Polarisasi Cahaya: Pengertian, Jenis, hingga Contohnya

Polarisasi cahaya adalah salah satu bentuk fenomena yang sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Foto: Pexels.com

Polarisasi cahaya adalah salah satu bentuk fenomena yang sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Namun, banyak dari kita yang kurang menyadarinya sebab tidak mengetahui fenomena ini.

Secara sederhana, polarisasi cahaya dapat diartikan sebagai fenomena terserapnya sebagian arah getar cahaya. Cahaya yang sebagian arah getarnya terserap disebut cahaya terpolarisasi.

Untuk memahami lebih lanjut mengenai fenomena ini, simak penjelasan mengenai polarisasi cahaya selengkapnya di bawah ini.

Pengertian Polarisasi Cahaya

Polarisasi cahaya adalah konsep penting dalam optik yang melibatkan arah getaran medan listrik cahaya. Foto: Pexels.com

Dikutip dari buku Bahas Total Matematika, Fisika, Biologi, dan Kimia SMA IPA Kelas XII yang ditulis oleh Budhi Setyono, S.Pd., dkk, polarisasi cahaya adalah peristiwa terserapnya sebagian arah getar gelombang cahaya. Jika sebagian arah getar cahaya terserap maka cahaya tersebut dikatakan cahaya terpolarisasi.

Polarisasi sendiri adalah karakteristik gelombang transversal yang menentukan orientasi geometris osilasinya. Dalam gelombang transversal, osilasi bergerak tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang.

Ini berlaku untuk cahaya, yang merupakan jenis gelombang transversal. Ketika cahaya tidak mengalami polarisasi, medan listrik bergetar dalam berbagai arah tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang.

Namun, setelah pantulan atau transmisi melalui bahan tertentu, medan listrik dibatasi ke satu arah tertentu. Polarisasi dapat terjadi melalui berbagai mekanisme, seperti pantulan pada cermin datar, absorpsi selektif oleh bahan polaroid, dan bias kembar oleh kristal.

Polarisasi adalah konsep yang penting dalam ilmu optik dan memiliki berbagai aplikasi dalam berbagai bidang, termasuk teknologi informasi, fotografi, mikroskopi, dan pemahaman fenomena alam.

Ini terkait dengan sifat cahaya sebagai gelombang elektromagnetik dengan medan listrik dan medan magnet yang bergetar tegak lurus satu sama lain, dan arah polarisasi merujuk pada arah getaran medan listrik.

Baca Juga: Penjelasan Sifat Cahaya dan Contoh Peristiwanya

Jenis-jenis Polarisasi Cahaya

Polarisasi cahaya adalah konsep penting dalam optik yang melibatkan arah getaran medan listrik cahaya.

Ini adalah salah satu aspek sifat gelombang elektromagnetik, seperti cahaya, yang menggambarkan sejauh mana medan listrik cahaya bergetar dalam suatu arah tertentu.

Ada beberapa jenis polarisasi cahaya yang bisa dibedakan berdasarkan karakteristiknya, yakni:

1. Polarisasi Linier

Polaritas linier adalah jenis polarisasi paling sederhana di mana medan listrik cahaya bergetar hanya dalam satu arah tertentu. Ini berarti bahwa arah getaran medan listrik adalah tetap sepanjang waktu saat cahaya bergerak.

Jika kita membayangkan cahaya sebagai gelombang bergerak ke depan, maka medan listriknya akan bergetar dalam satu arah, seperti vertikal atau horizontal.

Polarisasi linier dapat dihasilkan dengan menggunakan filter polaroid atau materi yang memungkinkan hanya medan listrik dalam satu arah tertentu untuk melewati, sementara menyerap medan listrik dalam arah lain.

2. Polarisasi Lingkaran Kanan

Polaritas lingkaran kanan adalah jenis polarisasi di mana medan listrik cahaya bergetar dalam pola spiral searah jarum jam.

Ini berarti bahwa medan listrik cahaya berputar dalam arah searah jarum jam ketika cahaya bergerak ke depan.

Fenomena ini sering ditemui dalam optik sirkular dan memiliki aplikasi dalam berbagai konteks, termasuk komunikasi optik dan mikroskopi.

3. Polarisasi Lingkaran Kiri

Sama seperti polarisasi lingkaran kanan, polarisasi lingkaran kiri melibatkan medan listrik cahaya yang bergetar dalam pola spiral, tetapi sebaliknya.

Medan listrik berputar dalam arah berlawanan dengan arah jarum jam ketika cahaya bergerak ke depan.

Ini adalah jenis polarisasi yang berlawanan dengan polarisasi lingkaran kanan dan juga memiliki berbagai aplikasi dalam optik.

4. Polarisasi Elips

Polarisasi cahaya elips adalah suatu fenomena di mana cahaya memiliki polarisasi yang merupakan gabungan dari polarisasi linier dan polarisasi melingkar.

Ini berarti medan listrik dari cahaya elips bergetar dalam pola yang membentuk bentuk elips, dan nilai serta arah medan listrik berubah-ubah sesuai dengan posisi tertentu dalam siklus gelombangnya.

Polarisasi elips dapat terjadi pada gelombang yang memiliki polarisasi elips. Ini bisa terjadi saat cahaya mengalami berbagai jenis pemantulan, pembiasan, atau hamburan yang memengaruhi arah getaran medan listriknya.

Pemanfaatan dari polarisasi elips sangat luas. Beberapa di antaranya termasuk:

Keempat jenis polarisasi ini merupakan aspek penting dari penelitian optik dan digunakan dalam berbagai aplikasi teknologi.

Keempatnya dapat dihasilkan dan dimanipulasi menggunakan alat optik khusus, seperti filter polaroid dan polarizer.

Baca Juga: 7 Contoh Cahaya Merambat Lurus dan Sifat-sifatnya

Cara Terjadinya Polarisasi Cahaya

Polarisasi adalah fenomena yang memiliki peran penting dalam pemahaman sifat cahaya dan gelombang transversal. Foto: Pexels..com

Polarisasi adalah fenomena yang memiliki peran penting dalam pemahaman sifat cahaya dan gelombang transversal.

Terdapat empat cara polarisasi yang mungkin terjadi dalam fenomena cahaya, masing-masing memiliki mekanisme dan karakteristiknya sendiri, di antaranya:

1. Polarisasi karena Pantulan

Dalam polarisasi ini, cahaya awalnya tidak memiliki arah polarisasi atau tidak dipolarisasi.

Namun, ketika cahaya dipantulkan dari suatu permukaan, sebagian atau sepenuhnya dipolarisasi. Ini terjadi karena permukaan yang memantulkan cahaya cenderung memilih arah getaran tertentu.

Sebagai hasilnya, cahaya yang dipantulkan memiliki arah polarisasi yang telah ditentukan oleh permukaan tersebut. Contoh praktis dari polarisasi ini adalah cahaya yang dipantulkan dari air atau jalan yang basah.

2. Polarisasi karena Absorpsi Selektif

Polarisasi ini terjadi ketika cahaya yang semula tidak dipolarisasi melewati bahan polaroid.

Bahan polaroid adalah materi yang dapat mentransmisikan cahaya dengan arah getaran tertentu, sementara menyerap atau memblokir cahaya dengan arah getaran lainnya.

Dengan demikian, cahaya yang keluar dari bahan polaroid akan menjadi polarisasi, dengan arah getaran yang telah diatur oleh sifat polaroid tersebut.

Ini digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti kacamata hitam dan filter polaroid dalam fotografi.

3. Polarisasi karena Bias Kembar

Dalam situasi ini, cahaya yang awalnya tidak dipolarisasi melewati kristal yang memiliki dua indeks bias yang berbeda.

Akibatnya, cahaya terbelah menjadi dua sinar yang memiliki polarisasi yang berbeda. Hal ini terjadi karena dua sinar yang dihasilkan memiliki kecepatan yang berbeda saat melewati kristal.

Ini adalah fenomena yang berkaitan dengan birefringence kristal dan memiliki berbagai aplikasi, termasuk dalam mikroskopi polarisasi.

4. Polarisasi karena Hamburan

Polarisasi ini terjadi ketika cahaya yang awalnya tidak dipolarisasi dihamburkan oleh partikel-partikel kecil.

Selama proses hamburan, sebagian cahaya yang dihamburkan akan dipolarisasi, tergantung pada sudut hamburan dan sifat partikel penyebab hamburan tersebut.

Ini adalah dasar dari banyak fenomena dalam alam, termasuk warna langit biru dan polarisasi cahaya matahari saat menyala melalui awan.

Melalui empat jenis polarisasi ini, kita dapat lebih memahami bagaimana cahaya berinteraksi dengan materi dan lingkungan sekitarnya, membuka jalan untuk berbagai aplikasi teknologi dan penelitian.

Baca Juga: Penjelasan Proses Terjadinya Gerhana Matahari Total yang Mudah Dipahami

Contoh Polarisasi Cahaya

Ada banyak contoh polarisasi cahaya dalam kehidupan sehari-hari dan dalam berbagai aplikasi ilmiah dan teknis Foto: Pexels.com

Ada banyak contoh polarisasi cahaya dalam kehidupan sehari-hari dan dalam berbagai aplikasi ilmiah dan teknis. Berikut beberapa contoh:

1. Kacamata Hitam

Kacamata hitam menggunakan filter polaroid untuk0 menghilangkan cahaya yang bergetar dalam arah tertentu. Ini membantu mengurangi kilatan matahari dan meningkatkan kenyamanan saat berada di bawah sinar matahari yang terang.

2. Layar LCD

Layar cair kristal (LCD) pada perangkat elektronik seperti televisi, ponsel, dan laptop menggunakan sifat polaroid untuk mengatur cahaya yang melewati matriks kristal cair. Ini memungkinkan pengendalian yang presisi atas intensitas dan warna pada layar.

3. Kaca Mata 3D

Kacamata 3D yang digunakan dalam bioskop atau permainan video menggunakan polarisasi untuk memisahkan gambar yang ditampilkan pada layar untuk mata kiri dan mata kanan. Ini menciptakan efek tiga dimensi ketika mata masing-masing menerima gambar dengan polarisasi yang sesuai.

4.Mikroskop Polarized Light

Mikroskop cahaya polarisasi digunakan dalam bidang seperti geologi dan biologi untuk memeriksa sampel yang memancarkan atau mengubah polarisasi cahaya. Ini membantu dalam pengamatan detail pada tingkat mikroskopis.

5. Polarisasi Cahaya Matahari

Cahaya matahari yang dipantulkan oleh permukaan seperti air atau jalan basah mengalami polarisasi sebagian. Ini mengurangi silau dan membuat pantulan lebih nyaman untuk mata manusia.

6.Polarisasi dalam Fotografi

Fotografer menggunakan filter polarisasi untuk mengendalikan kilauan dan meningkatkan kejelasan gambar, terutama ketika memotret di bawah sinar matahari terang atau di dekat permukaan air.

7. Polarisasi dalam Ilmu Atmosfer

Fenomena seperti warna langit biru dan warna pelangi disebabkan oleh polarisasi cahaya saat berinteraksi dengan molekul udara dan tetesan air dalam atmosfer.

8. Polarisasi dalam Mikroskop Elektron

Dalam penelitian mikroskop elektron transmisi, pemisahan polarisasi digunakan untuk memeriksa struktur dan komposisi sampel di tingkat atom.

9. Polarisasi dalam Komunikasi Optik

Dalam teknologi komunikasi optik, sinyal cahaya sering menggunakan polarisasi untuk mengirim informasi melalui serat optik.

Polarisasi cahaya adalah konsep penting dalam berbagai aspek kehidupan sehari-hari dan aplikasi teknis, memungkinkan kontrol dan analisis yang cermat terhadap cahaya dan gelombang elektromagnetik lainnya.

(SAI)