Optika fisis: Perbedaan antara revisi

'''Optika fisis''' atau '''optika gelombang''' ([[bahasa Inggris{{lang-en|en]]:'''''physical optics'''''}}) adalah cabang studikajian cahaya yang mempelajari sifat-sifat cahaya yang tidak terdefinisikan oleh optik geometris dengan pendekatan [[sinar]]nya. Definisi sifat cahaya dalam optik fisis dilakukan dengan pendekatan [[frekuensi|kekerapan]] tinggi ([[Bahasa inggris|Inggris]]:''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.

Pada sekitar tahun 1800, [[Thomas Young]] menyatakan bahwa [[gelombang cahaya]] dapat saling ber[[interferensi]], dapat di[[polarisasi]], mempunyai [[warna]] sesuai dengan [[panjang gelombang]]nya 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]] [[Isaac Newton|Newton]]. Pada tahun 1921, [[Augustin Jean Fresnel|Fresnel]] menunjukkan metode matematis bahwa [[polarisasi]] hanya dapat dijelaskan oleh [[teori gelombang]], karena [[gelombang]] merambat tanpa vibrasigetaran longitudinal. Kelemahan [[teori gelombang]] hanya karena [[gelombang]] membutuhkan [[medium]] untuk merambat, hipotesahipotesis substansi ''Luminiferous ether'' diajukan, namun digugurkan oleh [[percobaan Michelson-Morley]]. Pada saat [[Léon Foucault]] berhasil mengukur kecepatan cahaya dengan cukup akurat pada tahun 1850,<ref>{{cite book | title = Understanding Physics | author = David Cassidy, Gerald Holton, James Rutherford | publisher = Birkhäuser | year = 2002 | isbn = 0387987568 | url = http://books.google.com/books?id=rpQo7f9F1xUC&pg=PA382 }}</ref>, 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]].<ref>Longair, Malcolm. ''Theoretical Concepts in Physics'' (2003) p. 87.</ref> Serangkaian percobaan [[Michael Faraday|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 [[James Clerk Maxwell|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.

[[Berkas:wavepanel.png|rightka|framebingkai|'''Interference of two circular waves''' – Wavelength (decreasing bottom to top) and Wave centers distance (increasing to the right). Absolute value snapshots of the (real-valued, scalar) wave field. As time progresses, the wave fronts would move outwards from the two centers, but the dark regions (destructive interference) stay fixed.]]

[[Berkas:Diffraction pattern in spiderweb.JPG|thumbjmpl|300px|Colors seen in a [[spider web]] are partially due to diffraction, according to some analyses.<ref>{{cite web | url = http://www.itp.uni-hannover.de/%7Ezawischa/ITP/spiderweb.html | title = Optical effects on spider webs | author = Dietrich Zawischa | accessdate = 2007-09-21}}</ref>]]

[[Berkas:Prism -rainbow schema.pngsvg|framebingkai|rightka|In a prism, material dispersion (a [[wavelength]]-dependent [[refractive index]]) causes different colors to [[refraction|refract]] at different angles, splitting white light into a [[rainbow]].]]

| last = Born

| first = Max

| authorlink = Max Born

| last2 = Wolf

| first2 = Emil

| title = Principle of Optics

| publisher = [[Cambridge University Press]]

| date = October 1999

| location = Cambridge

| isbn = 0521642221}}</ref> 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,<ref name=Geoptics /> [[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, <ref name=J286>{{cite book|author=J. D. Jackson|title=Classical Electrodynamics|url=https://archive.org/details/classicalelectro00jack_0|edition=2nd|publisher=Wiley|year=1975|isbn=047143132X|page=[https://archive.org/details/classicalelectro00jack_0/page/286 286]}}</ref> disebut ''normal dispersion''. Pada [[medium]] dengan [[indeks bias]] berbanding lurus terhadap [[panjang gelombang]], cahaya akan diserap oleh [[medium]], disebut ''anomalous dispersion''.<ref name=Geoptics/><ref name=J286/>

[[Berkas:Linear polarization schematic.png|centerpus|Linear polarization diagram]]

[[Berkas:Circular polarization schematic.png|centerpus|Circular polarization diagram]]

[[Berkas:Elliptical polarization schematic.png|centerpus|Elliptical polarization diagram]]

<br style="{{clear:both">}}