Indeks Bias dan Perubahan Panjang Gelombang Cahaya

 Perubahan apakah yang dialami cepat rambat, panjang gelombang, dan frekuensi cahaya ketika merambat dari air ke udara?

Konsepsi : cahaya merupakan kumpulan partikel foton (sinar), ketika sinar melalui sebuah medium dengan kerapatan tinggi maka cepat rambat cahayanya akan turun karena terjadi tumbukan antara partikel foton dengan partikel penyusun medium. Semakin rapat suatu medium akan menyebabkan cepat rambat sinar semakin kecil dan sebaliknya. Ketika cahaya merambat dari air ke udara (dari medium rapat ke medium kurang rapat) maka cepat rambat cahayanya dari lambat menjadi lebih cepat. Begitu halnya dengan panjang gelombang cahayanya dari pendek menjadi semakin panjang, karena besarnya panjang gelombang cahaya sebanding dengan cepat rambat cahayanya. Namun, besarnya frekuensi cahaya yang jumlahnya tetap dan tidak mengalami perubahan. Berikut ini penurun rumus yang dapat diberikan

Dapatkah pemantulan sempurna terjadi jika sinar datang dari:

a.       Air ke udara

b.      Udara ke kaca

c.       Kaca ke air

Konsepsi : Pemantulan sempurna akan terjadi jika memenuhi 2 syarat. Pertama yaitu ketika sebuah cahaya melalui medium rapat menuju ke medium kurang rapat, kedua yaitu jika sudut datang lebih besar dari sudut kritis. Kita ketahui bahwa indeks bias air = 1; indeks bias kaca = 1,5; dan indeks bias udara = 1,3. Maka dapat kita jawab

a.       Terjadi pemantulan sempurna karena indeks bias air lebih rapat dari udara

b.      Tidak terjadi pemantulan sempurna karena indeks bias udara lebih renggang dari kaca, yang akan terjadi adalah pembiasan

c.       Terjadi pemantulan sempurna karena sinar datang dari medium dengan indeks bias lebih besar (rapat) ke medium dengan indeks bias lebih kecil (kurang rapat).

Ketika anda melihat dasar kolam apakah anda akan menaksir kurang atau lebih dalam mengenai kedalaman kolam? Jelaskan dengan bantuan diagram sinar?

Konsepsi : Saya akan menaksir bahwa kolam tersebut lebih dalam dari apa yang terlihat oleh mata saya. Bayangan kolam yang terlihat oleh mata saya merupakan bayangan semu yang timbul sebagai akibat pemantulan dasar kolam yang menghasilkan bayangan semu yang ditangkap oleh mata kita. Berikut proses pembentukan bayangannya.