Indeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium[1].

Umumnya, laju cahaya berbeda jika memasuki material yang berbeda. Laju cahaya dalam es adalah 2,3 x108 m/s sedangkan dalam intan adalah 1.24 x108 m/s. Oleh karena itu, perlu didefinisikan suatu besaran yang menentukan laju cahaya dalam material. Besaran tersebut disebut indeks bias.[2]

Beberapa nilai indeks bias
Material λ[3](nm) n Ref.
Hampa udara 1 (exactly)
Udara @ STP 1.0002926
Gas @ 0 °C and 1 atm
Udara 589.29 1.000293 [4]
Helium 589.29 1.000036 [4]
Hidrogen 589.29 1.000132 [4]
Karbon dioksida 589.29 1.00045 [5]

[6][7]

Cairan @ 20 °C
Benzena 589.29 1.501 [4]
Air 589.29 1.3330 [4]
Ethyl alcohol (ethanol) 589.29 1.361 [4]
Karbon tetraklorida 589.29 1.461 [4]
Karbon disulfida 589.29 1.628 [4]
Benda padat @ suhu kamar
Intan 589.29 2.419 [4]
Strontium titanate 589.29 2.41
Ambar 589.29 1.55 [4]
Fused silica 589.29 1.458 [4]
Natrium klorida 589.29 1.50 [4]
Material lain
Pyrex 1.470 [8]
Sapphire 1.762–1.778
Es 1.31
Cryolite 1.338
Aseton 1.36
Ethanol 1.36
Teflon 1.35 - 1.38
Gliserol 1.4729
Kaca akrilik 1.490 - 1.492
Crown glass (optics) 1.50 - 1.54
Polikarbonat 1.584 - 1.586
PMMA 1.4893 - 1.4899
PET 1.5750
Flint glass 1.60 - 1.62
Kaca 1.485 - 1.755
Brom 1.661
Cubic zirconia 2.15 - 2.18
Silicon carbide 2.65 - 2.69
Cinnabar (Mercury sulfide) 3.02
Gallium phosphide 3.5
Gallium arsenide 3.927
Silikon 4.01 [9]

Secara matematis, indeks bias dapat ditulis:

di mana:

n = indeks bias
c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (299,792,458 meter/detik)
= cepat rambat cahaya pada suatu medium

Indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1 atau (n ≥ 1)

PembiasanSunting

Jika seberkas cahaya datang dan membentuk sudut terhadap permukaan, maka berkas cahaya tersebut ada yang dibelokkan sewaktu memasuki medium baru tersebut, di mana pembelokan itu disebut dengan pembiasan. Alat yang di gunakan untuk mengukur indeks bias adalah refractometer.

SejarahSunting

 
Thomas Young menciptakan istilah indeks bias

Thomas Young mungkin adalah orang yang pertama kali menggunakan dan menemukan nama "indeks bias", pada tahun 1807.[10] Pada saat yang sama ia mengubah nilai indeks bias ini menjadi satu bilangan, bukan rasio perbandingan dua bilangan yang sebelumnya digunakan. Rasio itu memiliki kelemahan untuk medium yang berbeda. Newton, yang menyebutnya "proporsi sinus untuk kejadian dan pembiasan", menulisnya sebagai rasio dua angka, seperti "529 banding 396" (atau "hampir 4 banding 3"; untuk air).[11] Hauksbee, yang menyebutnya "rasio refraksi", menuliskannya sebagai rasio dengan pembilang tetap, seperti "10.000 hingga 7451,9" (untuk urin).[12] Hutton menuliskannya sebagai rasio dengan penyebut tetap, seperti 1,3358 banding 1 (air).[13]

Young tidak menggunakan simbol untuk indeks bias, pada tahun 1807. Pada tahun-tahun berikutnya, ilmuwan lain mulai menggunakan simbol yang berbeda: n, m, dan µ. [14] Simbol n secara bertahap digunakan secara permanen.

ReferensiSunting

  1. ^ http://www.its.bldrdoc.gov refractive index
  2. ^ Abdullah, Mikrajuddin. "Fisika Dasar II". Diakses tanggal Hal 742. 
  3. ^ untuk panjang gelombang (λ) ditentukan dengan menggunakan panjang gelombang kuning = 589.29 nm
  4. ^ a b c d e f g h i j k l Optics, Fourth Edition. Pearson Higher Education. 18 March 2003. ISBN 9780321188786. 
  5. ^ Introduction to Geometrical and Physical Optics. McGraw-Hill Book Company, INC. 1953. 
  6. ^ Handbook of Chemistry and Physics. Chemical Rubber Publishing Co. 1957. 
  7. ^ Introduction to Optics, Third Edition. Pearson Prentice Hall. 2007. hlm. 221. ISBN 0-13-149933-5. 
  8. ^ University of Liverpool. "Absolute Refractive Index". Diakses tanggal 2007-10-18. 
  9. ^ "Optical Properties of Silicon". Diakses tanggal 2009-05-31. 
  10. ^ Young, Thomas (1807). A course of lectures on natural philosphy and the mechanical arts. J.Johnson. p. 413.
  11. ^ Newton, Isaac (1730). Opticks: Or, A Treatise of the Refractions, Inflections and Colours of Light. William Innys at the West-End of St. Paul's. p.247.
  12. ^ Hauksbee, Francis (1710-01-01). "VI. A description of the apparatus for making experiments on the refractions of fluids: with a table of the specifick gravities, angles of observations, and ratio of refractions of several fluids". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 27 (328): 204–207. doi:10.1098/rstl.1710.0015. 
  13. ^ Hutton, Charles (1795). Philosophical and mmathematical dictionary. p. 299. Archived dari original teks
  14. ^ Von Fraunhofer, Joseph (1817). "Bestimmung des Brechungs und Farbenzerstreuungs Vermogens verschiedener Glasarten". Denkschriften der Koniglichen akademie der Wissenschaften zu Munchen. 5: 208. Archived dari teks asli

[1]

  • Ammariah, Hani. "Fisika Kelas 8". Pembiasan Cahaya dan Kaitannya dengan Peristiwa Terbentuknya Pelangi. Diakses tanggal 10 May 2020. 

[2]

[3]

Bacaan selanjutnyaSunting

  • Tipler, Paul A. and Ralph A. Llewellyn, (2003), Modern Physics. 4th ed. New York; W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-4345-0. 222-3 pp.
  • Léon Brillouin, (1960), "Wave Propagation And Group Velocity" Academic Press Inc., New York and London ISBN 0-12-134968-3.
  • Main, Iain G., (1988), Vibrations and Waves in Physics. 2nd ed. New York; Cambridge University Press. ISBN 0-521-27846-5. 214-6 pp.
  • [1]
  1. ^ Ammariah.
  2. ^ Zamroni 2013.
  3. ^ LIPI.