Optika fisis

**Optika fisis** atau **optika gelombang** () adalah cabang kajian cahaya yang mempelajari sifat-sifat cahaya yang tidak terdefinisikan optik geometris dengan pendekatan sinarnya. Definisi sifat cahaya dalam optik fisis dilakukan dengan pendekatan kekerapan tinggi (*high frequency approximation* atau *short wave approximation*). Teori pertama dicetuskan oleh Robert Hooke pada sekitar tahun 1660. Christiaan Huygens menyusul dengan *Treatise on light* pada tahun 1690 yang dikerjakannya semenjak tahun 1678. **Cahaya** didefinisikan sebagai emisi deret gelombang ke segala arah dalam medium yang disebut *Luminiferous ether*. Karena gelombang tidak terpengaruh oleh medan gravitasi, cahaya diasumsikan bergerak lebih lamban ketika merambat melalui medium yang lebih padat.

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

Pada sekitar tahun 1800, Thomas Young menyatakan bahwa gelombang cahaya dapat saling berinterferensi, dapat dipolarisasi, mempunyai warna sesuai 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 perhitungan matematis di *Académie des Sciences* yang kemudian dikenal dengan persamaan Fresnel. Simeon Denis Poisson menambahkan perhitungan matematis yang melemahkan teori partikel Newton. Pada tahun 1921, Fresnel menunjukkan metode matematis bahwa polarisasi hanya dapat dijelaskan oleh teori gelombang, karena gelombang merambat tanpa getaran longitudinal. Kelemahan teori gelombang hanya karena gelombang membutuhkan medium untuk merambat, hipotesis substansi *Luminiferous ether* diajukan, tetapi digugurkan oleh percobaan Michelson-Morley. Pada saat Léon Foucault berhasil mengukur kecepatan cahaya dengan cukup akurat pada tahun 1850, hasil percobaannya menggugurkan teori partikel cahaya yang menyatakan bahwa partikel cahaya mempunyai kecepatan lebih tinggi dalam medium yang lebih padat, dan mengukuhkan teori gelombang cahaya yang menyatakan sebaliknya.

Pada tahun 1845, Michael Faraday menemukan bukti relasi antara cahaya dengan medan elektromagnetik pada percobaan rotasi Faraday. Serangkaian percobaan Faraday berikutnya menginspirasi James Clerk Maxwell dengan *On Physical Lines of Force* pada tahun 1862, *A Treatise on Electricity and Magnetism* pada tahun 1873 dengan penjabaran matematis yang disebut 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, dll.

## [[Interferensi]]

**[[Interferensi]]** adalah 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, karena cahaya tersebut berasal 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,

Interferensi gelombang cahaya merupakan salah satu bentuk superposisi. Dalam matematika, superposisi adalah bentuk fungsi penjumlahan (Inggris:*additivity) bidang linear dengan persamaan:

:<math>F(x_1+x_2+\cdots)=F(x_1)+F(x_2)+\cdots</math>.

== [[Difraksi]] ==

*'Difraksi** merupakan suatu fenomena [[gelombang]] yang terjadi sebagai respon [[gelombang]] terhadap halangan yang berada pada arah rambatnya. Pada [[gelombang cahaya]], **difraksi** adalah istilah yang digunakan untuk 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 berarti ''to break into pieces'' 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 disebut **chromatic dispersion** merupakan suatu fenomena saat [[kecepatan fase]] suatu [[gelombang]] bergantung kepada [[frekuensi]]nya atau pada saat [[kecepatan grup]] [[gelombang]] tersebut bergantung pada [[frekuensi]]. [[Dispersi]] terjadi karena cahaya dengan berbagai macam [[frekuensi]] mempunyai kecepatan fase yang berbeda-beda, hal ini dapat disebabkan oleh dispersi material dan dispersi [[pandu gelombang]]

''Dispersi material'' terjadi karena adanya perbedaan tanggapan [[medium]] terhadap [[frekuensi]] cahaya yang melaluinya, misalnya fenomena ''color fringe'' pada [[fotografi]] akibat perbedaan indeks bias [[lensa]] terhadap cahaya yang melaluinya, fenomena separasi [[warna]] pada [[prisma]] yang membentuk pola warna pelangi, [[Merah]], [[Jingga]], [[Kuning]], [[Hijau]], [[Biru]], [[Nila]], [[Ungu]].

Salah satu bentuk dispersi material yang paling umum adalah nisbah terbalik antara [[indeks bias]] dan [[panjang gelombang]], yang dapat diamati pada umumnya materi transparan dielektrik yang tidak menyerap cahaya, disebut ''normal dispersion''. Pada [[medium]] dengan [[indeks bias]] berbanding lurus terhadap [[panjang gelombang]], cahaya akan diserap oleh [[medium]], disebut ''anomalous dispersion''.

''Dispersi pandu gelombang'' terjadi pada saat cepat rambat gelombang di dalam sebuah [[pandu gelombang]] (misalnya serat optik) bergantung [[frekuensi]]nya, karena struktur geometris [[medium]].

**Hamburan** adalah proses fisis bentuk [[radiasi]], seperti cahaya atau [[suara]], yang terdeviasi dari arah rambatnya akibat adanya ketidakteraturan di dalam [[medium]] rambat. Ketidakteraturan [[medium]] dapat berupa partikel, gelembung udara dalam air, tetes air, fluktuasi kepadatan medium cair (''fluid''), cacat pada padatan kristal, kekasaran permukaan, sel organisme, dan serat tekstil pakaian. Keteraturan struktur [[medium]] yang mendeviasi arah rambat cahaya disebut ''dispersi pandu gelombang''.

== [[Polarisasi]] ==
**Polarisasi*' adalah orientasi gelombang. Pada cahaya terdapat 3 jenis [[polarisasi]], osilasi [[gelombang cahaya]] dapat berorientasi pada satu arah (*linear polarization*) atau ber-rotasi bersamaan dengan arah rambatnya (*circular* atau *elliptical polarization*). *Circular polarization* dapat berputar searah atau berlawanan jarum jam, arah [[polarisasi]] disebut *wave chirality*
----<div style="float:left;width:170px">

<center>*Linear*</center>
</div>
<div style="float:left;width:170px">

<center>*Circular*</center>
</div>
<div style="float:left;width:170px">

<center>*Elliptical''


## Referensi