skso teori cahaya

Click here to load reader

  • date post

    11-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    6
  • download

    0

Embed Size (px)

description

sistem komunikasi serat optik

Transcript of skso teori cahaya

  • Fakultas Teknik Elektro

    TEORI CAHAYA

  • Fakultas Teknik Elektro

    Teori Cahaya

    Pendekatan optika geometris Cahaya merambat lurus

    Kecepatan di r hampa c=1/ (oo) 3 x 108 m/s

    Kec di medium lain v = c/n ; n adalah indeks bias medium

    n = c/v =()/(oo)

    .

    Hukum SNELL mengenai pemantulan

    Cahaya datang, cahaya pantul, dan garis normal terletak pada bidang datar

    Sudut datang = sudut pantul

    :o Permeabilitas hampa udara = 4 x 10-7 N s2 C-2

    :o Permitivitas hampa udara = 8,85 x 10-12 C2 N-1 m-2

  • Fakultas Teknik Elektro

    Teori Cahayan1

    n2

    i r

    t

    i = r

    2

    1

    sin

    sin

    n

    n

    i

    t

    Hukum SNELL mengenai

    pembiasan

    n1n2 Cahaya terus dibelokkan menjauhi normal

    Cahaya terus

    Cahaya pantulCahaya datang

    n1

    n1

    n2n2

  • Fakultas Teknik Elektro

    Teori Cahaya

    TIR (Total Internal Reflection)

    1

    2

    3 4

    Kondisi ini sudut datang

    disebut sudut kritis

    Bila sudut datang >

    sudut kritis terjadi TIR

    Cahaya datang dari

    medium dengan

    indeks bias yang

    lebih tinggi

    Sudut datang semakin

    besar, cahaya yang

    terus makin menjauhi

    normal

    Sudut terus =

    90o

  • Fakultas Teknik Elektro

    Teori Cahaya

    TIR (total Internal Reflection)

  • Fakultas Teknik Elektro

    Teori Cahaya

    Pendekatan Gelombang EM

    Cahaya : Gelombang EM f ~ 1014 Hz

    E = E0 sin (t kz)E = E0e

    -z sin (t kz)

    x

    y

    z

    e-z

  • Fakultas Teknik Elektro

    Teori Cahaya

    Pendekatan Gelombang EM

    Polarisasi gelombang EM

    Polarisasi sirkular

    Polarisasi elipsPolarisasi linier

  • Fakultas Teknik Elektro

    HUKUM FRESNEL

    Bidang datang : bidang tegak lurus terhadap bidang batas dan melalui

    arah perambatan cahaya.

    Vektor medan listrik tegak lurus arah perambatan cahaya

    Polarisasi sejajar bidang datang :

    ii

    ii

    P

    nnnn

    nnnn

    22

    1

    2

    21

    2

    2

    22

    1

    2

    21

    2

    2

    sincos

    sincos

    t

    i

    r

    Er

    Et

    Ein2n1

    P : Paralelle

  • Fakultas Teknik Elektro

    Polarisasi tegak lurus bidang datang :

    t

    i

    r

    Er

    Et

    Ei

    n1 n2

    ii

    ii

    S

    nnn

    nnn

    22

    1

    2

    21

    22

    1

    2

    21

    sincos

    sincos

    : Koefisien refleksi

    S : Senkrecht

  • Fakultas Teknik Elektro

    Reflektansi :2

    R

    1

    2tan00n

    nR BP B : Sudut BREWSTER

    Sudut Kritis :

    10sin

    1sinsinsin

    sin

    22

    1

    2

    2

    22

    2

    22

    1

    1

    2

    SPi

    iCiCi

    C

    nn

    Rnn

    n

    n

    Anti refleksi :

    n1 n2 n3312

    22

    231

    22

    231

    0

    ][

    ][

    nnnR

    nnn

    nnnR

  • Fakultas Teknik Elektro

    n1 = 1 dan n2 = 1.5

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    1.2

    1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85

    SUDUT DATANG

    RE

    FL

    EK

    TA

    NS

    I

    Rp Rs

  • Fakultas Teknik Elektro

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    1.2

    1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85

    RE

    FL

    EK

    TA

    NS

    I

    SUDUT DATANG

    n1 = 1.5 dan n2 = 1

    Rp Rs

  • Fakultas Teknik Elektro

    Teori Cahaya

    Pendekatan Teori Kuantum Cahaya merupakan serangkaian energi yang

    terkuantisasi secara diskrit yang disebut quanta

    atau photons

    Energi cahaya bergantung pada frekuensi

    Dapat menjelaskan fenomena dispersi, emisi, dan absorpsi

    hfE h = konstanta Plack = 6,626 x 10-34 [J.s]

    f = frekuensi [Hz]

    1 eV = 1,6 x 10-19 J

  • Fakultas Teknik Elektro

    Untuk mendapatkan daya 1W berkas cahaya pada panjang gelombang 0,85 m, dibutuhkan berapa photon per detik ?

    Contoh :