Indeks bias

Indeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium.http://www.its.bldrdoc.gov refractive index 

Umumnya, laju cahaya berbeda jika memasuki material yang berbeda. Laju cahaya dalam es adalah 2,3 x108 m/s sedangkan dalam intan adalah 1.24 x108 m/s.  Oleh karena itu, perlu didefinisikan suatu besaran yang menentukan laju cahaya dalam material. Besaran tersebut disebut indeks bias.

+ Beberapa nilai indeks biasMaterialλuntuk panjang gelombang (λ) ditentukan dengan menggunakan panjang gelombang kuning = 589.29 nm(nm)nRef.Hampa udara  1 (exactly) Udara pada STP 1.000273Gas pada 0 °C dan 1 atmUdara589.291.000293Helium589.291.000036Hidrogen589.291.000132Karbon dioksida589.291.00045Cairan pada 20 °CBenzena589.291.501Air589.291.3330Ethyl alcohol (ethanol)589.291.361Karbon tetraklorida589.291.461Karbon disulfida589.291.628 Benda padat pada suhu kamarIntan589.292.419Strontium titanate589.292.41Ambar589.291.55Fused silica589.291.458Natrium klorida589.291.50 Material lainPyrex  1.470Sapphire 1.762–1.778Es 1.31Cryolite 1.338Aseton 1.36Ethanol 1.36Teflon 1.35 - 1.38Gliserol 1.4729Kaca akrilik 1.490 - 1.492Crown glass (optics) 1.50 - 1.54Polikarbonat 1.584 - 1.586PMMA 1.4893 - 1.4899PET 1.5750Flint glass 1.60 - 1.62Kaca 1.485 - 1.755Brom 1.661Cubic zirconia 2.15 - 2.18Silicon carbide 2.65 - 2.69Cinnabar (Mercury sulfide) 3.02Gallium phosphide 3.5Gallium arsenide 3.927Silikon  4.01
Secara matematis, indeks bias dapat ditulis:

di mana:
n = indeks bias
c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (299,792,458 meter/detik)
 = cepat rambat cahaya pada suatu medium

Indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1 atau (n ≥ 1)

 Pembiasan 
Jika seberkas cahaya datang dan membentuk sudut terhadap permukaan, maka berkas cahaya tersebut ada yang dibelokkan sewaktu memasuki medium baru tersebut, di mana pembelokan itu disebut dengan pembiasan. Alat yang di gunakan untuk mengukur indeks bias adalah refractometer.

 Sejarah 
kiri|jmpl|160x160px|Thomas Young menciptakan istilah indeks bias
Thomas Young mungkin adalah orang yang pertama kali menggunakan dan menemukan nama "indeks bias", pada tahun 1807.Young, Thomas (1807). A course of lectures on natural philosphy and the mechanical arts. J.Johnson. p. 413. Pada saat yang sama ia mengubah nilai indeks bias ini menjadi satu bilangan, bukan rasio perbandingan dua bilangan yang sebelumnya digunakan. Rasio itu memiliki kelemahan untuk medium yang berbeda. Newton, yang menyebutnya "proporsi sinus untuk kejadian dan pembiasan", menulisnya sebagai rasio dua angka, seperti "529 banding 396" (atau "hampir 4 banding 3"; untuk air).Newton, Isaac (1730). Opticks: Or, A Treatise of the Refractions, Inflections and Colours of Light. William Innys at the West-End of St. Paul's. p.247. Hauksbee, yang menyebutnya "rasio refraksi", menuliskannya sebagai rasio dengan pembilang tetap, seperti "10.000 hingga 7451,9" (untuk urin). Hutton menuliskannya sebagai rasio dengan penyebut tetap, seperti 1,3358 banding 1 (air).Hutton, Charles (1795). Philosophical and mmathematical dictionary. p. 299. Archived dari original teks

Young tidak menggunakan simbol untuk indeks bias, pada tahun 1807. Pada tahun-tahun berikutnya, ilmuwan lain mulai menggunakan simbol yang berbeda: n, m, dan µ.Von Fraunhofer, Joseph (1817). "Bestimmung des Brechungs und Farbenzerstreuungs Vermogens verschiedener Glasarten". Denkschriften der Koniglichen akademie der Wissenschaften zu Munchen. 5: 208. Archived dari teks asli Simbol n secara bertahap digunakan secara permanen.

 Referensi 






 Bacaan selanjutnya 
 Tipler, Paul A. and Ralph A. Llewellyn, (2003), Modern Physics. 4th ed. New York; W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-4345-0. 222-3 pp.
 Léon Brillouin, (1960), "Wave Propagation And Group Velocity" Academic Press Inc., New York and London ISBN 0-12-134968-3.
 Main, Iain G., (1988), Vibrations and Waves in Physics. 2nd ed. New York; Cambridge University Press. ISBN 0-521-27846-5. 214-6 pp.


Kategori:Besaran optika
Kategori:Optoelektronika