Materi Optika Fisis

Optika fisis
atau
optika gelombang
(en:
physical optics
) yaitu cabang studi cahaya yang mempelajari sifat-sifat cahaya yang tidak terdefinisikan oleh optik geometris dengan pendekatan sinarnya. Arti sifat cahaya dalam optik fisis dilakukan dengan pendekatan frekuensi tinggi (Inggris:high frequency approximation
atau
short wave approximation). Teori pertama dicetuskan oleh Robert Hooke pada lebih kurang tahun 1660. Christiaan Huygens menyusul dengan
Treatise on calorie-free
pada tahun 1690 yang dikerjakannya semenjak tahun 1678.
Cahaya
diartikan sbg emisi deret gelombang ke segala arah dalam medium yang dikata
Luminiferous ether. Sebab gelombang tidak terpengaruh oleh ajang gravitasi, cahaya dianggap bangkit lebih lamban ketika merambat menempuh medium yang lebih padat.

Padan tahun 1746, Leonhard Euler dengan
Nova theoria lucis et colorum
mengatakan bahwa difraksi dapat dijelaskan dengan lebih gampang secara teori gelombang.

Pada lebih kurang tahun 1800, Thomas Young mencetuskan bahwa gelombang cahaya dapat saling berinterferensi, dapat dipolarisasi, mempunyai warna berdasarkan dengan panjang gelombangnya dan menjelaskan
color vision
dalam konteks reseptor tiga warna pada mata. Pada tahun 1817, Augustin Jean Fresnel membuat presentasi teori gelombang dengan aturan matematis di
Académie des Sciences
yang yang belakang sekali dikenali dengan persamaan Fresnel. Simeon Denis Poisson menambahkan aturan matematis yang melemahkan teori partikel Newton. Pada tahun 1921, Fresnel menunjukkan metode matematis bahwa polarisasi hanya dapat dijelaskan oleh teori gelombang, sebab gelombang merambat tanpa vibrasi longitudinal. Kelemahan teori gelombang hanya sebab gelombang membutuhkan medium bagi merambat, hipotesa substansi
Luminiferous ether
diajukan, namun digugurkan oleh percobaan Michelson-Morley. Pada saat Léon Foucault sukses mengukur kecepatan cahaya dengan cukup akurat pada tahun 1850^[ane], hasil percobaannya menggugurkan teori partikel cahaya yang mencetuskan bahwa partikel cahaya mempunyai kecepatan lebih tinggi dalam medium yang lebih padat, dan mengukuhkan teori gelombang cahaya yang mencetuskan sebaliknya.

Pada tahun 1845, Michael Faraday menemukan bukti relasi selang cahaya dengan ajang elektromagnetik pada percobaan rotasi Faraday.^[2]
Serangkaian percobaan Faraday selanjutnya menginspirasi James Clerk Maxwell dengan
On Concrete Lines of Forcefulness
pada tahun 1862,
A Treatise on Electricity and Magnetism
pada tahun 1873 dengan penjabaran matematis yang dikata persamaan Maxwell. Segera setelah itu, Heinrich Hertz mengukuhkan teori Maxwell dengan serangkaian percobaan pada gelombang radio. Penemuan kedua tokoh tersebut mengakhiri era optika klasik dan membuka lembaran baru pengembangan radio modern, radar, televisi, citra elektromagnetik, komunikasi nirkabel dan lain-lainnya.

Interferensi

Interferensi
yaitu penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru. Interferensi mengacu kepada interaksi gelombang yang saling berkorelasi dan koheren satu sama lain, sebab cahaya tersebut bermula dari sumber yang sama atau mempunyai frekuensi yang serupa. Dengan mengabaikan efek optik non linear, dua buah gelombang cahaya dengan frekuensi yang sama dapat berinterferensi satu sama lain dengan konstruktif atau destruktif, bergantung pada posisi fase gelombang tersebut,^[3]

combined waveform
moving ridge 1
moving ridge ii
	Two waves in phase	Two waves 180° out of phase

Interferensi gelombang cahaya merupakan salah satu wujud superposisi. Dalam matematika, superposisi yaitu wujud fungsi penjumlahan (Inggris:additivity) anggota linear dengan persamaan:

.

Difraksi

Difraksi
merupakan suatu fenomena gelombang yang terjadi sbg respon gelombang terhadap halangan yang berada pada arah rambatnya. Pada gelombang cahaya,
difraksi
yaitu istilah yang dipergunakan bagi menjelaskan respon cahaya dengan sinar yang melengkung mengitari halangan kecil pada arah rambatnya, dan radiasi gelombang yang menyebar keluar dari sebuah rana/celah kecil(bahasa inggris:slit).

Fenomena difraksi pertama kali dijelaskan oleh Francesco Maria Grimaldi pada tahun 1665 dengan nama Latin
diffringere
yang berfaedah
to break into pieces
^[five]
[6]
dengan penjabaran sifat gelombang yang dapat terurai menjadi potongan-potongan gelombang. Potongan-potongan gelombang ini dapat bergabung kembali dalam suatu resolusi optis.

Dispersi

Dispersi
sering juga dikata
chromatic dispersion
merupakan suatu fenomena saat kecepatan fase suatu gelombang bergantung kepada frekuensinya^[7]
atau pada saat kecepatan grup gelombang tersebut bergantung pada frekuensi. Dispersi terjadi sebab cahaya dengan bermacam macam frekuensi mempunyai kecepatan fase yang berbeda-beda, hal ini dapat diakibatkan oleh dispersi cloth dan dispersi pandu gelombang

Dispersi material
terjadi sebab mempunyainya perbedaan tanggapan medium terhadap frekuensi cahaya yang menempuhnya, misalnya fenomena
color fringe
pada fotografi akhir suatu peristiwa perbedaan indeks bias lensa terhadap cahaya yang menempuhnya, fenomena separasi warna pada prisma yang membentuk pola warna pelangi,^[8]
Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru, Nila, Ungu.

Salah satu wujud dispersi textile yang paling umum yaitu nisbah terbalik selang indeks bias dan panjang gelombang, yang dapat diperhatikan biasanya materi transparan dielektrik yang tidak menyerap cahaya,
^[9]
dikata
normal dispersion. Pada medium dengan indeks bias berbanding lurus terhadap panjang gelombang, cahaya akan diresap oleh medium, dikata
dissonant dispersion.^[8]
[9]

Dispersi pandu gelombang
terjadi pada saat cepat rambat gelombang di dalam sebuah pandu gelombang (misalnya serat optik) bergantung frekuensinya, sebab susunan geometris medium.

Hamburan
yaitu babak fisis wujud radiasi, seperti cahaya atau suara, yang terdeviasi dari arah rambatnya akhir suatu peristiwa mempunyainya ketidakteraturan di dalam medium rambat. Ketidakteraturan medium dapat berupa partikel, gelembung udara dalam cairan, tetes cairan, fluktuasi kepadatan medium cair (fluid), cacat pada padatan kristal, kekasaran permukaan, sel organisme, dan serat tekstil pakaian. Keteraturan susunan medium yang mendeviasi arah rambat cahaya dikata
dispersi pandu gelombang.

Polarisasi

Polarisasi
yaitu orientasi gelombang. Pada cahaya terdapat iii macam polarisasi, osilasi gelombang cahaya dapat berpandangan pada satu arah (linear polarization) atau ber-rotasi bersamaan dengan arah rambatnya (circular
atau
elliptical polarization).
Round polarization
dapat berputar searah atau berlawanan jarum jam, arah polarisasi dikata
wave chirality
^[ten]

---

Rujukan

• (Indonesia)
  Pengertian Optik Fisis dan Jenis-Macam Optik]

---

Sumber :

p2k.al-quran.co, wiki.edunitas.com, id.wikipedia.org, chiliad.andrafarm.com, dsb-nya.