Admin akan menyempurnakan dan memindahkan artikel pada blog ini secara bertahap ke :
Key Word : SPR (Surface Plasmon Resonance), Snellius, Sudut Kritis, Drifaksi
Hukum Snellius adalah
rumus matematika yang memerikan hubungan antara sudut datang dan sudut bias
pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium
isotropik berbeda, seperti udara dan gelas. Nama hukum ini diambil dari
matematikawan Belanda Willebrord Snellius, yang merupakan salah satu penemunya.
Hukum ini juga dikenal sebagai Hukum Descartes atau Hukum
Pembiasan.
Hukum Snellius
I
Adapun bunyi Hukum
Snellius I adalah :
“Jika suatu cahaya melalui perbatasan dua jenis zat cair, maka garis
semula tersebut adalah garis sesudah sinar itu membias dan garis normal dititik
biasnya, ketiga garis tersebut terletak dalam satu bidang datar.”
Hukum Snellius
II
Adapun bunyi Hukum
Snellius II adalah :
“Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias selalu
konstan. Nilai konstanta dinamakan indeks bias(n).”
Sudut Kritis
Sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat akan
dibiaskan menjauhi garis normal.
Masih
ingat hukum Snellius?
n1 sin i = n2 sin r
persamaan
tersebut dapat ditulis
sin i = (n2/n1) . sin r
Perhatikan
gambar di bawah ini.
Ketika sinar datang sejajar/ berimpit dengan
garis normal ( i = 0) maka sinar biasnya (r) nilainya 0. Karena pada ruas kiri
(sin i) nilainya 0 maka pada ruas kanan (n2/n1 . sin r) nilainya harus 0. Artinya
semua sinar yang datang tidak mengalami pembelokkan arah. Semua sinar akan
diteruskan sesuai dengan arah datangnya. ( sinar 1)
Sinar datang yang membentuk sudut i terhadap
normal akan dibiaskan menjauhi normal. Hal ini terjadi karena indeks bias
medium 1 lebih rapat daripada indeks bias medium 2. Seandainya sinar datang
(warna hitam) tidak mengalami pembelokkan maka lintasannya adalah seperti yang
ditunjukkan dengan garis merah putus-putus. Semakin besar sudut datangnya, maka
membelokkannya semakin menjauhi garis normal.
Pada sinarkelima, cahaya dibelokkan tegak
lurus dengan garis normal atau bisa dikatakan sejajar dengan bidang. Ketika
sudut datangnya diperbesar lagi, cahayanya aka dipantulkan kembali. Sudut
datang dimana pembelokkannya tegak lurus dinamakan sebagai sudut datang kritis
atau biasa disebut sudut kritis (ik). Karena pembelokkannya tegak lurus maka r
= 90 sehingga
sin
i = (n2/n1) . sin r
sin
ik = (n2/n1) . sin 90
sin
ik = (n2/n1). 1
sin
ik = n2/n1
Jadi
sudut kritis hanya terjadi jika sinar datang dari medium rapat ke medium yang
lebih renggang.
SPR
SPR (Surface Plasmon Resonance) merupkan fenomena resonansi antara
gelombang cahaya dan electron-elektron pada permukaan logam yang menghasilkan
osilasi electron-elektron di permukaan logam yang terkuantisasi. SPR dapat
terjadi pada bidang batas metal/dielektrik ketika sebuah berkas sinar dating
dari medium dielektrik dengan sudut datang yang lebih besar
dari sudut kritis. Dalam kondisi seperti itu, di bidang batas persambungan
dielektrik/logam akan terbentuk gelombang evanesen yang menembus masuk ke
medium logam.
Prinsip kerja SPR berdasarkan pada
reflektansi sinar laser yang terpolarisasi pada lapisan logam akibat pemantulan
sempurna yang terjadi pada dasar prisma. Pada sudut datang tertentu, momentum
sinar laser akan sama dengan momentum electron pada logam. Pada kondisi ini,
ion-ion logam akan terpisah dan bergetar di permukaan membentuk surface plasmon
sehingga energy laser pada permukaan logam mencapai kondisi resonansi,
akibatknya reflektansinya menjadi minimum. Kondisi tersebut menunjukkan bahwa
penjang gelombang laser yang mengenain prisma seluruhnya diserap menghasilkan
surface plasmon yang ditandai dengan timbulnya cahaya terang pada permukaan
substrat.
Ada dua cara yang biasa digunakan untuk membangkitkan SPR. Cara yang
peling sering digunakan adalah menggunakan konfigurasi Otto dan cara yang kedua
menggunakan konfigurasi Kretschmann. Pada konfigurasi Otto, lapisan dielektrik
berada diantara prisma dan lapisan metal. Sedangkan pada konfigurasi
Kretschmann, lapisan logam berada kontak langsung dengan prisma sedangkan
lapisan dielektriknya menutupi lapisan logam tersebut. Pada praktikum ini
digunakan konfigurasi Kretschmann.
0 comments:
Post a Comment