarisasi Gelombang EM Powered By Docstoc
					      FI-1201
      Fisika Dasar IIA


                  Kuliah-17
          Polarisasi Gelombang EM


          Physics Study Program
          Faculty of Mathematics and Natural Sciences
PHYSI S   Institut Teknologi Bandung
       Polarisasi
Gelombang Elektromagnetik

Physics Study Program
Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Institut Teknologi Bandung
    Propagasi gelombang EM
   Dapat menjalar melewati ruang hampa (vakum)
   Gelombang EM adalah gelombang transversal,
    artinya arah getaran vektor medan listrik dan
    magnetik adalah tegak lurus arah perambatan.
   Dihasilkan oleh muatan listrik dipercepat ->
    gelombang EM
   Gelombang EM dapat juga diproduksi dari atom
    atau molekul yang tereksitasi.


              Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S
   Propagasi Gelombang EM…




   Gambar ini menunjukkan diagram skematik dari
   propagasi suatu gelombang EM dalam arah sb-x
   dengan kecepatan c. Medan listrik E bergetar dalam
   bidang x-y dan medan magnetik B bergetar dalam
   bidang x-z. E dan B selalu tegak lurus satu sama lain.
          Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

PHYSI S
  Spektrum Gelombang EM
Radio                   10-2 m to 103                 Radio & TV broadcast
waves                   m                             Radio communications
Microwaves 10-2 m                                     Microwaves oven
                                                      Satellite
                                                      telecommunication
                                                      radar
Infra-red               10-4 m                        Remote control
(IR)                                                  Medical IR photography
visible light 4x10-7 m to
                    7x10-7 m
        Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

PHYSI S
 Spektrum Gelombang EM…
Ultra-violet (UV) 10-8 m                                 Causes sun-tan
                                                         Fluorescent light
                                                         Checking banknotes
                                                         Sterilizing water
X-rays                       10-10 m                     Medical diagnosis
                                                         Inspecting welded joint


Gamma rays                   10-13 m                     Radiotherapy
                                                         sterilization

           Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

 PHYSI S
Spektrum Gelombang EM




          Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

PHYSI S
  Intensitas Gelombang Cahaya
 Interferensi cahaya berhubungan dengan superposisi
 gelombang cahaya ketika mereka berinteraksi
 Ketika dua gelombang cahaya melintas satu sama lain,
 medan listrik resultan E pada titik persimpangan sama
 dengan penjumlahan dari masing-masing medan listrik
 E1 dan E2

                                  E  E1  E 2

   Intensitas gelombang gabungan adalah sebanding dengan
   kuadrat medan listrik resultan:

                                  E 2  ( E1  E 2 ) 2
                            I FMIPA | Institut Teknologi Bandung
          Physics Study Program -

PHYSI S
    Transport Energi
   Aliran energi dalam gel. EM diukur dengan laju energi
    per satuan luas yang biasa dinyatakan dengan Vektor
    Poynting, S.
                      1
                  S    ExB  (kontanta)ExB
                                   0
                            E  cB
                                     1                1               c
                            S           EB                E  2
                                                                           B2
                                    0                0c            0
   Time average dari S dikenal sebagai Intensitas gel.EM
                                     1                      1
                   I S                  Erms 
                                                  2
                                                                Erms Brms
                                   0c                    0
              Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S
                             POLARISASI



          Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

PHYSI S
    Polarisasi
   Umumnya penjalaran gelombang EM sama dalam
    segala arah atau secara keseluruhan menjalar
    secara acak. Dikatakan sebagai gelombang yang
    tidak terpolarisasi:
    Contoh: sinar matahari, sinar lampu

              y
                           vibrations



     z                                    propagation
              Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung
                                                                           Medan E
    PHYSI S
Polarisasi gelombang secara parsial

   Gangguan dalam suatu arah paling besar
    tetapi pada arah yang lain (yang tegak
    lurus) paling kecil.




          Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

PHYSI S
     Polarisasi gelombang total (bidang)

   Gangguan menjalar hanya dalam suatu arah
    tertentu saja.




              Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S
   Cahaya
 Pembahasan tentang cahaya merupakan salah satu pembahasan
 yang paling menarik tentang gel. EM. Maka selanjutnya dalam
 pembahasan polarisasi ini akan dibahas mengenai cahaya.
 Gelombang cahaya dipancarkan melalui proses de-eksitasi atom
 dalam sumber cahaya. Berkas cahaya dari suatu sumber cahaya
 biasa terdiri dari sejumlah besar gel. em dengan orientasi vektor
 medan E (juga medan B) yang acak dan sama ke semua arah.
 Berkas cahaya seperti ini dikenal sebagai cahaya yang tidak
 terpolarisasi.

                                                     Vektor E dari tiap-tiap
                                    E                gelombang dalam cahaya
                                                     tak terpolarisasi dilihat dari
                                                     arah penjalaran
          Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

PHYSI S
Berkas cahaya terpolarisasi
Jika semua gelombang dari cahaya                                                       E
memiliki vektor medan E dalam arah
yang sama pada setiap saat, maka
akan menghasilkan satu vektor
resultan medan E, dan selanjutnya
berkas     cahaya     ini   dikatakan                      vektor resultan medan E dari
terpolarisasi secara linier, atau                          berkas cahaya terpolarisasi
terpolarisasi bidang, atau singkatnya
terpolarisasi.
                                                                       y

Bidang yang dibentuk oleh vektor                                           E
resultan medan E dan arah propagasi                                            c
gelombang disebut bidang polarisasi                                                         x
                                                               B
(plane    of   polarization)   dari
gelombang cahaya (EM)                                                  Bidang x-y adalah
                                                           z
          Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung   bidang polarisasi.
PHYSI S
Representasi dari
berkas terpolarisasi & tidak terpolarisasi



          Berkas terpolarisasi
          Bidang polarisasi: plane of the slide

                                              
      Berkas terpolarisasi
      Bidang polarisasi: plane  to slide




          Berkas tak terpolarisasi                                      Tampak dari
           Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung
                                                                        Arah sinar
PHYSI S
     Hukum Malus
Ketika suatu berkas cahaya tidak terpolarisasi dengan intensitas Io
dilewatkan melalui dua lembar polaroid yang digandeng, intensitas yang
ditransmisikan I bervariasi sebagai kuadrat kosinus sudut antara dua
sumbu transmisi, yaitu:
                                                          Polarizing sheets
      I = I0 cos2                                                            

                                 I0                                                   I
                                                                  E0              E
                                       Transmission                    Transmission
                                           axis                            axis

  Hubungan antara I dan  pertama kali ditemukan oleh insinyur AD
  Prancis E. L. Malus secara kebetulan pada tahun 1809.
          Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

PHYSI S
           Hukum Malus…
Hukum Malus dapat dipahami dari penjelasan berikut: Vektor medan listrik
E0 dari cahaya terpolarisasi yang dihasilkan oleh pelat polarisator ke-1 dapat
dibagi ke dalam 2 komponen, yang satu sejajar dan yang lain tegak lurus
terhadap sumbu transmisi dari pelat polarisator ke-2, sebagaimana
ditunjukkan dalam diagram berikut:
          Transmission axis
             of polarizer                                                E= E0 sin 
                                              Transmission axis
                                                 of analyzer
                                                                         E// = E0 cos 
                          E0
                                
                    E              E//

Pelat polarisator ke-2 hanya meneruskan bagian dari cahaya terpolarisasi
yang bersesuaian dengan komponen E//.
            Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

PHYSI S
    Contoh
   Dua pelat polarisator memiliki arah polarisasi yang sama
    sehingga intensitas Im dari cahaya yg diteruskan adalah
    maksimum. Ke sudut berapa pelat harus diputar supaya
    intensitas turun menjadi separohnya.

Jawab:
  I = ½ Im
  ½ Im = Io cos2 
   = cos-1 (1/2) =  45o,  135o



           Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

 PHYSI S

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:347
posted:5/10/2012
language:
pages:19
About tagged-basistik.blogspot.com,free-pdf-doc-xls-ppt.blogspot.com,fisika-basistik.blogspot.com,soccers-basistik.blogspot.com,pharaswork.blogspot.com