Modul Fisika Optik

MODUL 

FISIKA OPTIK

Disusun Oleh :

Ir. Rudy Yulianto, MT

Fakultas Teknologi Industri

Universitas Jayabaya

2014

DAFTAR ISI

 

Halaman 

DAFTAR ISI ......................................................................................................... i

Modul I Teori Tentang Cahaya .......................................................................... 1

Modul II Pemantulan dan Pembiasan berdasarkan teori Huygens ................ 9

Modul III Pemantulan dan Pembiasan Cahaya 2 ............................................16

Modul IV Spektrum Gelombang Elegtromagnetik dan Spektrum Warna ...23

Modul V Fotometri ............................................................................................. 30

Modul VI Pembiasan dan Pemantulan Permukaan Bola ................................40

Modul VII Pembiasan Oleh Plan Pararel dan Prisma ................................... 50

Modul VIII Lensa ................................................................................................57

Modul IX Pembentukan Bayangan Lensa & Susunan Lensa .........................64

Modul X Lensa Gabungan & Kekuatan Lensa ............................................... 77

Modul XI Alat – Alat Optik I ............................................................................ 85

Modul XI Alat – Alat Optik II ...........................................................................97

i

BAB I

TEORI TENTANG CAHAYA

1.1. Tujuan 

        Menjelaskan tentang fenomena cahaya dan pengujian terhadap teori cahaya.

1.2. Pokok - pokok Bahasan      

1.      Teori-teori tentang cahaya

Ø  Teori Newton ( Partikel )

Ø  Teori Huygens ( Gelombang Memerlukan Medium )

Ø  Teori Planck ( Paket Energi )

Ø  Teori Maxwell ( Gelombang Elektro magnetic )

2.      Percobaan-percobaan untuk membuktikan kebenaran Teori:

Ø  Percobaan Foucoult

Ø  Percobaan Young & Fresnel

Ø  Percobaan Michelson & Morley

Ø  Percobaan R. Hertz

Ø  Percobaan Zeeman

Ø  Percobaan Stark

Ø  Percobaan Photo Listrik

3.      Pengertian Muka gelombang & Sinar Cahaya 

1.3. Sifat Cahaya  

 Cahaya adalah suatu zat yang sangat banyak membantu kehidupan mahluk hidup antara lain:

1.      Proses malihat benda

2.      Membedakan warna benda

3.      Proses photo sintesis

4.      Proses photo listrik

5.      Dsb

Fenomena cahaya telah dipelajari oleh manusia dan menghasilkan berbagai teori antara lain :

  

1.      Teori Emisi dari Newton

Cahaya dianggap terdiri dari partikel-partikel yang sangat kecil dan ringan ( yang disebut Korpuskul ) yang dipancarkan dari sumbernya ke segala arah menurut garis lurus dengan kecepatan yan sangat tinggi. Lintasanlintasan partikel berasal dari sumber itu disebut sinar cahaya.

2.      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 = λ . f 

Dimana :

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 diseruh ruangan terdapat medium yang dinamakan Eter 

3.      Teori kuantum cahaya dari Max Planck

Cahaya dipancarkan dari sumbernya dalam bentuk paket-paket energi yang disebut kuantu. Paket-paket energi ini yang dipancarkan secara periodic dari sumbernya.

1.4. Besarnya kuantum energi cahaya adalah

                        E = h.f

Dimana:

h = Konstanta Planck 6.63x10-³⁴ J.s 

f  = Frekwensi ( cps )

Untuk menguji kebenaran teori-teori diatas dilakukan percobaan-percobaan antara lain:

1.      Percobaan Foucoult

Dalam percobaannya Foucoult berhasil menghitung dan menentukan kecepatan rambat cahaya dalam berbagai medium. Kecepatan rambat cahaya diudara yang dihitung mendekati 3x10⁸ m/s. lebih besar dari kecepatannya didalam zat cair. Hasil percobaan ini ternyata telah melemahkan teori Newton.menurut Newton keccepatan rambat cahaya dalam zat cair lebih besar kecepatannya diudara.

2.     Percobaan Young dan Fresnel percobaan ini membuktikan bahwa cahaya dapat berinterferensi dan mengalami difaksi. Percobaan ini memperkuat teori gelombang cahaya. Huygens memperlemah teori partikel Newton karena menurut teori Newton cahaya merambat melalui garis lurus.

3.      Percobaan menurut Michaelson dan Moreley 

Percobaan ini dilakukan untuk membuktikan ada atau tidak adanya eter diseluruh ruang dijagat raya ini, karena medium eter terdapat dimana-mana maka bumi yang berputar pada porosnya dengan kecepatan translasi sekitar 30 km/s dan sekitar bumi terdapat eter maka akan terjadi angina eter Michaelson dan Moreley melakukan pengujian terhadap angina eter maka mereka berkesimpulan bahwa angin eter tidak ditemukan, percobaan ini memperlemah teori gelombangnya Huygens.

4.      Percobaan Maxwell dan Rudolp Hertz

Maxwell menganalisa dan meramalkan bahwa cahaya merupakan bagian dari gelombang elektromagnetik yang dipancarkan akibat dari terjadinya medan magnet atau medan listrik yang tidak konstan (“berubah terhadap waktu”). Analisa Maxwell ini diuji oleh R.Hertz dengan membuat perubahan medan listrik. 

Gambar 1.1. Percobaan R.Hetz 

Pada percobaan ini sepasang lilitan dengan N2 (jumlah lilitan skunder) jauh lebih banyak dibanding N1 ( lilitan primer ) pada lilitan skunder dipasang bola konduktor dan ditempat lain disimpan pasangan bola konduktor juga ketika saklar ( S ) ditutup-buka pada bola konduktor sebelah kiri terdapat percikan bunga api dan ternyata pada pasangan konduktor yang lain terjadi pula percikan bunga api. Gelombang yang dihasilkan oleh percobaan ini menunjukan sifat-sifat pemantulan ( refleksi ), difraksi dan polarisasi dapat diukur pula cepat rambat gelombang tersebut sama dengan cepat rambat gelombang cahaya yaitu 3x10⁸ m/s

1.      Percobaan Zeeman

Percobaan ini menunjukan adanya pengaruh medan magnet terhadap cahaya, artinya cahaya dapat dibelokan oleh medan magnet yang kuat (Efek Zeeman ).

2.      Percobaan Stark

Percobaan ini cahaya dilewatkan pada medan megnet yang kuat dan ternyata cahaya mengalami pembelokan akibat medan listrik yang kuat.

Percobaan Zeeman dan Sark menunjukan bahwa cahaya mempunyai sifat kelistrikan dan kemagnetan hal ini membuktikan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik.

3.      Percobaan Einstein 

Dalam tahun 1905 Einstein memperluas gagasan yang diutarakan oleh Planck lima tahun sebalumnya dan mempostulatkan bahwa energi dalam berkas cahaya tidak terdistribusi secara merata didalam gelombang elektromagnetik, tetapi terkonsentrasi dalam paket-paket kecil yang dinamakan foton.

Einstein berhasil menunjukan percobaan yang dapat membuktikan teorinya yakni efek photo listrik, sketsa dari percobaan photo listrik adalah sebagai berikut : 

Gambar 1.2. Percobaan Photo Listrik.

Cahaya dengan frekwensi tertentu dikenakan pada plat yang terdapat pada tabung hampa ternyata pada ampere meter menunjukan adanya arus listrik yang mengalir, kemudian beda potensial kawan diberikan pada pasangan plat dan pada potensial tertentu arus akan berhenti. 

Gambar 1.3. 

Percobaan dilakukan dengan menambah internsitas cahaya dua kali dengan frekwensi tetap dan ternyata arus berhenti pada potensial kawat yang sama tetapi arus yang terjadi dua kali lipat. 

Gambar 1.4.

Potensial kawat akan naik ketika frekwensi cahaya naik.

Peristiwa photo listrik ini hanya bisa dijelaskan menggunakan teori kuantum cahaya-cahaya berupa paket energi ( photon ) sebesar

                        E = h.f

Energi tersebut jika menumbuh plat sebagian energi digunakan untuk melepaskan electron dari ikatannya dan sisanya sebagai energi kinetic                         

  hf = hfo + Ek 

Dimana :

hfo = Energi untuk melepaskan elektron dari ikatannya.

Jika hf < hfo tidak akna terjadi arus listrik karena electron tidak sempat keluar dari ikatannya untuk melawan EK dari sumber yang frekwensinya tetap diperlukan harga yang sama intensitas cahaya yang semakin besar dapat dijelaskan dengan jumlah partikel yang semakin banyak, hal ini bertentangan dengan teori gelombang mekanik dimana energi berbanding lurus dengan intensitasnya. 

1.5. Gelombang, Muka gelombang dan Sinar

 Gelombang adalah rambatan energi atau energi yang merambat dari satu tempat ke tempat lain.

Parameter-parameter gelombang antara lain :

Perioda (T) dari suatu gelombang adalah waktu yang diperlukan untuk satu gelombang penuh.

Frekwensi ( f ) adalah jumlah getaran yang dihasilkan per detik (f = 1/T).

Panjang gelombang ( λ ) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode.

Amplitudo ( A ) adalah simpangan maksimum dari gelombang.

Kecepatan ( V ) adal;ah jarak yang ditempuh gelombang dalam tiap satuan waktu.

Jika dalam T detik ditempuh λ meter  

                  

Maka V =  ---  = f

T

Jika dalam T detik ditempuh λ meter

 

Maka V =  ---       = f

T

Maka gelombang didefinisikan sebagai tempat kedudukan semua titik dimana fase getaran dan fase geerak selaras suatu besaran fisika adalah sama.

Prinsip Huygens merupakan metoda geometris untuk menentukan bentuk muka gelombang pada suatu saat bila diketahui muka gelombang ( sebagiannya ) pada saat sebelumnya. 

1.6. Menurut Prinsip Huygens     

“ Setiap titik pada suatu muka gelombang, dapat dipandang sebagai pusat gelombang skunder 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 ( menyelubangi ) gelombang-gelombang skunder tersebut ” 

Gambar 1.5. 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 :

Gambar 1.6. Prinsip Huygens untuk gelombang datar.

BAB II

PEMANTULAN DAN PEMBIASAN BERDASARKAN TEORI HUYGENS

2.1 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. 

Gambar 2.1.Tentang proses pemantulan cahaya. 

Jika medium 2 bersifat reflektor gelombanmg yang dating ,ke batas medium R1dan R2 adalah sinar cahaya yang dating sejajar keti,ka R1 sudah mencapai batas medium yakni titik A R2 baru sampai dittk 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 maktu yang sama yakni waktu yang di tempuh AA’ dan BB’ selama t detik.

AA’=BB’=V1t.

Dapat dilihat dari gambar bawah bahwa :  

Sin 0i = BB'/AA' = Vit/AB'                                                                                 (2-1)

sedangkan :

Sin 0r = AA'/AB' = Vit/AB'                                                                            (2-2)

sehingga Sin 0i = Sin 0r

atau

0i = 0r

Pada pemantulan gelombang dikenal sudut datang sama dengan sudut pantul. 

0i  = Sudut datang yakni sudut yang dibentuk antara sinar datang dan garis normal 

 0r = Sudut yang dibentuk antara garis normal dan garis garis yang dipantulkan

2.2 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. 

Gambar 2.2 Peristiwa pembiasan gelombang cahaya.

Penjelasan dari peristiwa bahwa pembasan gelombagng cahaya adalah sebagai berikut:

Pembasan adalah peristiwa sebuah ,gelombagng yang datang dari suatu mediumke medium lain yang berbeda.

Seperti dilihat pada gambar R1 dan R2 adalah ,dua sinar sejajar  ketika R1 mencapai batas me,dium dititik A sinaar R2 mencapai titik B.Pada waktu I detik medium 1 gelombang mencapai jarak AA’=V2t 

Sin 01 = BB'/AA' = V1t/AB'                                                                             (2-3)

Sin 02 = AA'/BB' = V2t/AB'                                                                             (2-4)

Dari persamaan (2-3) dan (2-4) :

Sin 01/Sin 02 = (V1t/AB') (AB'/V2t) 

Didapat :

Sin 01/Sin 02 = v1/v2

Hukum 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. 

n21 = v1/v2 = X1/X2

n21 adalah Index bias untuk sinar cahaya datang dari medium 1 ke medium 2

2.3. 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 a,dalah ‘’perbandingan anatara kecepatan cahaya diudara atau vakum dan kecepatan cahaya dimedium tersebut ‘’. 

n = c/v                                                                                (2-5)

n21 adalah Index bias untuk sinar cahaya datang dari medium 1 ke medium 2

n21 = v1/v2 = (c/n2)/(c/n1)

Didapat :

n21 = n2/n1                                                                               (2-6)

Sehingga :

Sin 01/Sin 02 = v1/v2 = n1/n2

atau

n1 sin 01 = n2 sin 0t                                                                (2-7) 

Persamaan no 7 dikenal sebagai hokum snellius untuk pembiasan

Dari persamaan no 7 dpat terjadi beberapa kemungkinan hubungan antara 01 dan 02 dengan asumsi gelombang datang dari medium 1 ke medium 2 sebagai berikut :

1.      Bila v2 < v1 atau n₂₁ > 1 ,atau n₂ > n₁,akan diperoleh dengan kata kata sebagai berikut :

Jika gelombang datang dari medium renggang ke medium yang lebih padat maka akan dibiaskan mendekati garis normal .

2.      Bila v2  > v1 atau n₂₁ > 1 atau n₂₁ < n1 ,akan diperoleh 0_{i > 0r} atau dengan kata – kata : 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 < n1       sudut datang θi sudut bias sebesar 90 di sebut senagai sudut krisis  jika v2  > v1 atau n2 < n1 sudut datang lebih besar dari sudut kritis maka 

     akan terjadi refleksi total.

Gambar 2.3 , yang menyatakan kondisi diatas

1.sinar bias untuk n₂ > n₁ 

Gambar 2.3. 

2.      Sinar datang dari n₁ ke n₂ dimana n₁ > n₂

Gambar 2.4. 

3. Untuk θ₁ > θ₂ untuk sinar datang dari n₁ke n₂ ,dimana  n₁ > n₂ & 01 = #/2

n1 Sin 01 = n2 Sin #/2

Dimana :

01 = 02

n1 Sin 0c = n2

Sin 0c = n2/n1

0c = Inv Sin (n2/n1)

2.      Untuk θ₁>θ₂ untuk sinar datang dari  n₁ ke n₂ & n₁>n₂ terjadi refleksi total

BAB III

PEMANTULAN DAN PEMBIASAN CAHAYA 2

3.1. Tujuan umum  

•      Setelah membaca modul ini diharapkan dapat memahami Hukum Pemantulan dan Pembiasan Cahaya berdasarkan Prinsip Fermat

3.2. Tujuan Khusus  

•      Penurunan hukum Pemantulan Cahaya berdasarkan Prinsip Fermat 

•     Penurunan hukum Pembiasan Cahaya berdasarkan Prinsip Fermat. 

  3.3.  Prinsip Fermat

  Dalam tahun 1650 PIERE Fermat mengungkapkan suatu prinsip tentang perjalanan cahaya sebagai berikut :

“ Sinar cahaya yang menjalar dari suatu titik ke titik lain akan melalui lintasan dengan waktu tempuh terpendek “ 

Prinsip fermat untuk menurunkan titik pematulan

 Jika cahaya datang dari suatu medium ke medium lain yang berwarna mengkilat maka cahaya mengalami pemantulan, jika kita gunakan prinsip fermat dapat di tunjukkan pada gambar sbb :

 Menurut fermat dari APB akan melalui lintasan dengan waktu tempuh terpendek. 

L  =  AP  +  PB 

t  =   t_AB   +  t_PB

t = [(a^2 + x^2)/v] + [(d - x)^2 + b^2]^1/2 /v      Letak titik P harus sedemikian rupa sehingga waktu tempuh dari APB adalam minimum dengan syarat dt/dx = 0

0 = dx/dt = 1/2 (a^2 + x^2)^-1/2 + 1/2 (b^2 +  (d - x)^-1/2 (2) (d - x)(-1)

Sehingga didapat : 

x/(a^2 - x^2)^1/2 = (d - x)/[b^2 + (d - x)^2]^1/2

Dilihat dari gambar secara geometri dapat ditafsirkan  : 

Sin 0i = Sin 0r, maka Sin 0i = 0r          terbukti

Ini tidak lain adalah hukum Pemantulan  

Dimana   :   

0i = Sudut datang yakni sudut yang dibentuk antara sinar datang dan garis normal 

0r = Sudut pantul yakni sudut yang dibentuk antara sinar datang dan garis normal 

3.2  Prinsip Fermat untuk menurunkan titik pembiasan

 Sinar datang dari sudut medium ke medium lain yang diteruskan dengan mengalami pembelokan karena terjadi perubahan kecepatan misalkan sinar cahaya datang dari kemedium 2. 

Sinar datang dari A ke P lalu dibiaskan sehingga mencapai titik B Waktu yang ditempuh sinar APB adalah  : 

t  =  t_AP  +  t_PB 

_{t = I1/v1 + I2/v2}

_{t = I1/c.I.n1 + I2/c.I.n2 = n1.I1/c  + n2 . I2/c}

Sesuai dengan prinsip fermat didapat :

dx/dt = 0 = (n1/c)(1/2) 2x [a^2 + x2]^-1/2 + (1/2) (n2/c) . 2 (d - x)(-1)(b^2 +  (d - x)^2]^-1/2

0 = n1.X/c(a^2 + c^2)^1/2 - n2. (d - x) / c(b^2 + (d - x)^2)^1/2

atau

n1[x/(a^2 + x^2)^1/2] = n2 [(d - x)/(b^2 + (d  - x)^2]1/2

Jika diperhatikan gambar 3.2 diatas terlihat secara geometri 

n1 Sin 0t = n2 Sin 0t 

Persamaan tersebut diatas tidak lain adalah Hukum Snell untuk pembiasan. 

Contoh dan Penyelesaian

1.      Cari indek bias susunan medium sebagai berikut  : Udara (nu = 1)  

      Jawab  : 

      nau = na/nu = 4/3/1 = 4/3 = 1,33

2.      Cari indek bias untuk susunan medium sebagai berikut :

    udara

Air na

Gelas ng

Jawab  : 

nau = na/nu

ngu = ng/nu

nug = nu/ng

nau x nga x nug = (na/nu) x (ng/na) x (nu/ng) = 1

3.      Cari indek bias jika cahaya datang air (n_a = 4/3) ke gelas (n_g = 3/2)
Jawab  :

                 

Na

Ng

   nga = (ng/na) = (3/2)/(4/3) = (3/2) x (3/4) = 9/8

4.     Berkas sinar dari kaca (nk = 1.5) jatuh pada medium air (na = 4/3) jika sudut datang 30⁰

     Cari sudut bias 

     Jawab  :

     Sin 0i/Sin 0t = na/nk 

     Sin 30 /Sin 0t = (4/3)/(3/2) = (4/3) x (2/3) = 8/9

     Sin 30 = 8/9 Sin 0

     0,5 x 9/8 = Sin 0

     0 = inv Sin (0,5625)

     0 = 34,22

5.     Cahaya yang masuk dari udara dengan frekuensi 5 x 10¹⁴ Hz masuk ke air  (n_a = 4/3). Tentukan :

a.       Panjang gelombang cahaya diudara (dihitung dalam satuan 

Angstrong)

b.      Panjang gelombang cahaya di air

c.       Cepat rambat cahaya di air

Jawab  :

a. X = c/f = (3 x 10^x)/(5 x 10^14) = 0,6 x 10^8 = 6 x 10^-7

b. nau = Xu/Xa = 6 x 10^-7/Xa

    1/(4/3) = 6 x 10^-7/Xa

    Xa = (3/4) x 6 x 10^-7 = 4,5 x 10^-7

c. va = Xa . f = 4,5 x 10^-7 x 10^14 = 22,5 x 10^7 = 2,25 x 10^-8 m/s

6.      a.  Apa yang dimaksud dengan sudut kritis

b. Tentukan sudut kritis untuk cahaya yang datang dari kaca (nk = 1,5) ke air (na = 4/3)

            Jawab  :

a.      Sudut kritis terjadi jika sinar datang dari medium padat ke medium renggang dengan sudut bias mencapai 900. 

b. nk Sin 0c = na Sin 90

    1,5 Sin 0c = 4/3

    Sin 0c = (4/3)/(3/2) = (4/3) x (2/3) = 8/9

    0c = inv Sin (0,8888) = 62,72 derajat

BAB IV

FISIKA OPTIK SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

DAN SPEKTRUM WARNA 

4.1. Tujuan 

 Setelah menyelesaikan modul diharapkan dapat memahami Spektrum Gelombang Elektromagnetik Dan Spektrum Warna 

4.2. Pokok-pokok pembahasan 

 Spektrum gelombang elektromagnetik

 Physics Kanisstern Heim

 University Physics Francis Westonsears 

4.2.1. Spektrum gelombang electromagnet

Gelombang elektromagnet terjadi akibat medan magnet atau medan listrik yang berubah terhadap waktu gelombang elektromagnet yang dipancarkan oleh sumber akan merambat ke segala arah oleh karenanya akan membentuk muka gelombang berbentuk tertutup.

 Gambar 4.1 Tempat kedudukan dengan fase yang sama.

Muka gelombang merupakan tempat kedudukan titik-titik dengan fase yang sama seperti terlihat pada gambar diatas.

Dari peburunan persamaan Maxwell dapat diketahui cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat kemagnetan dan kelistrikan median.

C = (1/Ue)^0,5

C   = Cepat rambat gelombang

U  = Pemerbilitas ruang magnet medium

e   = Pemerbilitas listrik medium

Gelombang electromagnet mempunyai spektrum yang sangat luas dengan penggunaan yang sangat banyak seperti terlihat pada table 4.1 

 

 Panjang gel. (m)                Frekuensi (Hz)     Klasifikasi             Penggunaan

            Daerah panjang gelombang tampak bagi manusia : 750 (nm)     –     380 (nm)

                                    (Deep red)       ( Violet )

             

4.2.2 Spektrum warna

  Seperti terlihat pada table 4.1 cahaya tampak adalah bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata normal manusia disebut cahaya tampak dan mempunyai penjang gelombang diantara 4000 A sampai dengan 7000     A singkatan dari Angstrom yakni 10¹⁰ m mata manusia mempunyai sensitivitas tertentu terhadap gelombang cahaya seperti ditunjukkan pada gambar 4.2.

Gambar 4.2 sensitivitas mata manusia

  Dari gambar tersebut sensitivitas mata relative dari seorang pengamat standard memperhatikan pusat daerah tampak kira-kira 5550 A (sensai kuning dan hijau). Secara garis besar spektrum warna dapat dibagi seperti gambar 4.3

4.2.3. Spektrum Emisi

 Adalah cahaya yang dipancarkan oleh benda-benda (cair, padat, gas) dalam keadaan menyala Contoh :

Spektrum emisi terjadi misalnya besi dipanaskan sampai pada temperatur tertentu dan pada

tekanan tertentu berpijar merah. 

4.2.4. Spektrum Emisi kontinu

 Adalah spektrum emisi yang dapat memancarkan cahayanya tidak terdapat garis-garis hitam. Spektrum demikian tidak usah mengandung warna yang lengkap merah sampai dengan ungu cukup beberapa warna saja

4.2.5. Spektrum Emisi Diskontinu

 Spektrum emisi diskontinu adalah spektrum emisi yang pada saat menyalanya terdapat garis atau pita hitam yang bukan pada penyerapan

4.2.6. Spektrum absopsi

 Apabila cahaya putih masuk melalui zat terjadi penyerapan salah satu atau beberapa warnanya.

Contoh : 

                                                                                          merah

gelas M e r a h

Cahaya Putih

Gambar 4.4 

Cahaya putih adalah cahaya polikromatis terdiri beberapa warna setelah melewati gelas semua warnanya diserap kecuali warna merah dan warna merah diteruskan. 

Kehilangan warna hijau

                                   Cahaya Putih               Prisma        Layar

Gambar 4.5. 

Cahaya putih yang dilewatkan melalui larutan setelah melalui prisma ternyata warna yang ditangkap layer tidak lengkap yakni kehilangan warna hijaunya.

Kehilangan warna kuning

                                    

                                  Cahaya Putih              Prisma          Layar

Gambar 4.6.