Polarisasi dan optika gelombang

Yang akan kamu pelajari

• Interferensi
• Difraksi
• Polarisasi
• Koherensi
• Fotonika

Pahami konsepnya

Interferensi menggabungkan amplitudo gelombang; intensitas berasal dari kuadrat amplitudo total. Koherensi temporal berkaitan dengan kestabilan fase sepanjang waktu dan spektrum, koherensi spasial dengan korelasi antar posisi. Difraksi membatasi fokus dan resolusi ketika bukaan hingga.

Polarisasi menyatakan orientasi osilasi medan listrik transversal. Polarisator linear meneruskan komponen medan pada sumbunya; untuk cahaya linear masuk, hukum Malus I=I₀cos²θ.

Analisis lanjut

Cahaya tak terpolarisasi ideal melewati satu polarisator menghasilkan intensitas setengah. Minimum difraksi celah tunggal a sinθ=mλ, sedangkan resolusi Rayleigh aperture bulat θ≈1,22λ/D merupakan kriteria konvensional tertentu. Interferensi film tipis perlu beda lintasan optik dan perubahan fase saat refleksi; jangan selalu memakai 2nt=mλ tanpa memeriksa refleksi.

Fotonika menerapkan pembangkitan, panduan, modulasi dan deteksi cahaya, misalnya serat dan sensor.

Pendalaman: Amplitudo mendahului intensitas

Dua medan kompleks E₁ dan E₂ memberi intensitas proporsional |E₁+E₂|²=|E₁|²+|E₂|²+2Re(E₁E₂*). Suku silang mengandung fase relatif dan menghasilkan interferensi. Jika fase berfluktuasi cepat selama waktu pengukuran, rata-rata suku silang dapat nol sehingga intensitas menjumlah.

Jadi pola stabil membutuhkan koherensi yang sesuai waktu dan geometri eksperimen. Tugas: untuk amplitudo sama, hitung rasio intensitas total terhadap satu berkas pada beda fase 0, π/2 dan π.

Contoh terurai

Cahaya linear berintensitas 8 W/m² melewati polarisator bersudut 60° terhadap polarisasinya. I=8×(1/2)²=2 W/m². Dua celah dengan λ meningkat 20% memberi jarak garis meningkat 20% pada D,d tetap dalam pendekatan layar jauh.

Coba, amati, jelaskan

Putar dua lembar polarisator edukatif atau amati layar melalui kacamata polarisasi tanpa melihat Matahari. Catat orientasi paling terang/gelap dan hubungkan dengan komponen medan.

Buka percobaan terkait di laboratorium

Cek pemahaman

Dua polarisator bersilang ideal memberikan transmisi cahaya linear sejajar yang pertama sebesar?

• Dua kali
• Nol
• Setengah selalu

Jawab dan baca pembahasannya di aplikasi.