POLARISASI

A.      Pengertian dan jenis Polarisasi

Polarisasi adalah keadaaan  (orientasi) bidang getar  dari (medan listrik).  Macam-macam polarisasi:

1.       Polarisasi Linear. Suatu gelombang dikatakan terpolarisasi linear bila gelombang tersebut hanya bergetar pada satu bidang getar (datar) yang di sebut juga bidang polarisasi.

  

    Gelombang elektromagnet yang terpolarisasi linear adalah gelombang yang bidang tempat orientasi dari medan listrik magnetnya konstan, meskipun arah dan besar simpangan medannya berubah-ubah menurut fungsi waktu. Kita pandang vektor-vektor optik () dalam bentuk

Dengan  adalah beda fase relatif antara kedua gelombang itu,  dan kedua gelombang itu merambat dalam arah dan adalah vektor satuan pada arah positif sumbu y dan z. Resultan dari kedua gelombang tersebut adalah:

2.       Polarisasi lingkaran. Apabila gelombang memiliki amplitudo tetap, tetapi arah medan beruabh-ubah. Polarisasi ini terjadi apabila dua gelombang dengan amplitudo yang sama bersuperposisi. Apabila vektor kedua optik pada persamaan sebelumnya memiliki amplitudo yang sama besar yaitu

 

3.       Polarisasi Elips.sama seperti polarisasi lingkaran, tetapi dengan amplitudo tidak selalu sama besar.

B.      Polarisasi pada pemantulan dan pembiasan (Refleksi dan refraksi)

               

Persamaan terakhir ini dikenal juga sebagai “hukum Brewster”; sudut polarisasi disebut juga sudut Brewster.

C.      Polarisasi Karena Pembiasan Ganda

                Jika berkas kaca dilewatkan pada kaca, kelajuan cahaya yang keluar akan sama ke segala arah. Namun, pada bahan-bahan kristal tertentu misalnya kalsit dan kuarsa, kelajuan cahaya di dalamnya tidak seragam karena bahan-bahan itu memiliki dua nilai indeks bias (birefringence).

 

                Cahaya yang melalui bahan dengan indeks bias ganda akan mengalami pembiasan dalam dua arah yang berbeda. Sebagian berkas akan memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar biasa), sedangkan sebagian yang lain tidak memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar istimewa).

D.      Polarisasi karena absorbsi selektif

                Polarisasi jenis ini dapat terjadi dengan bantuan kristal polaroid. Bahan polaroid bersifat meneruskan cahaya dengan arah getar tertentu dan menyerap cahaya dengan arah getar yang lain. Cahaya yang diteruskan adalah cahaya yang arah getarnya sejajar dengan sumbu polarisasi polaroid.

                Seberkas cahaya alami menuju ke polarisator. Di sini cahaya dipolarisasi secara vertikal yaitu hanya komponen medan listrik E yang sejajar sumbu transmisi. Selanjutnya cahaya terpolarisasi menuju analisator. Di analisator, semua komponen E yang tegak lurus sumbu transmisi analisator diserap, hanya komponen E yang sejajar sumbu analisator diteruskan. Sehingga kuat medan listrik yang diteruskan analisator menjadi:

 

Jika cahaya alami tidak terpolarisasi yang jatuh pada polaroid pertama (polarisator) memiliki intensitas maka cahaya terpolarisasi yang melewati polarisator adalah:

Akan tetapi, jika cahaya dilewatkan pada polalisator dan analisator yang dipasang bersilangan, tidak ada intensitas cahaya yang melewati analisator. Secara umum, intensitas yang dilewati analisator adalah

Dengan I2 adalah intensitas cahaya yang lewat analisator. I0 adalah intensitas awal seblummaasukpolalisator dan θ adalah sudut antara arah polarisasi polalisator dan arah polarisasi analisator. Jika keduanya sejajar, θ = 0. jika keduanya saling bersilangan,  θ = 90°.

E.       Polarisasi Karena Hamburan

                Hamburan (scattering) adalah peristiwa pancaran gelombang elektromagnetik dari getaran elektron-elektron suatu medium yang dikenai cahaya. Cahaya yang dihamburkan ini adalah resultan dari gelombang yang datang dari radiasi elektron. Gelombang resultan ini mempunyai intensitas maksimum pada arah gelombang datang. Pada arah ke samping berkurang sekali intensitasnya. Jika cahaya merambat dalam gas, lebih banyak hamburan ke samping sebab elektron-elektron gas yang bergetar berjarak besar satu sama lain dan tidak terikat seperti pada benda rigid. Jadi elektron dalam gas berdiri sendiri tidak saling bergantung. Cahaya yang dihamburkan kesamaping oleh partikel gas terpolarisasi sebagian atau seluruhnya sekalipun cahaya yang datang tidak terpolarisasi.