Polariasi cahaya merupakan suatu gejala pengurangan intensitas gelombang yang disebabkan karena hilangnya komponen-komponen pada gelombang tersebut. Sebagai gelombang tranversal, cahaya memiliki komponen-komponen yang saling tegak lurus antara satu dengan yang lainnya. Nah karena adanya komponen yang hilang ini, maka terciptalah peristiwa polarisasi cahaya.
Secara umum polarisasi cahaya bisa terjadi dengan empat cara, yaitu refleksi (pemantulan), refraksi (pembiasan), difraksi (pelenturan) dan hamburan.
Polarisasi cahaya karena pemantulan
Perhatikan gambar berikut!
Berdasarkan gambar tersebut kita bisa melihat bahwa sinar bias dan sinar pantul membentuk sudut 90 derajat. Arah getar dari sinar pantul yang mengalami polarisasi akan sejajar dengan bidang pantul. Oleh karenanya sinar pantul akan tegak lurus sinar bias.
Berdasarkan hal tersebut maka akan berlaku ip + r = 90° atau r = 90° – ip
dan berlaku pula hukum Brewster,
n2/n1 = tan ip
Dimana:
n2 = indeks bias medium tempat cahaya datang.
n1 = Medium dimana cahaya terbiaskan.
ip = Sudut pantul yang merupakan sudut terpolarisasi.
Polarisasi cahaya karena absorbsi selektif
Absorsi disini maksudnya adalah penyerapan intesitas cahaya yang disebabkan karena penyerapan pada komponen-komponen cahaya tertentu. Dalam hal ini, bahan yang dapat menyerap secara selektif ini disebut sebagai polarisator.
Polarisasi ini bisa terjadi dengan bantuan berupa kristal polaroid. Bahan ini bersifat meneruskan atau melanjutkan cahaya dengan arah getaran tertentu dan kemudian menyerap cahaya dengan arah getaran yang berbeda. Cahaya yang dilanjutkan ini berupa cahaya yang arah getarannya sejajar sumbu polarisasi polaroid.
Polarisasi cahaya karena absorbsi selektif
Absorsi disini maksudnya adalah penyerapan intesitas cahaya yang disebabkan karena penyerapan pada komponen-komponen cahaya tertentu. Dalam hal ini, bahan yang dapat menyerap secara selektif ini disebut sebagai polarisator.
Polarisasi ini bisa terjadi dengan bantuan berupa kristal polaroid. Bahan ini bersifat meneruskan atau melanjutkan cahaya dengan arah getaran tertentu dan kemudian menyerap cahaya dengan arah getaran yang berbeda. Cahaya yang dilanjutkan ini berupa cahaya yang arah getarannya sejajar sumbu polarisasi polaroid.
Cahaya yang mengalami polarisasi intensitasnya berubah menjadi 1/2I. Nah bagaimana jika cahaya yang terpolarisasi dilewatkan pada suatu bahan lain dan membentuk sudut terhadap polarisator yang pertama? Berdasarkan hasil eksperien dan percobaab didapatkan:
i0 = Intensitas cahaya awal
I = Intensitas cahaya yang terpolarisasi
I’ = Intensitas cahaya sesuadah melewati dua bahan polarisator
α = sudut antar polarisator
I = Intensitas cahaya yang terpolarisasi
I’ = Intensitas cahaya sesuadah melewati dua bahan polarisator
α = sudut antar polarisator
Polarisasi karena pembiasan ganda
Apabila seberkas cahaya dilewatkan pada sebuah kaca, maka kelajuan dari cahaya yang keluar itu akan sama ke berbagai arah. Hal ini disebabkan karena kaca memiliki sifat yang homogen, indeks bias hanya mempunyai satu nilai saja. Namun, untuk bahan-bahan kristal tertentu contohnya adalah kuarsa dan klasit, kelajuan cahaya tidak seragam karena bahan-bahan tersebut memiliki 2 nilai indeks bias.
Cahaya yang melewati 2 bahan dengan indeks bias berbeda akan mengalami pesitiwa pembiasan dengan arah yang berbeda pula. Beberapa berkas sinar akan mengikuti hukum snellius, sedangkan yang lainnya tidak.
Polarisasi karena hamburan
Polarisasi cahaya yang disebabkan karena hamburan bisa terjadi ketika persitiwa terhamburnya sinar-sinar matahari oleh partikel debu yang terdapat di atmosfer bumi. Sinar matahari yang mengalami penghamburan oleh partikel-partikel debu membuat cahaya menjadi terpolarisasi. Itulah kenapa, pada saat langit cerah langit terlihat berwarna biru. Hal ini terjadi karena warna cahaya biru dihamburkan paling baik dan efektif dibandingkan warna cahaya lainnya.