Pengertian Hukum Snellius

Hukum Snellius (juga dikenal sebagai hukum Snell-Descartes dan hukum refraksi) adalah rumus yang digunakan untuk menggambarkan hubungan antara sudut-sudut kejadian dan pembiasan.

Hubungan itu terjadi ketika mengacu pada cahaya atau gelombang lain yang melewati batas antara dua media isotropik yang berbeda, seperti seperti air, gelas.

Dalam optik, hukum snellius digunakan dalam penelusuran sinar untuk menghitung sudut insidensi atau refraksi, dan dalam optik eksperimental untuk menemukan indeks bias suatu material.

Hukum snellius juga berinteraksi dengan bahan metam, yang memungkinkan cahaya menjadi bengkok “terbelakang” pada sudut refraksi negatif dengan indeks bias negatif.

Rumus Hukum Snellius

sin θi/ sin θt = n2/n1

Persamaan Snellius didapat dari prinsip fermat yaitu sinar yang merambat antara dua titik membutuhkan selang waktu terkecil.

Akibatnya, sinar akan merambat lurus pada medium yang memiliki indeks bias tetap.

atau

sin θ1/sin θ2 = v1/v2 = n2/n1

atau

n1 sin θ1 = n2 sin θ2

atau

v1 sin θ2 = v2 sin θ1

Penjelasan:

Lambang θ1 dan θ2, merujuk pada sudut datang dan sudut bias.

v1 dan v2 pada kecepatan cahaya sinar datang dan sinar bias.

Lambang n1 merujuk pada indeks bias medium yang dilalui sinar datang, sedangkan n2 adalah indeks bias medium yang dilalui sinar bias.

Bunyi Hukum Snellius

Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak dalam satu bidang datar. Perbandingan proyeksi antara sinar datang dan sinar bias yang sama panjangnya pada bidang batas antara dua zat bening selalu merupakan bilangan tetap. Perbandingan tetap ini disebut indeks bias antara kedua zat itu.” – Snellius

Penjelasan Hukum Snellius

Hukum ini menyebutkan bahwa nisbah sinus sudut datang dan sudut bias adalah konstan, yang tergantung pada medium. Perumusan lain yang ekivalen adalah nisbah sudut datang dan sudut bias sama dengan nisbah kecepatan cahaya pada kedua medium, yang sama dengan kebalikan nisbah indeks bias.

Hukum Snellius 1 dan 2

Hukum Snellius 1 : Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar (bidang permukaan pantul).

Hukum Snellius 2 : Perbandingan antara sinar datang dan sinar bias yang terletak pada dua medium berbeda indeks bias memiliki perbandingan yang tetap. Begitu pun dengan perbandingan sudutnya dimana sudut sinar datang sebanding dengan sudut sinar bias.

Contoh soal dan jawaban Hukum Snellius

1. Seorang pemancing ikan sedang berada di atas perahu, tepat berada di bawahnya dia melihat ikan yang terlihat oleh seorang pemancing berada sekitar 2 meter di bawah permukaan air. Jarak keberadaan ikan di ukur dari permukaan air sebenarnya adalah?

Jawaban:

Peristiwa ini disebut dengan peristiwa kedalaman semu yaitu, sebagai contoh kita akan melihat dasar permukaan sebuah kolam akan terlihat lebih dangkal dengan keadaan sebenarnya.

Untuk menjawab soal ini kita bisa gunakan rumus kedalaman semu seperti tertulis di bawah ini dengan kejadian khusus seorang pengamat melihat objek secara tegak lurus terhadap permukaan medium.

h′/h = n2/n1

n₁ = indeks bias tempat benda berada
h’ = kedalaman semu
h = kedalaman sebenarnya

Kita bisa hitung seperti tertulis pada persamaan di bawah ini

 h = n1/n2 h′ = (4/3)/12 = 2,67 m

Jadi jarak sebenarnya ikan diukur dari permukaan air adalah h = 2,67 m.

2. Budi mengamati cahaya di sepotong kaca di dalam indeks pembiaasan 1.5 yang diarahkan ke dalam air dengan memiliki indeks pembiasan 1.33. Jika sudut cahaya dengan ukuran sebesar 30°, maka berapa sudut pembiasan terhadap air?

Jawaban:

1,5 x sin 300 = 1,33 x sin r
Sin r = (1,5/1,33) sin 300
sin r = (1,1278) (1/2)
sin r = 0,56
r = arc sin 0,56 = 340

Jadi kesimpulannya berkas dari cahaya ini memiliki sudut pembiasan dengan ukuran sebesar 34°.

Maka disesuaikan pada hukum Snellius maka berkas menjauh dari garis yang normal pada saat berkas yang bermula dari medium kaca menuju ke medium air.

Bacaan Lainnya

• Rumus Fisika: Alat optik: Lup, Mikroskop, Teropong Bintang, Energi, Frekuensi, Gaya, Gerak, Getaran, Kalor, Massa jenis, Medan magnet, Mekanika fluida, Momen Inersia, Panjang gelombang, Pemuaian, Percepatan (akselerasi), Radioaktif, Rangkaian listrik, Relativitas, Tekanan, Usaha Termodinamika, Vektor
• Bagaimana Albert Einstein mendapatkan rumus E=mc² ?
• Mikroskop Cahaya (Optik) | Pengertian, Penjelasan dan Sejarah
• Radiasi Sinar Cahaya | alfa (α), beta (β), gamma (γ), Radiasi X dan Neutron | Radiasi Pengion
• Cara Mengemudi Aman Pada Saat Mudik atau Liburan Panjang
• Jenis Virus Komputer – Cara Gratis Mengatasi Dengan Windows Defender

Sumber bacaan: Physics Classroom, Britannica, Cyber Physics

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya | Business & Marketing