Sudut Brewster: Cahaya yang Dipantulkan Terpolarisasi Sempurna
1 · Memprediksi
Pada satu sudut datang khusus (sudut Brewster), cahaya yang dipantulkan suatu permukaan menjadi terpolarisasi sempurna — sinar yang dipantulkan hanya mempunyai satu arah polarisasi. Apakah permukaan dengan indeks lebih tinggi memiliki sudut Brewster lebih besar atau lebih kecil?
- Indeks yang lebih tinggi menghasilkan sudut Brewster yang lebih kecil.
- Lebih besar — indeks bias yang lebih tinggi memerlukan sudut datang yang lebih curam untuk memenuhi kondisi Brewster.
- Sudut Brewster tidak bergantung pada indeks permukaan.
2 · Pengaturan
- Buka preset pembuat bir dan tekan Reset. Cahaya merambat dari udara (n₁ = 1.0 ) menuju kaca.
- Aktifkan pembacaan sudut Brewster.
- Tetapkan indeks bias kaca untuk setiap percobaan dan catat sudut Brewster.
3 · Kumpulkan Data
| Indeks kaca n₂ | Sudut Brewster θ_B (°) |
|---|---|
| 1.33 | |
| 1.50 | |
| 1.70 |
Plot θ_B (sumbu y) terhadap n₂ (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung θ_B = atan(n₂/n₁) menggunakan n₁ = 1.0. Bandingkan dengan tabel.
- Jelaskan mengapa permukaan dengan indeks lebih tinggi (n₂ lebih besar) memerlukan sudut Brewster yang LEBIH BESAR — kejadian yang lebih curam — untuk mencapai pantulan terpolarisasi sempurna.
5 · Perluas
- Pada sudut Brewster, pantulan silau (seperti dari danau atau jalan basah) hampir seluruhnya terpolarisasi secara horizontal. Inilah sebabnya mengapa kacamata hitam terpolarisasi (menghalangi polarisasi horizontal) sangat efektif dalam mengurangi silau — kacamata ini disetel untuk memblokir cahaya yang paling kuat dipantulkan pada sudut pandang umum.
- Pada sudut Brewster, berkas pantulan mengandung cahaya terpolarisasi p NOL (terpolarisasi pada bidang datang) — hanya cahaya terpolarisasi s yang dipantulkan. Jelaskan mengapa hal ini berarti kamera dengan filter polarisasi, diputar untuk memblokir cahaya terpolarisasi s, hampir dapat menghilangkan pantulan kaca atau air pada sudut tertentu.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Sudut Brewster
Pada sudut datang tertentu θ_B = atan(n₂/n₁), cahaya yang dipantulkan menjadi terpolarisasi sempurna (murni terpolarisasi s, dengan sinar pantulan dan sinar bias tepat pada sudut 90° satu sama lain). Ini adalah dasar fisik untuk kacamata hitam anti-silau terpolarisasi dan filter kamera.