310 likes | 1.16k Views
TINJAUAN KALKULUS UNTUK PELANGI. Oleh Arsinah Rokhaeni 0703745. FENOMENA ALAM. PELANGI. Latar Belakang. MATEMATIKA. FISIKA. Rumusan Masalah. Bagaimana proses terjadinya Pelangi , bentuk , dan posisi Pelangi jika ditinjau dari segi kalkulus ?. Gambar manakah yang disebut pelangi ???.
E N D
TINJAUAN KALKULUS UNTUK PELANGI Oleh ArsinahRokhaeni 0703745 JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
FENOMENA ALAM • PELANGI LatarBelakang • MATEMATIKA • FISIKA
RumusanMasalah BagaimanaprosesterjadinyaPelangi, bentuk, danposisiPelangijikaditinjaudarisegikalkulus?
ApaituPELANGI? PELANGIadalah gejalaoptikdan meteorologi yang melibatkancahayamatahari, tetesan air hujandanpengamat.
BatasanMasalah PembahasanhanyapadaPelangipertamadanPelangi yang merupakanpelangi yang terjadisecaraalami.
Asumsi - asumsi • Tetesan air hujanberbentuk bola • Sinarmatahari yang masukketetesan air hujanbebashambatan • Ilustrasidilakukanpadadimensi 2 • Indeks bias danpanjanggelombangtiapwarnadiketahui • Kandunganbutiran air diudaracukupbanyak
PROSES TERJADINYA PELANGI JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA
PROSES TERJADINYA PELANGI Pembiasan/refraksi Pemantulan/refleksi Dispersi
PROSES TERJADINYA PELANGI Pemantulan /Refleksi Pembiasan/ Refraksi Definisi : pembelokanarahrambatcahaya Definisi : perubahanarahrambatcahayakesisi yang berbeda
Dispersi Definisi : penguraiancahaya DispersipadaPelangi
PemantulanSinarMatahari ProsesFisisPelangiSecaraKeseluruhan PemantulanSinardidalambutiran air SinarMatahari Pembiasan Butiran Air Dispersi Pengamatmelihatmerahdiatasdanungudibawah
Sinarmatahari φ T(α) Sinarmatahari φ Keterangan : T(α) : sudutdeviasi φ : sudutpelangi Sudutdeviasi (T(α)) adalahsudut yang dibentukolehperpanjanganberkassinardatangdanberkassinar yang keluardaributiran air
SinarDatang (SudutPelangi) MenujuPengamat Keterangan : α : sudutdatangsinarmatahari β : sudut bias T(α) : sudutdeviasi φ : sudutpelangi A ProsesPembiasan, PemantulandanDispersiCahaya yang terjadidalamTetesan Air Hujan E B D C φ = 4β – 2α T(α) = 1800 – 4β + 2α
RumusUmum yang Digunakan HukumPemantulan : Sudutdatangsamadengansudutpantul PersamaanSnellius : sin α = k sin β Keterangan : α = sudutdatang β = sudut bias k = perbandinganindeks bias daridua medium yang berbeda
Model PembentukanPelangiPertama • T (α) = 1800 - 4β + 2α (1) • Jika T(α) diturunkanterhadapαdiperoleh: (2) • Dari penurunanpersamaanSnellius, diperoleh: (3) substitusikepersamaan (2), diperoleh: (4)
PembentukanPelangiPertama Denganaproksimasimenggunakanderet Taylor, Karena (α - αo) nilainyakecil (mendekatinol), sehingga T’(αo) (α - αo) dapatdiabaikansehinggaT(α) ≈ T(αo). Dari persamaandiatas, didapatpersamaanberikut Denganmensubstitusikan, Diperoleh
PembentukanPelangiPertama Diperolehrumusuntuksudutdatangdansudut bias Dari PersamaanSnellius
PembentukanPelangiPertama Akandicarisudutpelangiuntukwarnamerah. Diketahuiindeks bias untukwarnamerah (k) = 1.33197 . Substitusikannilai k kepersamaanberikut Sehinggadidapatαo = 59.470343460 Sehinggadidapatβo = 40.29220337 0 Denganmensubstitusikanαodanβo , diperoleh T(α)= 137.77187340. Jadi, sudutpelangiuntukwarnamerahadalah 180 – T (α) = 1800 - 137.7718734 0 =42.228126560
PembentukanPelangiPertama Berikut data sudutwarna-warnapadapelangi.
InterpretasiBentukPelangi VIDEO 1 VIDEO 2
Simpulan Pelangiadalahgejalaoptikdanmeteorologi yang terjadisacaraalamiahdalamatmosfirbumisertamelibatkancahayamatahari, pengamatdantetesan air hujan. Di dalamtetesan air hujan, cahayamataharimengalamiprosespembiasan, pemantulan, dandispersicahaya. Cahayatersebutmerupakangelombangwarna yang membentukspektrumcahayadanmembentukpelangipertama. JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA
Kita dapatmengkontruksi model matematikaprosesterjadinyapelangipertama. Model yang pertamaialahdanф merupakansudutpelangi. Model keduaialah , , merupakansudutdeviasi. Selanjutnya yang merupakansudutdatangsinarmatahari. Model yang terakhiradalah yang merupakansudut bias pelangi. JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA
Kita harusmemilikisudutpelangisebesarsertaposisimatahariterletakdalamsatu axis denganposisimatahariberadadibelakangpengamat. Bentukpelangiadalahlingkarankarenadisebabkanolehsudutpembiasanmasing-masinggelombangwarnatetapdansifatkonvergen (menyebar) saatmatamanusiamemandangsebuahobjek. JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA
TERIMA KASIH Alhamdulillah… JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA