Bila Anda perhatikan kaki teman Anda yang terendam di dalam air, akan tampak lebih pendek dari keadaan sesungguhnya. Saat Anda melihat koin atau sesuatu yang berada di dasar bak mandi, tampak mereka lebih dangkal. Gejala yang disebut pemendekan semu ini terjadi karena pembiasan di mana cahaya merambat dari medium optik yang lebih rapat ke medium optik yang kurang rapat, misalnya dari air ke udara. Gambar 5 memperlihatkan rambatan cahaya pada peristiwa pemendekan semu ini.
Gambar 5. Benda di dalam air diamati dari udara akan terlihat lebih dangkal
dari kedalaman sesungguhnya.
Pada gambar 5, A dan B adalah dua orang pengamat yang berbeda posisi, namun keduanya ada di medium udara dan benda yang mereka amati ada dalam air.
karena
maka,
Padahal telah Anda pahami bahwa
=
sehingga,
Persamaan pemendekan semu untuk pengamat A
dengan
h' = tinggi bayangan semu yang dilihat oleh pengamat pada posisi A
h = tinggi benda sesungguhnya
n1 = indeks bias medium tempat benda berada
n2 = indeks bias medium tempat pengamat berada
i = sudut datang
r = sudut bias
Untuk pengamat B yang posisinya tegak lurus dengan benda, besar sudut datang i akan sama dengan nol, begitu juga sudut bias r akan sama dengan nol pula sehingga persamaan pemendekan semu berubah menjadi
Persamaan pemendekan semu untuk pengamat B
Jadi, baik Pengamat A maupun Pengamat B tidak melihat posisi benda yang sebenarnya, kedua pengamat ini sama-sama melihat benda lebih dangkal dari posisi sebenarnya.
Contoh:
2.
Sebuah batu terletak di dasar sebuah kolam berisi air (na = ) sedalam 2 m. Pada kedalaman berapakah batu itu dilihat oleh pengamat di atas permukaan air, jika:
a) posisi mata pengamat tegak lurus dengan batu;
b) posisi mata pengamat membentuk sudut 30° dengan garis normal.
Penyelesaian:
Gunakan gambar 5 di atas untuk membayangkan posisi batu dan pengamat.
Diketahui :
na = n1 =
nu = n2 = 1
h = 2 m
Ditanya : a. hI bila i = 0° (pengamat berada di B)
b. hI bila r = 30° (pengamat berada di A)
Jawab :
a. Gunakan persamaan pemendekan semu untuk pengamat pada posisi B
atau h' = h.
= 2 x
= 1,5 m
Jadi bila dilihat dari arah tegak lurus, ke dalaman batu 1,5 m. Lebih pendek dari kedalaman sesungguhnya, bukan?
b. Gunakan persamaan pemendekan semu untuk pengamat pada posisi A
x
Besar sudut i belum diketahui, jadi harus dicari dengan menggunakan hukum Snellius, yakni
= atau
Dengan menggunakan kalkulator atau Tabel matematika kita dapatkan besar sudut datang i dari sin i , yakni i = 22,02°. Kedalaman semu h' kini dapat kita tentukan
= 1,4 m
Jadi, menurut pengamat dengan posisi mata 30° terhadap garis normal kedalaman batu hanya 1,4 m.
Bagaimana, menarik bukan? Kedalaman batu ternyata terlihat berbeda-beda bergantung posisi pengamatnya. Nah, sekarang bagaimana kalau pengamat di dalam air melihat benda-benda di udara?
Study
Study
Today, there have been 57 visitors (201 hits) on this page!