Polarisasi dengan Penyerapan (absobsi) Selektif

Polarisasi dengan Penyerapan Selektif
Teknik yang umum untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi adalah menggunakan polaroid, yang akan meneruskan gelombang-gelombang yang arah getarnya sejajar dengan sumbu transmisi dan menyerap gelombang-gelombang pada arah getar lainnya. Teknik berdasarkan penyerapan arah getar ini disebut polarisasi dengan penyerapan selektif. Suatu polaroid ideal akan meneruskan semua komponen medan listrik E₀ yang sejajar dengan sumbu transmisi dan menyerap semua komponen medan listrik E₀ yang tegak lurus pada sumbu transmisi.
Gambar 1 tampak dua polaroid yang pertama disebut polarisator dan polaroid yang kedua disebut analisator. Sumbu transmisi masing-masing polaroid ditunjukkan oleh garis putus-putus.
Polarisator berfungsi untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi dari cahaya tak terpolarisasi (cahaya alami). Analisator berfungsi untuk mengurangi intensitas cahaya terpolarisasi.

Gambar 1: Dua lembar polaroid dengan sumbu transmisi membentuk sudut theta

Prinsip kerja sistem tersebut adalah sebagai berikut:
Seberkas cahaya alami menuju ke polarisator. Di sini cahaya dipolarisasikan secara vertikal, yaitu hanya komponen vektor medan listrik E₀ yang sejajar dengan sumbu transmisi saja yang dilewatkan, sedangkan yang lainnya diserap. Cahaya terpolarisasi yang masih mempunyai kuat medan listrik belum berubah menuju ke analisator (sudut antara sumbu transmisi analisator dengan sumbu transmisi polarisator adalah θ). Di analisator, semua komponen E₀ yang tegak lurus sumbu transmisi analisator diserap, hanya komponen E₀ yang sejajar sumbu analisator yang diteruskan. Jadi, kuat medan listrik yang diteruskan oleh analisator adalah sebagai berikut

E₁ = E₀ cos θ

Bagaimana perhitungan intensitas cahaya untuk sistem polaroid seperti gambar di atas?
Jika cahaya alami tak terpolarisasi yang jatuh pada polaroid pertama (polarisator) memiliki intensitas I₀, cahaya terpolarisasi yang melewati analisator, I₁ adalah sebagai berikut

I₁ = ½ I₀

Cahaya dengan intensitas I₁ ini kemudian datang pada analisator dan cahaya yang keluar dari analisator akan memiliki intensitas I₂. Menurut hukum Malus, hubungan antara I₂ dan I₁ dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut

I₂ = I₁ cos² θ = ½ I₀ cos² θ

Persamaan terakhir menunjukkan bahwa analisator berfungsi untuk mengurangi intensitas cahaya terpolarisator. Jika persamaan ini diperhatikan dapat diperoleh hasil sebagai berikut:
Intesitas cahaya yang diteruskan oleh sistem polaroid mencapai maksimum jika kedua sumbu polarisasi adalah sejajar (θ = 0⁰ atau 180⁰) dan mencapai minimum jika kedua sumbu polarisasi saling tegak lurus (θ = 90⁰).