bahan optik

BAHAN OPTIK

Adalah bahan yng berfungsi meneruskan cahaya secara selektif atau sebagai filter. Sering dipakai untuk kaca bangunan, jendela mobil, syarat keoptikan yang harus dipenuhi adalah kemampuan transmisi cahaya tanpa distorsi. Syaratnya adalah permukaan datar dan sejajar serta tanpa cacat dalam. Pemanfaatan khusus optic adalah bahan harus dapat menyaring (filter) radiasi inframerah atau ultraviolet. Lensa Optik harus dapat membiaskan cahaya sepanjang jalur optic tertentu. Lensa kacamata adalah pembiasan diatur dengan menggosok permukaan sesuai dengan lengkungan tertentu. Indeks refraksi (bias) merupakan sifat bahan adalah factor kedua pada sepesifikasi lensa dan semua system optic.

·         Serat Optic Untuk Komunikasi Adalah :

–        Inovasi baru

–        Daya absorpsi mendekati nol

–        Indeks bias

–        Optik laser adalah penerapan teknologi tinggi dari cahaya yang mendorong perkembangan bahan mutakhir.

Indeks Bias (Refraksi)

Indeks bias  suatu bahan adalah rasio kecepatan cahaya (v), dalam vakum dengan kecepatan dalam bahan.

Hukum Snell

V1/v2 = n2/n1 = sin Ø1/sin Ø2  Jika Ø2 melampaui nilai kritis tertentu yaitu saat Ø1 = 90o maka berkas dipantulkan di dalam bahan. Indeks bias juga tergantung pada frekeunsi. Contoh warna antara biru dan merah disebut dispresi. Makin pendek panjang gelombang maka makin besar indeks bias. Indeks bias berkaitan juga dengan polarisasi. Polarisasi elektronik terjadi pada frekeunsi cahaya ( ≈1015 Hz) Hubuangan antara indeks n dan konstanta dielektrik elektronik Ke adalah :

N ≈ √Ke

Bahan Gelas dan Kubik memiliki polarisasi elektronik pada semua arah sama. Bahan bukan Kubik memiliki polarisasi elektronik yang berbeda dengan perubahan arah getaran cahaya. Jadi indeks biasnya bersifat anisotropic. Contoh : Kalsit (caco3), ion (CO3)2- Birefrigence adalah polarisasi eletronik pada bidang tegak lurus dengan dua indeks bias misal (1,66 dan 1,49).

·         ABSORPSI (Penyerapan)

Ada dua macam :

–        Parsial

–        Penuh

Absorpsi parsial adalah perubahan warna saat polarisasi elektronik yang timbul dikarenakan oleh absorpsi parsial dari cahaya putih dan hasil transmisi selektif sisa spectrum.

Absorpsi penuh adalah tanpa perubahan warna saat polarisasi elektronik ini disebabkhan karena kehilangan energi yang berkaitan dengan selisih fasa tidak ada. Contohnyah adalah  bahan onik dan kovalen.

Bahan transparan dapat diubah menjadi translusen bila  dipantulkan oleh refleksi iternal atau dibiaskan pada batas butir atau batas fasa. Bahan transparan maksimal digunakan dari bahan gelas, plastic amorf, krital tunggal.

·         Serat Optik.

–        Digunakan untuk system komunikasi saluran ganda modulasi cahaya, yang dapat ha

·         Syarat Yang Perlu Diperhatikan Supaya Serat Optic Bagus Untuk Komunikasi Adalah :

–        Komposisi bahan

–        Struktur bahan

–        Pemrosesan serat gelas.

·         Syarat serat :

o   Harus bebas oksida (menyerap cahaya khusus)

o   Refleksi internal total (supaya cahaya seluruhnya tetap berada dalam pemandu gelombang optic)

o   Sudut kritis (dihitung dari indeks bias)

o   Belokan tajam (dapat menimbulkan kebocoran)

o   Cacat permukaan (menimbulkan hamburan cahaya)

o   Gelas transmisi dilapisi dengan indeks gelas tinggi dan pipa gelas dengan indeks lebih rendah (menghilangkan pengaruh cacat).

–        LASER (Light Amplification by Stimulated Emisson of Radiation)

Adalah merupakan sumber cahaya koheren yaitu semua cahaya sefasa, berkasnya monokromatik.

–        Bahan Laser :

o   Batang kristal ruby

o   Al2O3 (0,5 % ion Cr3+ padat) dikembangkan bahan gas, cairan, bahan padat, gelas, semikonduktor.

·         Cara kerja Laser :

Pada gambar di bawah ini laser terdapat pompa cahaya, biasanya berbentuk tabung pelepas gas, dikelilingi ileh reflector untuk mengkonsentrasikan energi aktivasi dalam tabung ruby (bahan laser lain). Berkas monokromatik, koheren dan sejajar yang dihasilkan, disalurkan ke serat optic suatu system komunikasi atau difokuskan ke suatu “titik sasaran”. Cara terakhir ini memungkinkan berbagai cara pemanfaatan laser, mulai dari operasi mata untuk melepas retina hingga pengerasan permukaan.

Bila tidak ada foton yang lepas, akan ada peningkatan seketika dan semua electron yang diperkuat, dan terjadi “kilatan cahaya”. Prosedur untuk untuk menyimpan foton untuk pemakaian ualang adalah dengan memoles dan menyepuh ujung laser dengan perak agar terjadi refleksi. Dengan demkian, pulsa energi dilepas tiap nanodetik dan level daya (J/s) menjadi megawatt (semula watt) karena waktu yang sangat singkat itu.

·         BAHAN-BAHAN MAGNETIK.

Bahan dikatakan berjenis magnet yang baik adalah bahan yang mengandung besi metalik. Bahan magnet ada dua macam :

–        Magnet logam

–        Magnet keramik.

·         Histeresis Magnet :

Dibagi menjadi dua kelompok :

–        Magnet lunak

–        Magnet keras (permanen)

·         Sifat magnet keras :

–        dapat menarik bahan lain yang bersifat magnet.

–        Kemagnetan bersifat kekal

·         Sifat magnet lunak :

–        bersifat magnetic jika berada dalam medan magnet.

–        dapat menarik magnet lainnya

–        kemagnetan bersifat tidak kekal.