6 Contoh Pembiasan Gelombang dan Penyebab Terjadinya

Ilustrasi contoh pembiasan gelombang. Sumber: www.unsplash.com

Gelombang adalah perambatan energi tanpa perpindahan massa. Pembiasan gelombang terjadi ketika gelombang melalui suatu medium dengan kecepatan yang berbeda. Ada beberapa fenomena pembiasan dalam ilmu fisika. Contoh pembiasan gelombang salah satunya adalah pembiasan gelombang suara.

Menurut buku Konsep Gelombang & Penerapannya dalam Kehidupan, Elisa, Muhammad Syukri, Fitria Herliana, ‎Karla Amelia (2023:127), pembiasan atau refraksi adalah peristiwa pembelokan arah perambatan suatu gelombang pada perbatasan dua medium yang memiliki indeks bias yang berbeda. Indeks bias menyatakan kerapatan suatu medium.

Contoh Pembiasan Gelombang yang Dapat Diamati

Ilustrasi contoh pembiasan gelombang. Sumber: www.unsplash.com

Pembiasan gelombang dapat menghasilkan efek yang menarik dan memiliki aplikasi dalam berbagai aspek kehidupan sehari-hari dan teknologi. Seperti dalam pembuatan lensa, pembuatan prisma optik, dan dalam pemahaman fenomena alam, seperti pembentukan pelangi.

Pengetahuan tentang konsep ini sangat berguna dalam membantu untuk memahami dan meramalkan perubahan arah gelombang saat melewati batas antara dua media dengan kecepatan gelombang yang berbeda. Berikut contoh pembiasan gelombang yang dapat diamati.

1. Pembiasan Gelombang Suara

Pembiasan gelombang suara juga dapat terlihat ketika gelombang suara melintasi batas antara dua medium dengan kecepatan bunyi yang berbeda. Sebagai contoh ketika suara melewati udara dan memasuki air, terjadi perubahan arah gelombang suara.

Prinsip-prinsip yang sama dari hukum Snellius dapat diterapkan pada pembiasan gelombang suara, di mana sudut datang gelombang suara dan perbedaan kecepatan bunyi antara udara dan air akan memengaruhi sudut perubahan arah gelombang suara.

2. Pembiasan Cahaya atau Pembentukan Pelangi

Pembiasan cahaya juga dapat terjadi ketika cahaya melewati batas antara dua lapisan udara dengan indeks bias yang berbeda, seperti lapisan air hujan, menghasilkan fenomena yang dikenal sebagai pelangi.

Cahaya matahari yang terdiri dari berbagai warna, mengalami pembiasan dan pemantulan dalam tetesan air di atmosfer. Pembiasan ini menyebabkan pemisahan warna dan pembentukan spektrum warna yang terlihat dalam pelangi.

3. Pembiasan Gelombang Air

Pembiasan gelombang air terjadi ketika gelombang air bertemu dengan batas antara dua media air dengan kedalaman yang berbeda. Contohnya, gelombang laut mendekati pantai akan mengalami pembiasan ketika memasuki perairan dangkal.

Faktor-faktor, seperti bentuk dasar laut, kedalaman, dan kecepatan gelombang, akan memengaruhi perubahan arah gelombang air.

4. Pembiasan Gelombang Radio

Pembiasan gelombang radio memiliki peran penting dalam komunikasi nirkabel. Gelombang radio dapat dibiaskan oleh objek besar atau struktur bangunan, menghasilkan zona bayangan atau disebut juga dengan shadow zone.

Contohnya adalah sinyal radio yang dipancarkan dari stasiun pemancar dapat mengalami pembiasan oleh gedung atau bukit besar, menciptakan area di belakang struktur tersebut di mana sinyal radio dapat melemah atau bahkan tidak terdeteksi.

5. Pembiasan Gelombang Elektromagnetik atau Mikrogelombang

Gelombang elektromagnetik, termasuk mikrogelombang, juga mengalami pembiasan saat melewati batas antara dua media dengan indeks bias yang berbeda. Contohnya adalah antena parabola digunakan untuk memfokuskan sinyal mikrogelombang dari satelit ke penerima.

Pada frekuensi mikrogelombang, pembiasan ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi satelit, memungkinkan transmisi sinyal dengan efisiensi tinggi.

6. Pembiasan Gelombang Seismik

Gelombang seismik yang merambat melalui bumi akibat gempa bumi atau ledakan juga dapat mengalami pembiasan ketika melewati batas antar lapisan bumi dengan kecepatan gelombang yang berbeda. Pembiasan ini dimanfaatkan dalam studi struktur bawah permukaan bumi dalam ilmu geofisika.

Para seismolog menggunakan data perubahan arah gelombang seismik untuk memahami struktur lapisan bumi dan menentukan sifat batuan di bawah permukaan.

Baca juga: 4 Contoh Soal Getaran dan Gelombang dalam Pelajaran Fisika

Penyebab Terjadinya Pembiasan Gelombang

Ilustrasi contoh pembiasan gelombang. Sumber: www.unsplash.com

Beberapa faktor yang memainkan peran sebagai pemicu pembiasan gelombang adalah sebagai berikut.

1. Perbedaan Kecepatan Gelombang

Penyebab utama perubahan arah gelombang adalah adanya perbedaan kecepatan gelombang dalam dua media yang berdekatan. Hukum Snellius menggambarkan keterkaitan matematis antara sudut datang dan sudut pembiasan, serta perbandingan kecepatan gelombang dalam kedua media tersebut.

2. Indeks Bias atau Refractive Index

Indeks bias menjadi parameter yang mengukur seberapa besar cahaya atau gelombang dibelokkan ketika melewati suatu medium. Definisi indeks bias adalah sebagai rasio kecepatan gelombang dalam vakum dengan kecepatan gelombang dalam medium tersebut. Semakin besar perbedaan indeks bias antara dua media, maka semakin besar pembiasan yang terjadi.

3. Faktor Medium

Pemicu pembiasan gelombang berasal dari karakteristik medium seperti ketebalan dan kepadatan. Contohnya seperti dalam pembiasan cahaya melalui prisma, bentuk dan indeks bias prisma dapat memainkan peran penting dalam pembiasan cahaya.

Pemahaman tentang contoh pembiasan gelombang ini sangat penting dalam berbagai bidang, termasuk ilmu fisika, teknologi komunikasi, dan geofisika.

Fenomena ini memberikan wawasan yang mendalam tentang cara gelombang berinteraksi dengan medium sekitarnya, membuka pintu untuk dapat diaplikasikan dan ditujukan bagi penelitian lebih lanjut di masa depan. (VAN)