transmitansi (T) merupakan fraksi antara intensitas radiasi masuk (I0) terhadap intensitas yang keluar (I) dari material dengan ketebalan t. Hukum Lambert menyatakan intensitas berkas cahaya yang datang kemudian diserap dan diteruskan oleh suatu medium sebanding dengan intensitas berkas cahaya yang keluar.Absorbansi suatu cahaya oleh suatu molekul merupakan bentuk interaksi gelombang cahaya dan atom atau molekulnya. Energi cahaya diserap oleh atom atau molekul digunakan oleh elektron di dalam atom tersebut untuk bertransisi dari E1ke tingkat energi yang lebih tinggi (E2). Absorbansi hanya terjadi jika selisih kedua tingkat energi tersebut (DE= E2-E1) bersesuaian dengan energi cahaya atau foton yang datang yakni DE=Efoton.Absorbansi terjadi pada saat foton masuk bertumbukan langsung dengan atom-atom material dan menyerahkan energinya pada elektron atom. Foton mengalami perlambatan dan akhirnya berhenti, sehingga pancaran sinar yang keluar dari material berkurang dibanding saat masuk ke material. Asorbansi dari energi cahaya dapat menyebabkan elektron tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi apabila energi yang diabsorbsi tersebut lebih besar dari tingkat energi elektron tersebut. Absorbansi merupakan logaritma kebalikan dari transmitansi.

Persamaan Fresneladalah deduksi matematis olehAugustin Jean Fresnelhasil pengamatan perilakugelombang cahayaketika merambat antaramediumyang mempunyaiindeks biasyang berbeda. Persamaan Fresnel berlaku hanya padaindeks biasyang bernilai real, yaitu padamediumyang tidak menyerapgelombang cahaya.Indeks biasdapat mempunyai nilai imajiner dan bernilai kompleks, seperti padamediumlogamatausemikonduktoryang menyerapgelombang cahaya. Persamaan ini juga berlaku hanya padamediumyang bersifat non magnetik dengan asumsi tidak terjadiinterferensi.Saatgelombang cahayamerambat darimediumdenganindeks biasn1kemediumdenganindeks biasn2,Fresnelberpendapat bahwagelombang cahayamengalamirefleksidanrefraksibersamaan. Pendapat ini berbeda denganhukum Snelliusyang menjelaskan bahwapartikelcahayahanya membias pada kondisi yang sama.Intensitasfraksigelombang cahayayang mengalamirefleksidari antarmuka ditentukan olehreflektansiRdan fraksigelombang cahayayang mengalamirefraksiditentukan olehtransmitansiT.[1]PerhitunganRbergantung padapolarisasisinarinsiden, disebutRefleksi Fresnel. Jikagelombangcahayadipolarisasi olehmedan listrikyang tegak lurus bidang diagram (polarisasi-s),koefisien refleksipersamaan Fresnelmenjadi:

dimana?tdapat diturunkan dari?idenganhukum Snelliusdan disederhanakan menggunakanidentitas trigonometrik.Koefisien refleksiuntuk polarisasimedan listrikpada bidang diagram (polarisasi-p) menjadi:

Koefisien transmisiuntuk tiap-tiap bidangpolarisasidapat dihitung dengan aritmatika:Ts=1RsdanTp=1Rp.[2]Jikasinarinsiden tidak terpolarisasi(mempunyai nilai polarisasi-sdan -p),koefisien refleksimenjadiR= (Rs+Rp)/2.Persamaan Fresnelluntukkoefisien refleksidengankoefisien amplitudomedan listrikmenjadi:[3]Pada sudut insiden tertentu,Rpbernilai nol. Hal ini menandakanrefleksikeseluruhan darigelombang cahayapada bidang p. Sudut ini dikenal sebagaisudut Brewster, sekitar 56 untukmediumkacadanudara.Ketikagelombang cahayamerambat kemediumyang lebih renggang,n1>n2, pada sudut insiden di atassudut kritissemuagelombang cahayamengalamirefleksidanRs=Rp=1. Fenomena ini disebuttotal internal reflection. Sudut kritis untukkacadanudarasekitar 41.

Koefisien refleksidankoefisien transmisipada sudut insiden mendekati normal antarmuka (i t 0) dapat dihitung dengan persamaan:

BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangSpektrum gelombang elektromagnetik memiliki jangkauan frekuensi dan panjang gelombang yang sangat lebar. Diantara spektrum ini terdapat pita sempit yang dapat ditangkap oleh retina manusia. Spektrum ini disebut cahaya tampak (visible). Karakteristik dari cahaya tampak dimanfaatkan dalam berbagai instrument. Alat yang dapat memproses gelombang cahaya dan dimanfaatkan untuk membentuk, menganalisis, dan memprosesnya menjadi bentuk lain disebutoptical devices. Pada dasarnyaoptical devicesmerupakan kombinasi dua atau lebih lensa. Sejak era Galileo dan Van Leeuwenhoek,optical devicesmulai berkembang dan digunakan dalam digunakan spektrum gelombang elektromagnetik yang lain terutama inframerah dan ultraviolet.Pada beberapaoptical devicesdibutuhkan sumber cahaya monokromatik agar instrument tersebut dapat bekerja, sehingga dibutuhkan alat lain untuk menghasilkan cahaya monokromatik. Alat ini disebut monokromator, yang menggunakan prinsip dispersi cahaya pada prisma. Selain monokromator, instrumen dasar lain yang diaplikasikan pada banyakoptical devicesadalahbeam splitteryang digunakan untuk membagi intensitas cahaya.Beam splittermerupakan komponen utama dari berbagai jenis interferometer.

1.2PermasalahanDari latar belakang tersebut, maka dapat ditentukan permasalahan dalam praktikumOptical devicesini, yaitu :1.Bagaimana prinsip kerja monokromator?2.Berapa range panjang gelombang monokromatik yang dihasilkan monokromator?3.Bagaimana prinsip kerja daribeam splitter?4.Berapa intensitas hasil refleksi dan refraksibeam splitter?

1.3Tujuan PercobaanPraktikum ini memiliki tujuan sebagai berikut :1.Mengetahui prinsip kerja monokromator2.Mengetahui range panjang gelombangmonokromatik yang dihasilkan monokromator3.Mengetahui prinsip kerjabeam splitter4.Mengetahui intensitas hasil refleksi dan refraksibeam splitter

1.4Sistematika LaporanPenulisan laporan ini dibagi menjadi lima bab. Pada bab pertama dijelaskan latar belakang, permasalahan dalam praktikum, tujuan pelaksanaan praktikum dan susunan penulisannya. Bab dua merupakan penjelasan dan teori dasar yang digunakan sebagai referensi pelaksanaan praktikum. Pada bab ini dijelaskan tentang macam-macamoptical devicesbeserta prinsip kerjanya. Bab ketiga adalah metodologi praktikum, berisi peralatan yang digunakan untuk melaksanakan praktikum dan prosedur pelaksanaan. Secara garis besar ada dua langkah kerja. Setelah melakukan praktikum yang terdiri dari monokromator danbeam splitter, data-data hasil praktikum ini ditulis pada bab empat. Pembahasan praktikum juga dijelaskan pada bab ini. Bab terakhir berisi kesimpulan yang menjawab tujuan praktikum beserta saran untuk pelaksanaan praktikum selanjutnya.

BAB IIDASAR TEORI

2.1Optical devicesOptical devicesadalah semua peralatan yang bisa merekam, membaca, maupun menghasilkan cahaya.Di zaman yang serba modern ini, tak bisa dipungkiri bahwa pentingnya kebutuhan peralatan optik ini. Mulai dari peralatan rumah tangga sampai ke peralatan dalam system komunikasi.2.2 PrismaPrisma adalah zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. Apabila seberkas sinar datang pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut sebagai bidang pembias I, akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai pada bidang pembias II, berkas sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal. Pada bidang pembias I, sinar dibiaskan mendekati garis normal, sebab sinar datang dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat yaitu dari udara ke kaca.Sebaliknya pada bidang pembias II, sinar dibiaskan menjahui garis normal, sebab sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik kurang rapat yaitu dari kaca ke udara. Sehingga seberkas sinar yang melewati sebuah prisma akan mengalami pembelokan arah dari arah semula. Fenomena yang terjadi jika seberkas cahaya melewati sebuah prisma yaitu terjadinya sudut deviasi dan dispersi cahaya.Sudut DeviasiGambar 2.1 menggambarkan seberkas cahaya yang melewati sebuah prisma. Gambar tersebut memperlihatkan bahwa berkas sinar tersebut dalam prisma mengalami dua kalipembiasan sehingga antara berkas sinar masuk ke prisma dan berkas sinar keluar dari prisma tidak lagi sejajar.

Gambar 2.1 Pembiasan Pada Prisma[1]Sudut yang dibentuk antara arah sinar datang dengan arah sinar yang meninggalkan prisma disebut sudut deviasi diberi lambang D. Besarnya sudut deviasi tergantung pada sudut datangnya sinar.D = i1+ r2 B...persamaan (2.1)Keterangan : D = sudut deviasi i1= sudut datang pada prisma r2= sudut bias sinar meninggalkan prisma B = sudut pembias prisma. Besarnya sudut deviasi sinar bergantung pada sudut datangnya cahaya ke prisma. Apabila sudut datangnya sinar diperkecil, maka sudut deviasinya pun akan semakin kecil. Sudut deviasi akan mencapai minimum (Dm) jika sudut datang cahaya ke prisma sama dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi segitiga sama kaki,Dispersi CahayaDispersi yaitu peristiwa terurainya cahaya putih menjadi cahaya yang berwarna-warni, seperti terjadinya pelangi. Pelangi merupakan peristiwa terurainya cahaya matahari oleh butiran-butiran air hujan. Peristiwa peruraian cahaya ini disebabkan oleh perbedaan indeks bias dari masing-masing cahaya, di mana indeks bias cahaya merah paling kecil, sedangkan cahaya ungu memiliki indeks bias paling besar. Pada Gambar 2.2 menunjukkan peristiwa dispersi pada prisma.Cahaya putih yang dapat terurai menjadi cahaya yang berwarna-warni disebut cahaya polikromatik sedangkan cahaya tunggal yang tidak bisa diuraikan lagi disebut cahaya monokromatik. Peristiwa dispersi juga terjadi apabila seberkas cahaya putih, misalnya cahaya matahari dilewatkan pada suatu prisma.Cahaya polikromatik jika dilewatkan pada prisma akan terurai menjadi warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Kumpulan cahaya warna tersebut disebut spektrum. Lebar spektrum yang dihasilkan oleh prisma tergantung pada selisih sudut deviasi antara cahaya ungu dan cahaya merah. Selisih sudut deviasi antara cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi yang dirumuskan :F = Du Dm..persamaan (2.2)Jika sudut pembias prisma kecil (n2, pada sudut insiden di atassudut kritissemuagelombang cahayamengalamirefleksidanRs=Rp=1. Fenomena ini disebuttotal internal reflection. Sudut kritis untukkacadanudarasekitar 41.

Koefisien refleksidankoefisien transmisipada sudut insiden mendekati normal antarmuka (i t 0) dapat dihitung dengan persamaan: