Halaman
Cahaya35Sumber: www.fotografer.netCAHAYAKalian tidak asing dengan cahaya. Cahaya merupakan gelombang transversal. Sebagai gelombang cahaya memiliki sifat-sifat yang cukup banyak. Contohnya seperti pada gambar di atas. Seorang anak bermain dan meniup air sabun. Saat gelembung-gelembungnya terkena sinar matahari ternyata terjadi warna-warni. Sifat apakah yang ditunjukkan itu? Sifat apa lagi yang dimiliki cahaya?Pertanyaan-pertanyaan di atas inilah yang dapat kalian pelajari pada bab ini. Oleh sebab itu setelah belajar bab ini diharapkan kalian dapat:1. menjelaskan dan menerapkan interferensi cahaya,2. menjelaskan dan menerapkan difraksi cahaya,3. menentukan gejala-gejala yang dapat menyebabkan polarisasi.B A BB A B3
Fisika SMA Kelas XII36Gambar 3.1(a) Jalannya sinar pada celah ganda dan terjadi interferensi pada layar (b) Pola garis-garis terang pada layarSudah tahukah kalian apakah interferensi itu ? Interferensi adalah gabungan dua gelombang atau lebih. Cahaya merupakan gelombang yaitu gelombang elektro-magnetik. Interferensi cahaya bisa terjadi jika ada dua atau lebih berkas sinar yang bergabung. Jika cahayanya tidak berupa berkas sinar maka interferensinya sulit diamati. Beberapa contoh terjadinya interferensi cahaya dapat kalian perhatikan pada penjelasan berikut.1. Interferensi Celah Ganda Pada tahun 1804 seorang fisikawan bernamaThomas Young (1773-1829) dapat mendemonstrasikan interferensi cahaya. Young melewatkan cahaya koheren (sinar-sinarnya sefase dan frekuensi sama) melalui dua celah sempit yang dikenal dengan celah ganda. Perhatikan Gambar 3.1(a), dua berkas cahaya koheren dilewatkan pada celah ganda kemudian dapat mengenai layar. Pada layar itulah tampak pola garis-garis terang seperti pada Gambar 3.1(b). Pola garis-garis terang dan gelap inilah bukti bahwa cahaya dapat berinterferensi.Interferensi cahaya terjadi karena adanya beda fase cahaya dari kedua celah tersebut. Berkas cahaya dari S1dan S2 yang sampai pada layar terlihat berbeda lintasan sebesar ΔS = d sin θ. Perbedaan panjang lintasan inilah yang dapat menimbulkan fase antara dua berkas cahaya tersebut berbeda.Interferensi akan saling menguatkan jika berkas cahaya sefase dan saling melemahkan jika berlawanan fase. Sefase berarti berbeda sudut fase Δθ = 0, 2π, 4π, ..... Sedangkan berlawanan fase berarti berbeda sudut fase Δθ = π, 3π, 5π, ... . Syarat ini dapat dituliskan dengan beda lintasan seperti persamaan berikut.Interferensi maksimum : d sin θ = m λInterferensi minimum : d sin θ= (m −) λ..... (3.1)A. Interferensi Cahaya(b)PyOlayarΔSθS1dtitik tengahS2θsumbercelah ganda(a)
Cahaya37PentingPada pola yang terjadi di layar m = 0 berlaku untuk terang pusat. Sedangkan gelap pusat tidak ada jadi pola gelap terjadi mulai dari gelap 1 (m = 1)dengan : d = jarak antar celah (m)θ = sudut yang dibentuk berkas cahaya dengan garis mendatar m = pola interferensi (orde), m = 0, 1,2,3, ....λ= panjang gelombang cahaya yang berinter-ferensi (m)Perhatikan kembali Gambar 3.1. Untuk sudut θkecil ( θ≤ 120) akan berlaku : sin θ≈ tgθ berarti selisih lintasannya memenuhi hubungan berikut. d sin θ = ..................................(3.2)Gambar 3.2Kegiatan 3.1InterferensiTujuan: Mempelajari hubungan jarak antar pola terang dengan jarak layar ke celah.Alat dan bahan : Dua celah sempit, sinar laser, layar, penggaris.Kegiatan :1. Susun alat-alat seperti Gambar 3.2. Gunakan celah yang sempit, semakin sempit semakin baik. Jika perlu gunakan kisi.2. Ukurlah jarak layar dari celah misalnya l = 30 cm.3. Nyalakan laser dan amati pola terang yang terjadi. Kemudian ukur jarak dua pola terang yang berdeka-tan y.4. Ulangi langkah (1) sampai dengan (3) dengan mengubah l.
Fisika SMA Kelas XII38terang pusatT1T2y1y2Δy1Gambar 3.3Jarak pola-pola terangCONTOH 3.1Seberkas cahaya monokromatik memiliki panjang gelombang 5000 Å dilewatkan melalui celah ganda Young. Celah ganda berjarak 0,2 mm satu sama lain, kemudian 80 cm di belakang celah di pasang layar. Tentukan :a. jarak garis terang pertama dari terang pusat,b. jarak garis terang kedua dari terang pusat,c. jarak antara garis terang pertama dengan garis terang kedua pada layar !Penyelesaianλ = 5000 Å = 5 . 10-7 m = 80 cm = 0,8 md = 0,2 mm = 2 . 10-4 mTerjadinya pola terang berarti memenuhi gabungan persamaan 3.1 dan 3.2 yaitu : = m . λa. Untuk pola terang pertama (m = 1) dari terang pusat dapat diperoleh: = 1 . λ = 1 . 5. 10-7 y1 = 3,2.10-3 m = 0,32 cmb. Untuk pola terang kedua (m = 2) dari terang pusat : = 2 . λTugas1. Catat semua data pada tabel.2. Gambarlah grafik hubungan ldengan y.3. Buatlah simpulan
Cahaya39CFEdABnairDGambar 3.4Jalannya sinar yang mengenai lapisan tipis. = 2 . 5. 10-7 y2 = 6,4 . 10-3 m = 0,64 cmc. Jarak pola terang pertama dengan pola terang ke dua yang berdekatan memenuhi :Δy12 = y2−y1 = 0,64 − 0,32 = 0,32 cmSetelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.Cahaya dengan panjang gelombang 4000 Å datang pada celah ganda yang jaraknya 0,4 mm. Pola inter-ferensi yang terjadi ditangkap pada layar yang berada 50 cm dari celah ganda. Tentukan :a. jarak antara garis terang pertama dengan terang ketiga yang berdekatan,b. jarak antara dua garis terang berdekatanc. jarak antara garis gelap pertama dengan gelap kelima yang berdekatan ! 2. Interferensi pada Lapisan TipisKalian tentu pernah main air sabun yang ditiup sehingga terjadi gelembung. Kemudian saat terkena sinarmatahari akan terlihat warna-warni. Cahaya warna-warni inilah bukti adanya peristiwa interferensi cahaya pada lapisan tipis air sabun. Interferensi ini terjadi pada sinar yang dipantulkan langsung dan sinar yang dipantulkan setelah dibiaskan. Syarat terjadinya interferensi memenuhi persamaan berikut. Interferensi maksimum : 2nd = (m + ) λ.....(3.3) Interferensi minimum : 2nd = m . λdengan : n = indeks bias lapisand = tebal lapisan (m) λ = panjang gelombang cahaya (m)m = 0, 1, 2,3, 4, ......
Fisika SMA Kelas XII404. Cahaya monokromatik dilewatkan melalui dua celah sempit yang berjarak 0,5 mm. Pola interferensi akan terlihat pada layar yang berjarak 2 m terhadap celah. Jika panjang gelombang cahaya tersebut 5000Å, maka berapakah jarak antara dua garis terang yang berurutan ?5. Suatu celah ganda berjarak celah 5 mm. Dibelakang celah dengan jarak 2 m ditempatkan layar. Celah disinari dengan dua sinar monokromatik dengan panjang gelombang 650 nm dan 550 nm. Hitunglah jarak pola difraksi orde empat kedua sinar di layar ! 6. Sebuah sinar monokromatik dengan panjang gelombang 5800 Å didatangkan vertikal pada lapisan minyak yang indeks biasnya = 1,2. Agar terjadi pelemahan sinar maka tentukan tebal minimum lapisan minyak tersebut !LATIHAN 3.1Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.CONTOH 3.2Lapisan minyak berada di atas air dapat memantulkan warna merah. Hal ini dapat membuktikan bahwa warna biru mengalami interferensi dan hilang dari spektrum. Jika indeks bias minyak 1,5 dan panjang gelombang sinar biru sebesar 4500 Å, maka tentukan tebal mini-mum minyak tersebut!Penyelesaiann = 1,5λ = 4500 Å = 4,5 . 10-7 mWarna biru hilang berarti terjadi interferensi minimum dan tebal minimum terjadi untuk m = 1 sehingga di-peroleh : 2nd = m λ 2 . 1,5 . d = 1 .4,5 . 10-7 d = 1,5 . 10-7 mCahaya merah dengan panjang gelombang 7000 Å datang tegak lurus pada lapisan tipis minyak yang indeks biasnya 1,25. Berapakah tebal minimum minyak tersebut agar (a) cahaya merah tampak pada lapisan dan (b) cahaya merah tersebut hilang pada lapisan ?1. Dua celah sempit disinari cahaya monokromatik secara tegak lurus dengan panjang gelombang 800Å. Pada jarak 100 cm terdapat layar dan terlihat pola interferensi. Jika terjadi garis gelap kedua, maka tentukan beda lintasan cahaya dari kedua celah tersebut !2. Pada percobaan Young digunakan dua celah sempit yang berjarak 0,3 mm satu dengan lainnya. Jika jarak layar dengan celah 1 m dan jarak garis terang pertama dari pusat 1,5 mm, maka berapakah panjang gelombang cahaya yang digunakan ?3. Cahaya dengan panjang gelombang 6000Å datang pada celah kembar Young yang jaraknya 0,2 mm. Pola yang terjadi ditangkap pada layar yang jaraknya 1 m dari celah kembar. Jarak dari terang pusat ke terang yang paling pinggir pada layar = 2,5 cm. Tentukan banyaknya garis terang pada layar !
Cahaya41Gambar 3.5Pola difraksi pada celah tunggal yang diperbesarB. Difraksi Cahaya(a)(b)Difraksi adalah pelenturan suatu gelombang. Berar-ti difraksi cahaya dapat didefinisikan sebagai pelenturan cahaya yaitu saat suatu cahaya melalui celah maka cahaya dapat terpecah-pecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan memiliki sifat seperti cahaya baru. Sifat-sifat difraksi pada cahaya ini dapat dibuktikan dengan melihat pola interferensi yang terjadi pada layar saat dipasang dibelakang celah. Ada beberapa peristiwa difraksi yang dapat kalian pelajari. Cermati pada penjelasan berikut.1. Celah TunggalCobalah kalian buat suatu celah sempit dan le-watkan sinar monokromatik pada celah itu maka saat dibelakangnya dipasang layar akan tampak pola inter-ferensi pada layar.Pola interferensi pada difraksi celah tunggal ini ter-lihat adanya garis-garis gelap. Sedangkan pola terangnya lebar. Terang pusat akan melebar setengah bagian lebih lebar pada kedua sisi. Dari kejadian ini dapat dituliskan syarat-syarat interferensi sebagai berikut.Interferensi maksimum : D sin θ = (m + )λInterferensi minimum : D sin θ = m λ ....(3.4) dengan : D = lebar celah (m)θ = sudut berkas sinar dengan arah tegak lurus (derajat)λ = panjang gelombang cahaya (m)m = 1, 2, 3, 4, ....CONTOH 3.3Sebuah celah memiliki lebar 0,2 mm disinari cahaya berkas sejajar dengan panjang gelombang 5000Å. Jika sebuah layar ditempatkan 100 cm dibelakang celah, maka tentukan :a. jarak garis gelap ke 1 dari terang pusat,b. lebar terang pusat !PenyelesaianD = 0,2 mm = 2.10-4 mλ = 5000 Å = 5 . 10-7 m = 100 cm = 1 ma. Jarak garis gelap pertama (m = 1) dari terang pusat memenuhi:yG1 = 2,5 . 10-3 m = mλ = 1. 5 . 10-7
Fisika SMA Kelas XII42b. Lebar terang pusatTerang pusat dibatasi oleh dua garis gelap pertama (setelah kiri dan kanan) berarti lebar terang pusat tersebut memenuhi :Δy = 2 yG1 = 2 . 2,5.10-3 = 5 . 10-3 mSetelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.Seberkas cahaya memiliki panjang gelombang 500 nm dilewatkan pada celah sempit. Lebar celahnya 2 . 10-3 mm. Cahaya yang terdifraksi oleh celah ditangkap oleh layar yang berada 100 cm di belakang celah. Berapakah:a. jarak antara garis gelap kedua dan ketigab. jarak garis terang ketiga dari terang pusat dan lebar terang pusat2. Pengaruh difraksi pada perbesaran maksimum alat optikSir George Airy (1801 − 1892) adalah seorangastronom Inggris yang telah mempelajari pola cahaya yang melalui suatu bukaan optik (lubang bulat). Pola yang terjadi dinamakan Cakram Airy. Airy telah menjelaskan jarak terkecil dua sumber cahaya yang masih bisa dibe-dakan saat melalui bukaan optik.Syarat terpisahnya dua titik sumber cahaya yang masih bisa dibedakan harus memenuhi sudut resolusi minimum. Menurut Airy, sudut ini memenuhi pola inter-ferensi minimum dengan memenuhi persamaan sebagai berikut.D sin θ = 1,22 λdan θm = dengan :θm = sudut resolusi minimum (rad)λ= panjang gelombang cahaya (m)D = diameter bukaan alat optik (m)ym = daya urai (m)1,22 = tetapan dari AiryUntuk lebih memahami tentang sudut resolusi atau daya urai dan Cakram Airy dapat kalian perhatikan contoh berikut.CONTOH 3.4Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 6600 Å dilewatkan pada sebuah lubang yang memiliki diameter 0,4 mm. Bila jarak lubang ke layar pengamatan 50 cm, maka tentukan sudut resolusi dan daya urai lubang tersebut !Gambar 3.6Cakram Airyatau θm = 1,22 ...............................(3.5)
Cahaya43PenyelesaianD = 0,4 mm = 4 . 10-4 mλ = 6600 Å = 6,6 . 10-7 m = 50 cm = 0,5 mSudut resolusi lubang memenuhi :θm = 1,22 = 1,22 . = 2,0.10-3 radDan daya urai dapat dihitung sebesar : = θmym = θm . = 2,0.10-3 . 0,5 = 10-3 mSetelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.Jarak dua lampu sebuah mobil = 1,22 m. Nyala kedua lampu diamati oleh orang yang diameter pupil mat-anya 2,2 mm. Kalau panjang gelombang cahaya yang dipancarkan kedua lampu mobil itu rata-rata 5500 Å. Berapakah jarak mobil maksimum supaya nyala lampu itu masih dapat dipisahkan oleh mata ?3. Kisi DifraksiSudah tahukan kalian dengan kisi difraksi itu? Kisi difraksi disebut juga celah majemuk yaitu celah-celah sempit yang tertata rapi dengan jarak yang cukup dekat. Pada kisi ini biasanya tertulis data N garis/cm. Dari nilai N inidapat ditentukan jarak antara celah d dengan hubungan sebagai berikut. Jika cahaya melawati celah majemuk (kisi) maka cahaya itu akan mengalami difraksi atau pelenturan. Bukti difraksi pada kisi ini dapat dilihat dari pola-pola interfer-ensi yang terjadi pada layar yang dipasang dibelakangnya. Pola interferensi yang dihasilkan memiliki syarat-syarat seperti pada celah ganda percobaan Young. Syarat inter-ferensi tersebut dapat dilihat pada persamaan berikut.Interferensi maksimum : d sin θ = m λGambar 3.7kisi difraksikisiylayarθld = ...................................(3.6)Interferensi minimum : d sin θ = (m −) λ .......(3.7)
Fisika SMA Kelas XII44PentingInterferensi pada layar hasil difraksi oleh kisi sama dengan celah ganda. Pola pusat terjadi pola terang (terang pusat), m = 0 sedangkan garis gelap mulai dari m = 1. Perbedaan yang terlihat pada pola adalah ketajaman garis terang (in-tensitas tinggi) karena celah banyak.dengan : d = jarak antar celah (m)θ = sudut berkas cahaya terhadap arah tegak lurusλ = panjang gelombang sinar (m)m = orde (m = 0, 1, 2, 3, .....)CONTOH 3.5Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 2000 garis tiap cm. Orde terang kedua membentuk sudut 12O terhadap horisontal. Berapakah :a. panjang gelombang cahaya yang digunakan, b. jarak antar pola terang berdekatan jika layar di-pasang pada jarak 40 cm di belakang kisi ?PenyelesaianN = 2000 garis/cmθ = 120 , m = 2l = 40 cm = 0,4 ma. Orde terang terjadi jika memenuhi persamaan 3.7 sehingga diperoleh : d sin θ = m λ 5 . 10-6 . sin 12o = 2 . λ 5.10-6 . 0,208 = 2 . λλ = 5,2 . 10-7 mb. Jarak antara pola terang selalu sama yaitu sama dengan jarak terang pertama dengan terang pusat, sehingga berlaku := m λΔy= 1,04.10-2 m = 1,04 cmSetelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.Cahaya dengan panjang gelombang 6000 Å dijatuh-kan tegak lurus pada kisi. Jika interferensi maksimum (terang) orde kedua dengan sudut 15° (sin 15o = 0,25), maka tentukan :a. jarak antar pola terang berdekatan,b. jumlah garis per cm pada kisi!d = = 5.10-4 cm = 5 . 10-6 m = 1 . 5,2 .10-7
Cahaya45LATIHAN 3.21. Seberkas cahaya melewati celah tunggal yang sempit, menghasilkan interferensi minimum orde ketiga dengan sudut deviasi 30°. Cahaya yang dipergunakan mempunyai panjang gelombang 6000 Å. Tentukan a. lebar celahnya b. lebar terang pusat jika jarak layarnya 50 cm!2. Celah tunggal selebar 0,1 mm disinari dengan cahaya berkas sejajar dengan panjang gelombang 6000 Å dan jarak layarnya 40 cm. Berapakah jarak antara garis gelap ketiga dengan garis terang pusat pada layer?3. Pada sebuah celah berupa lingkaran dengan diameter 0,2 mm dilewatkan seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 6400 Å. Bila jarak celah ke layar pengamatan adalah 0,5 m, maka tentukan daya urai dari celah tersebut! 4. Dua sumber cahaya (λ = 7200 Å) terpisah pada jarak 1,318 mm. Pada saat mata melihat benda tersebut, mata berakomodasi menebal hingga berdiameter 0,4 mm. Berapakah jarak terjauh sumber ke mata sehingga obyek tersebut masih dapat terpisah dengan jelas?5. Sebuah kisi memiliki 3000 garis tiap cm kita gunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya. Sudut antara garis pusat dan garis pada orde I adalah 8° (sin 8° = 0,140). Dari hasil di atas, tentukan panjang gelombang cahaya itu! 6. Seberkas sinar monokromatik dengan panjang gelombang 5 x 107−m datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membuat sudut 30° dengan garis normal pada kisi, maka berapakah jumlah garis per cm kisi yang digunakan?Gambar 3.8Polarisasi pembiasan dan pemantulan(a)sinar datangsinar pantulipipn1n2rsinar biasApakah polarisasi itu ? Polarisasi dapat didefinisi-kan sebagai pengurangan intensitas karena berkurangnya komponen-komponen gelombangnya. Cahaya termasuk gelombang transversal yang memiliki komponen-kompo-nen yang saling tegak lurus. Komponen-komponen inilah yang dapat hilang saat terjadi polarisasi. Polarisasi cahaya ini dapat disebabkan oleh beberapa macam diantaranya seperti penjelasan berikut.1. Pemantulan dan PembiasanCahaya datang dan mengenai batas medium akan mengalami pemantulan dan pembiasan seperti Gambar 3.8(a). Perubahan sudut datang akan merubah sudut pan-tul ip dan sudut bias r. Pada suatu saat sinar pantul dan sinar bias akan saling tegak lurus. Saat terjadi keadaan seperti inilah akan terjadi pembagian intensitas pada kedua sinar itu, I untuk sinar bias dan I untuk sinar pantul sehingga sinarnya mengalami polarisasi, lihat Gambar 3.8(b).Pada polarisasi linier ini akan berlaku hubungan-hubungan seperti di bawah.ip + r = 90otg ip = ...................................(3.8)(b)IIipipn1n2IC. Polarisasi Cahayar
Fisika SMA Kelas XII46Persamaan 3.8 inilah yang dikenal sebagai hukum Brewster sesuai nama ilmuwan yang pertama kali mem-pelajarinya, Daved Brewter (1781-1868). CONTOH 3.6Dalam sebuah bejana diisi air yang indeks biasnya 1,33. Jika cahaya monokromatik dari air diarahkan ke udara maka berapakah sudut yang harus diberikan pada cahaya agar terjadi polarisasi?Penyelesaiannu = 1na = 1,33Sudut yang harus diberikan pada cahaya adalah ip dan besarnya memenuhi hukum Brewster. tg ip = = ip = 37OSetelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.Seberkas cahaya dari udara didatangkan pada kaca dengan sudut datang 45O. Ternyata cahaya tersebut terpolarisasi linear, berapakah indeks bias kaca tersebut?2. Absorbsi SelektifAbsorbsi selektif adalah penyerapan intensitas ca-haya karena penyerapan yang terseleksi yaitu penyerapankomponen-komponen cahaya tertentu. Bahan yang dapat menyerap secara selektif ini dinamakan polarisator. Perhatikan Gambar 3.9.Cahaya yang terpolarisasi intensitasnya menjadi I = I0. Bagaimana jika cahaya terpolarisasi tersebut dile-watkan pada bahan polarisator lain dengan membentuk sudut α terhadap polarisator pertama? Secara eksperimen dapat diperoleh hubungan seperti persamaan berikut.Gambar 3.9Polarisasi obserbsiselektif tg ip = PolarisatoranalisatorI0I=I0I’α
Cahaya47LATIHAN 3.33. Jelaskan apa yang dimaksud dengan absorbsi selektif ? Apakah gejala yang akan terjadi akibat absorbsi selektif itu?4. Dua buah kristal tourmalin, satu sama lain bersilangan dengan sudut 30°. Intensitas cahaya mula-mula yang mengenai kristal pertama 15 watt/m². Berapakah intensitas cahaya yang dapat dilewatkan oleh kedua kristal tadi ? I’ = I cos2 αatau I’ = I0 cos2 α ..............................(3.9)dengan : I0 = Intensitas cahaya awalI = Intensitas cahaya terpolarisasiI’ = Intensitas cahaya setelah melalui dua bahan polarisatorα = sudut antara kedua polarisatorPersamaan 3.9 inilah yang kemudian dikenal sebagai hukum Mallus.CONTOH 3.7Seberkas cahaya memiliki intensitas 36 wat/m2 dile-watkan pada dua polarisator. Jika kedua polarisator dipasang sehingga sumbu transmisinya membentuk sudut 60O maka tentukanlah intensitas cahaya yang keluar dari kedua polarisator tersebut!PenyelesaianI = 36 wat/m2α = 60OSesuai persamaan 3.9, intensitas cahaya yang keluar dari kedua polaroid di atas dapat diperoleh :I2 = I cos2α = . 36 = 4,5 watt/m2Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.Dua buah kristal dipasang membutuhkan sudut 45Osatu sama lain. Cahaya tak terpolarisasi dengan intensitas 16 watt/m2 dilewatkan pada kedua kristal tersebut. Berapakah intensitas yang keluar dari kedua kristal ? 1. Coba kalian tentukan syarat-syarat agar cahaya tak terpolarisasi akan mengalami polarisasi saat melalui batas medium udara kaca !2. Suatu cahaya dari udara menuju air (na = 4/3). Supaya cahaya mengalami polarisasi linier, maka tentukan :a. sudut datangnya, b. sudut biasnya !
Fisika SMA Kelas XII48Rangkuman Bab 31. Interferensi adalah gabungan dua cahaya atau lebih. a. celah ganda : percobaan YoungInterferensi maksimum : d sin θ = m λInterferensi minimum : d sin θ = (m - ) λd sin θ = b. lapisan tipis :interferensi maksimum : 2 d sin θ = (m + ) λinterferensi minimum : 2 d sin θ = m λ2. Difraksi adalah pelenturan cahaya.a. celah tunggalinterferensi maksimum : D sin θ = (m + ) λinterferensi minimum : D sin θ = m λb. daya urai ym = 1,22 c. kisi difraksi memilih syaratsama dengan percobaan Young.3. Polarisasi adalah pengurangan komponen cahaya..a. karena pembiasan dan pemantulan dapat terjadi dengan syarat:ip + r = 90o dan tg ip = b. absorsi selektif : hukum Mallus II = IO cos2α
Cahaya49Pilihlah jawaban yang benar pada soal – soal berikut dan kerjakan di buku tugas kalian.Evaluasi Bab 31. Pada percobaan Young (celah ganda), jika jarak antara dua celahnya dijadikan dua kali semula, maka jarak antara dua garis gelap yang berurutan menjadi ....A. 4 kali semula B. 2 kali semula C. ½ kali semulaD. ¼ kali semulaE. tetap tidak berubah2. Dua celah sempit ysng terpisah pada jarak 0,2 mm disinari tegak lurus. Garis terang ketiga terletak 7,5 mm dari garis terang ke-nol pada layar yang jaraknya 1 m dari celah. Panjang gelombang sinar yang dipakai adalah .... A. 2,5 x 104−mm D. 2,5 x 103−mmB. 5,0 x 10mm E. 5,0 x 10mmC. 1,5 x 10mm3. Dalam melakukan percobaan Young, untuk memperkecil jarak dua garis terang yang berdekatan dapat dilakukan dengan cara :(1) memperbesar jarak antar dua celah(2) memperbanyak orde garis terang(3) mengganti cahaya yang panjang gelombangnya lebih kecil(4) menjauhkan layar dari celahA. jika 1, 2, 3 dan 4 benarB. jika 1, 2, 3 benarC. jika 1 dan 3 benarD. jika 2 dan 4 benarE. jika 4 benar4. Pada percobaan Young, dua celah berjarak 1 mm diletakkan pada jarak 1 meter dari sebuah layar. Bila jarak terdekat antara pola interferensi garis terang pertama dan garis terang kesebelas adalah 4 mm, maka panjang gelombang cahaya yang menyinari adalah ....A. 1000 Å D. 4000 ÅB. 2000 Å E. 5000 ÅC. 3500 Å5. Cahaya dengan panjang gelombang 5x10-7m datang pada celah kembar Young yang jaraknya 2 x 10-4mm. Pola yang terjadi ditangkap pada layar yang berada 1 meter dari celah kembar. Jarak antara dua buah garis terang ... cmA. 0,10 D. 1,00B. 0,25 E. 2,50C. 0,506. Bila cahaya matahari mengenai suatu lapisan tipis minyak yang ada di atas permukaan air, maka warna-warna yang terlihat timbul karena ....A. difraksi D. polarisasiB. refraksi E. reflaksi C. interferensi7. Sebuah sinar monkromatik dengan panjang gelombang 6000 Å didatangkan vertikal pada selaput minyak yang indeks biasnya = 1,2. Agar terjadi pelemahan sinar tebal minimum lapisan minyak tersebut adalah ....A. 15 x 10 cm D. 25 x 10 cmB. 25 x 10 cm E. 25 x 10 cmC. 25 x 10 cm8. Suatu berkas sinar sejajar mengenai tegak lurus suatu celah yang lebarnya 0,4 mm. Di belakang celah diberi lensa positif dengan jarak titik api 40 cm. Garis terang pusat (orde nol) dengan garis gelap pertama pada layar di bidang titik api lensa berjarak 0,56 mm. Panjang gelombang sinar adalah ....A. 6,4 x 10 m D. 1,6 x 10 mB. 5,6 x 10 m E. 11,2 x 10 mC. 4,0 x 10 m
Fisika SMA Kelas XII5013. C a h a y a m erupakan gelombang transversal. Hal ini dibuktikan berdasarkan percobaan yang menunjukkan adanya ....A. difraksi D. refraksiB. polarisasi E. refleksiC. interferensi14. Jika terjadi polarisasi pada pemantulan sinar oleh suatu permukaan batas medium tembus cahaya, maka ...(1) sudut antara berkas sinar jatuh dan berkas sinar pantul 90O(2) sudut pantul 57O(3) sinar sudut jatuh adalah kebalikan dari indeks bias(4) sudut antara berkas sinar pantul dan sinar bias 90OYang benar adalah ....A. semua D. 2 dan 4B. 1, 2, dan 3 E. 4 sajaC. 1 dan 3 15. Dua buah kristal tourmalin, satu sama lain bersilangan dengan sudut 60O. Intensitas cahaya mula-mula yang mengenai kristal I adalah 20 watt/m. maka intensitas cahaya yang keluar dari kristal II adalah ...A. 10 watt/m B. 10 √3 watt/m C. 5 watt/mD. 5 √3 watt/m E. 2,5 watt/m 9. Seseorang bermata normal (titik dekatnya 25 cm) menggamati benda dengan mata berakomodasi maksimum. Diameter pupil matanya 2 mm dan mata peka terhadap cahaya 550.10–6 mm. Batas daya urai mata orang itu adalah .... A. 0,01 mm D. 1 mmB. 0,08 mm E. 2 mmC. 0,2 mm10. Jarak dua lampu adalah 122 cm. Diameter pupil mata 1,5 mm dan panjang gelombang cahaya lampu 3000 Å. Jarak lampu tersebut ke pengamat yang paling jauh supaya lampu masih dapat dilihat terpisah adalah ....A. 2000 m D. 4000 mB. 2500 m E. 5000 mC. 3500 m11. Dengan menggunakan kisi difraksi, kita ingin mempelajari suatu spektrum cahaya matahari. Yang mana diantara warna-warna cahaya berikut yang paling lemah dilenturkan ....A. biru D. kuningB. violet E. merahC. hijau12. Sebuah kisi yang mempunyai 2 x 10 garis/cm menerima seberkas sinar monokromatis. Sudut deviasi garis terang pertama yang dipakai 30°. Panjang gelombang sinar monokromatis yang digunakan ....A. 1000 nm D. 250 √3 nmB. 750 nm E. 250 nm C. 500 nm