Polarisasi Karena Pemantulan

Pada sifat polarisasi ini sangat unik karena selain cahaya di pantulkan juga dibiaskan pula. Saat cahaya datang di pantulkan pada dua medium yang berbeda yaitu antara dua medium yang transparan seperti kaca ke udara atau udara ke kaca, maka cahaya yang terpolarisasi sebagaian. Lalu tingkat Polarisasi tergantung pada sudut datang serta indeks bias medium dan ketika terbentuk sudut sedemikian tersebut lalu antara sinar-sinar yang dihasilkan oleh pemantulan dan pembiasan saling tegak lurus, maka saat itulah cahaya terpolarisasi sempurna. Lalu berapakah sudut yang dibentuk dari hasil polarisasi ini?? Sir David Brewster (1812) menemukan bahwa sudut datang tertentu yang mana cahaya direfleksikan pada medium yang permukaannya dielektrik sehingga cahaya terpolarisasi linier total. Cahaya pantul yang terpolarisasi sempurna jika medan listrika cahaya yang datang dapat dipecah menjadi komponen-komponen yang sejajar tegak lurus dengan bidang datang atau yang mengakibatkan sinar bias dengan sinar pantul saling tegak lurus. Maka sudut datang inilah yang di sebut sudut Brewster atau sudut polarisasi (θ_ip). Dengan menggunakan hukum snelius yaitu n₁ adalah medium pertama sedangkan n₂ adalah medium kedua, jadi, tan θ adalah berbanding terbalik antara n₁(indeks medium pertama) dan n₂(indeks medium kedua). Lalu jumlah sudut pantul (ip) dan sudut bias (r) adalah 90 derajat karena kondisi terjadinya polarisasi total pada cahaya yang dipantulkan 90⁰.

Jika seberkas pola cahaya alamiah dijatuhkan pada permukan bidang batas dua medium, maka sebagian cahaya akan mengalami pembiasan dan sebagian lagi mengalami pemantulan. Sinar bias dan sinar pantul akan terpolarisasi sebagian. Jika sudut sinar datang diubah-ubah, pada suatu saat sinar bias dan sinar pantul membentuk sudut 90°. Pada keadaan ini, sudut sinar datang (i) disebut sudut polarisasi (i_p) karena sinar yang terpantul mengalami polarisasi sempurna atau terpolarisasi linear. Menurut Hukum Snellius,

n₁ sin i_p = n₂ sin r, dengan r + i_p = 90 atau r = 90 – i­_p

selanjutnya dapat dituliskan :

n₁ sin i_p = n₂ sin (90 – i_p)= n₂ cos i_p

Sudut i_p disebut sudut polarisasi atau sudut Brewster, yaitu sudut datang pada sinar bias dan sinar pantul membentuk sudut 90°. Tingkat polarisasi bergantung pada sudut datang dan indeks bias kedua medium. Gambar disamping menunjukkan sinar datang pada sudut polarisasi 57⁰, maka sinar pantulnya merupakan sinar terpolarisasinya. Sedangkan rumus yang tertera di gambar dikenal sebagai "Hukum Brewster”. Hukum ini didapat dari hubungan sudut polarisasi dan indeks bias medium dengan memakai hukum "Snellius”.