Makalah Fisika Dasar
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Makalah ini dibuat karena kami ingin mengetahui pengaruh interferensi dan difraksi cahaya :
1. Interferensi cahaya untuk menghasilkan sumber cahaya yang koheren.
2. Difraksi cahaya untuk mengetahui pembelokan cahaya.
B. Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :
Ø Untuk memenuhi tugas kuliah yang diberikan oleh Ibu Umi Hanifah Anwar S.Si.
Ø Untuk salah satu alternatif bacaan tentang Interferensi dan Difraksi Cahaya bagi siapa saja yang membacanya.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Interferensi Cahaya
Yaitu perpaduan dari dua gelombang cahaya yang datang bersama di suatu tempat.
Syarat untuk mendapatkan pola interferensi yang baik :
1. Gelombang cahaya harus koheren, yaitu mempunyai beda fase yang selalu tetap dan frekuensi yang sama. Kedua beda fase boleh nol, tetapi tidak harus nol.
2. Amplitudonya harus sama.
Gejala yang ditimbulkan yaitu garis terang yang terjadi pada interferensi maksimum (konstruktif), dan garis gelap terjadi pada ineterferensi minimum (destruktif).
Interferensi ada 2, yaitu :
1. Interferensi Celah Ganda ( Percobaan Thomas Young )
Selisih lintasan cahaya sumber S1dan S2 adalah ∆S :
∆S = S2P – S1P
= d . sin q
a. Interferensi Maksimum ( Terang )
|
Rumus : m = 0, 1, 2, . . . . .
Bilangan m disebut orde terang. Untuk m = 0 disebut terang pusat, m = 1 disebut terang ke-1, dst. Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak kedua celah d (l > d), maka sudut θ sangat kecil, sehingga sin θ = tan θ = y , dengan demikian :
|
|
Berarti :
b. Interferensi Minimum ( Gelap )
|
Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke nol. Untuk m= 1 disebut gelap ke-1, dst. Mengingat sin θ = tan θ = y , dengan demikian :
|
|
Keterengan :
- ∆s = beda lintasan antara kedua gelombang (m) - q = sudut fase (o)
- y = jarak titik ke terang pusat (m) - d = jarak kedua celah (m)
- L = jarak celah ke layar (m) - m = orde interferensi
- l = panjang gelombang cahaya (m)
2. Interferensi Lapisan Tipis
a. Interferensi Saling Menguatkan (Terang)
|
Jika cahaya yang jatuh pada lapisan tipis membentuk sudut q yang relatif besar,
|
b.
|
Dengan m = 1, 2, 3, . . . .
|
Keterangan :
n = Indeks bias lapisan - d = tebal lapisan tipis (m)
l = Panjang Gelombang (m) - m = bilangan orde
B. Difraksi Cahaya
Yaitu peristiwa pembelokan gelombang cahaya setelah melewati suatu penghalang.
Pada peristiwa difraksi ini juga dihasilkan garis terang dan garis gelap.
1. Difraksi Celah Tunggal
|
2.
|
a. Tetapan Kisi
Yaitu jarak antara dua celah yang berdekatan. b. Menentukan Panjang Gelombang dengan Kisi Difraksi
|
C. Contoh Soal
1. Dua buah celah sempit berjarak 0,3 mm, disinari cahaya ehingga terbentuk pita-pita hasil intereferensi pada sebuah layar yang berjarak 1,2 m dari kedua celah tersebut. Jika letak pita terang ke-3 adalah 12 mm dari titik pusat, tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan!
Diketahui =
Ø d = 0,3 mm
Ø L = 1,2 m = 1200 mm
Ø m = 3
Ø y = 12 mm
Ditanya = l
Jawab =
Û y . d = m . l
L
Û 12 x 0,3 = 3 x l
1200
Û 3,6 = 3600 l
Û l = 3,6
3600
Û l = 0,001 mm
Jadi panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 0,001 mm.
2. Selaput tipis air sabun disinari dengan arah tegak lurus dengan menggunakan cahaya natrium = 589,3 nm. Jika indeks bias air sabun adalah 1,33, hitunglah :
a. Tebal minimum selaput yang tampak terang
b. Tebal minimum selaput yang tampak gelap
Diketahui =
Ø l = 589,3 nm
Ø n = 1,33
Ø q = 00 (Tegak Lurus)
Ditanya =
a. d terang ( m = 0 untuk tebal minimum )
b. d gelap ( m = 1 untuk tebal minimum )
Jawab =
a. 2 n d cos q= ( m + 1/2 ) l
Û 2 x 1,33 x d x cos 00 = ( 0 + 1/2 ) 589,3
Û 2,66 x d x 1 = ( 1/2 ) 589,3
Û 2,66 x d = 294,65
Û d = 294,65
2,66
Û d = 110,77 nm
b. 2 n d cos q = m . l
Û 2 x 1,33 x d x cos 00 = 1 x 589,3
Û 2,66 x d x 1 = 589,3
Û 2,66 x d = 589,3
Û d = 589,3
2,66
Û d = 221,5 nm
3. Cahaya dengan panjang gelombang 5 x 10-7m melewati suatu celah dengan lebar 1 mm. Tentukan lebar pita terang pusat pada layar yang berjarak 25 cm dari celah (dalam satuan derajat).
Diketahui =
Ø l = 5 x 10-7 m
Ø d = 1 mm = 1 x 10-6 m
Ø L = 25 cm
Ditanya = q
Jawab =
Û d sin q = l
Û 10-6 sin q = 5 x 10-7
Û sin q = 5 x 10-7
10-6
Û sin q = 5 x 10-1
Û q = 300
Û Lebar pita terang pusat 2q = 600
4. Tentukan sudut yang dibentuk oleh garis terang orde-1 dan orde-2 jika cahaya dengan panjang gelombang 300 nm dan 450 nm dijatuhkan pada kisi difraksi yang mempunyai 10.000 garis/cm.
Diketahui =
Ø N = 10.000 garis/cm
æ d = 1
N
= 1
10.000
= 10-6
Ø l1 = 300 nm = 3 x 10-7 m
Ø l2 = 450 nm = 4,5 x 10-7 m
Ø Orde-1 = m = 1
Ø Orde-2 = m = 2
Ditanya = q
Jawab =
| 1. Orde-1 untuk l1 Û d sin q = m . l Û 10-6 x sin q = 1 x 3 x 10-7 Û sin q = 3 x 10-7 10-6 Û sin q = 3 x 10-1 Û q = 17,5 0 | 2. Orde-1 untuk l2 Û d sin q = m . l Û 10-6 x sin q = 1 x 4,5 x 10-7 Û sin q = 4,5 x 10-7 10-6 Û sin q = 4,5 x 10-1 Û q = 26,7 0 |
| 3. Orde-2 untuk l1 Û d sin q = m . l Û 10-6 x sin q = 2 x 3 x 10-7 Û sin q = 6 x 10-7 10-6 Û sin q = 6 x 10-1 Û q = 36,9 0 | 4. Orde-2 untuk l2 Û d sin q = m . l Û 10-6 x sin q = 2 x 4,5 x 10-7 Û sin q = 9 x 10-7 10-6 Û sin q = 9 x 10-1 Û q = 64,2 0 |
5. Seberkas sinar monokromatik dengan panjang gelombang 5 x 10-7 m datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membuat sudut 300 dengan garis normal pada kisi, tentukan jumlah garis per cm kisi tersebut.
Diketahui =
Ø l = 5 x 10-7 m
Ø q = 300
Ditanya = N
Jawab =
Û d sin q = m . l
Û d sin 300 = 2 x 5 x 10-7
Û d x 5 x 10-1 = 10 x 10-7
Û d = 10 x 10-7
5 x 10-1
Û d = 2 x 10-6 cm/garis
Menentukan jumlah garis per cm :
Û d = 1
N
Û 2 x 10-6 = 1
N
Û N = 1
2 x 10-6
Û N = 5000 garis/cm
Daftar Pustaka
Herlina, Wahyuni Dra. 2008. Buku Pintar Belajar Fisika. Sagufindo Kinarya
Umar, Efrizon. 2007. Fisika dan Kecakapan Hidup. Jakarta : Ganeca Exact
0 Response to "Makalah Fisika Dasar"
Post a Comment