Bank Soal Fisika SMA Polarisasi Cahaya

Diketahui:

Intensitas awal cahaya A $\left(I_{oA}\right)=I$

Intensitas awal cahaya B $\left(I_{oB}\right)=\frac{I}{2}$

Sudut antara kedua sumbu transmisi $\theta=60^o$

Ditanya:

Perbandingan Intensitas cahaya pertama dan kedua yang keluar dari sistem polaroid $\frac{I_{2A}}{I_{2B}}=?$

Jawaban:

Teknik yang umum untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi adalah menggunakan polaroid, yang akan meneruskan gelombang-gelombang yang arah getarnya sejajar dengan sumbu transmisi dan menyerap gelombang-gelombang pada arah getar lainnya. Polaroid yang biasa digunakan berjumlah dua dimana polaroid pertama disebut sebagai polarisator dan polaroid kedua disebut sebagai analisator.

Cahaya yang datang pada polaroid akan dikeluarkan menjadi cahaya dengan intensitas yang berbeda. Jika cahaya yang datang memiliki intensitas $I_o$ maka intensitas yang dikeluarkan polarisator adalah $I_1$ sedangkan yang dikeluarkan analisator adalah $I_2$. Hubungan antara intensitas tersebut memenuhi hukum Malus yaitu sebagai berikut:

$I_2=I_1\cos^2\theta$

$=\frac{1}{2}I_o\cos^2\theta$

Perbandingan intensitas cahaya yang keluar dari sistem polaroid pada soal diatas adalah sebagai berikut:

$\frac{I_{2A}}{I_{2B}}=\frac{\frac{1}{2}I_{oA}\cos^2\theta}{\frac{1}{2}I_{oB}\cos^2\theta}$

$\frac{I_{2A}}{I_{2B}}=\frac{I_{oA}}{I_{oB}}$

$\frac{I_{2A}}{I_{2B}}=\frac{I}{\frac{I}{2}}$

$\frac{I_{2A}}{I_{2B}}=\frac{2}{1}$

Jadi, perbandingan Intensitas cahaya pertama dan kedua yang keluar dari sistem polaroid adalah 2 : 1.