Pembahasan soal polarisasi

Contoh soal polarisasi dan pembahasannya

Nomor 1
Sudut kritis cahaya suatu zat adalah 37^o (sin 37^o = 0,6) maka sudut polarisasi untuk zat tersebut adalah...

A. 41^o

B. 50^o

C, 59^o

D. 70^o

E. 82^o

Pembahasan
Diketahui:
Sin Ik = 0,6 = 6 / 10
Ditanya: Ip = ....
Jawab:
tan Ip = n2 / n1 = 10 / 6 = 1,67

Ip = 59^o

Jawaban: C

Nomor 2
Seberkas cahaya tak terpolarisasi dipantulkan oleh selembar kaca (n = 1,5) yang tercelup didalam alkohol (n = 1,44). Jika sinar pantulnya terpolarisasi, maka sudut polarisasinya adalah....
A. arc tan 2,1
B. arc tan 1,4
C. arc tan 1,2
D. arc tan 1,04
E. arc tan 0,93

Pembahasan
Diketahui:
n2 = 1,5
n1 = 1,44
Ditanya: Ip
Jawab:
tan Ip = n2 / n1 = 1,5 / 1,44 = 1,04
Ip = arc tan 1,04
Jawaban: D

Nomor 3 (soal essay)
Cahaya matahari jatuh permukaan air yang indeks biasnya 4/3 sehingga menghasilkan cahaya pantul terpolarisasi linear. Hitunglah:
a. Sudut polarisasi
b. Sudut bias

Pembahasan
Diketahui:
n2 = 4/3
n1 = 1
Ditanya: Ip dan r
Jawab:
Menghitung Ip
tan Ip = n2 / n1 = (4/3) / 1 = 4/3 = 1,33

Ip = arc tan 1,33 = 53^o

Menghitung sudut bias
n1 sin Ip = n2 cos r
1 sin 53^o = 1,33 cos r
0,8 = 4/3 cos r
cos r = 0,067
r = arc cos 0,067

Nomor 4
Suatu cahaya tak terpolarisasi mengenai polaroid pertama dengan intensitas Io. Tentukan intensitas cahaya yang keluar dari sistem polaroid yang terdiri dari dua polaroid jika sudut antara kedua sumbu transmisi adalah 30^o?

Pembahasan
Diketahui:

r = 30^o

Ditanya: I2
Jawab:
I2 = 1/2 Io cos² r
I2 = 1/2 Io cos² (30^o)
I2 = 3/8 Io