Bagaimana Fatamorgana dapat terjadi???

Syarat Terjadinya Fatamorgana

Fatamorgana akan terjadi jika:

1. Terdapat perbedaan indeks bias udara

Proses terbentuknya fatamorgana tak lepas dari perbedaan kerapatan antara dua medium, yaitu antara medium udara panas dan medium udara dingin. Indeks bias kedua medium juga berbeda, indeks bias udara dingin lebih besar dari pada indeks bias udara panas, dikarenakan saat udara panas maka setiap partikel di udara menjadi merenggang terjadilah pembiasan cahaya dan sebagian cahaya dipantulkan.

2. Pemantulan total (sempurna)

Seperti yang telah diuraikan sebelumnya, cahaya yang melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya maka akan dibiaskan. Dalam keadaan tertentu semua cahaya yang melewati bidang batas dapat dipantulkan tanpa ada cahaya yang dibiaskan, meskipun medium kedua tembus cahaya, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhh8JKN7lKRyW59ifkEnt4JO9Z9QwmNpP2WE0FxravHtjlhZ3CSi1lKe6THt4tGbTu518w25whqg_yyMO17fd9J3miqKpjRQPymX3EPtKE-IJH5-qGeqJciTEfIt5KAgSCiYEajJWP49EQl/s1600/pemantulan+sempurna.png

Gambar di atas menunjukkan bagaimana peristiwa ini dapat terjadi. Sinar memancar dari sumber cahaya P dalam medium pertama (indeks bias n₁). Sinar-sinar menumbuk bidang batas permukaan medium kedua (indeks bias n₂), dengan n₁>n₂. Misalnya medium pertama air dan medium kedua udara. Berdasarkan hukum Snellius,

Karena n₁>n₂, maka n₁/n₂ selalu lebih besar dari pada satu. Akibatnya, sin r > sin i atau r > i dan berkas sinar itu dibelokkan menjauhi garis normal. Jika sudut datang i diperbesar, sudut bias r juga semakin besar. Akhirnya akan ditemukan suatu nilai i yang lebih kecil dari 90⁰ sehingga menghasilkan sin r = 1 atau r = 90⁰. Hal ini diperlihatkan oleh sinar 3 pada gambar 2.5, sinar ini mengalami pembiasan dengan sudut bias 90⁰. Dengan kata lain, sinar 3 yang keluar dari medium 1 berimpit dengan permukaan bidang batas.

Dari penjelasan di atas, sudut datang yang menghasilkan sudut bias 90⁰ dinamakan sudut kritis atau sudut batas, dengan simbol i_k . Jika sudut datang lebih besar dari pada sudut kritis, sinus sudut bias yang dihitung dengan hukum Snellius menjadi lebih besar dari pada satu. Hal ini tidak mungkin, jika hal ini terjadi, sinar tidak dapat melewati medium kedua. Sinar itu akan dipantulkan kembali ke medium pertama. Peristiwa ini dinamakan pemantulan sempurna atau pemantulan total. Dengan demikian pemantulan sempurna hanya dapat terjadi jika cahaya melewati medium yang berbeda.

 
sumber: https://www.academia.edu/6547321/Seminar_Fisika_Proses_Terjadinya_Fatamorgana