Interferensi Gelombang

Abdul Latif Ramadhan

1142070002

Ayo Latih kemampuanmu mengenai Gelombang, klik disini

Haii Selamat datang di blogg saya kali ini kita akan membahas mengenai interferensi Cahaya, taukah kamu apa interferensi cahay? yang kita akan bahas di dalam blogg ini  pengertian dari interferensi, Macam – Macam interferensi juga Persamaan Interfernsi dari Beberapa Percobaan sampai pada Contoh soal Dan Penyelesaiannya. I nterferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut.

Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.
 
Gambar 1 sumber ( google )

1. Pengertian Interferensi Cahaya

Dari sumber yang aya baca dapat saya simpulkan bahwa Interferensi merupakan  perpaduan dua gelombang atau lebih menjadi satu gelombang baru. Interferensi ini  terjadi jika terpenuhi dua syarat interfernsi  berikut ini.

a. Kedua gelombang cahaya harus koheren, dalam arti bahwa kedua gelombang cahaya harus memiliki beda fase yang selalu tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki frekuensi yang sama.

b. Kedua gelombang cahaya harus memiliki amplitudo yang hampir sama.

2. Interferensi Celah Ganda

Fenomena interferensi cahaya ditunjukkan oleh percobaan yang dilakukan oleh Thomas Young. Berkas cahaya yang melalui celah S₁ dan S₂ berasal dari celah sempit S₀, tampak pada Gambar 1.

Gambar 2. Diagram percobaan celah ganda Young. Sumber ( Google )

Jika berkas cahaya melalui S₁ dan S₂, maka celah tersebut (S₁ dan S₂) akan berfungsi sebagai sumber cahaya baru dan menyebarkan sinarnya ke segala arah. Apabila cahaya dari celah S₁ dan S₂ berinterferensi, maka akan terbentuk suatu pola interferensi. Pola interferensi tersebut dapat ditangkap pada layar berupa pola garis terang dan gelap. Interferensi dapat terjadi karena adanya beda lintasan berkas cahaya dari S₁ dan S₂. Jika jarak antara kedua celah (d), jauh lebih kecil daripada jarak celah terhadap layar, l (d << l ), maka beda lintasan pada titik sembarang P adalah S₂P – S₁P = d sin θ

2.1. Interferensi Maksimum

Apabila dua gelombang bertemu, dan saling menguatkan, maka akan terjadi interferensi maksimum dan terbentuk pola garis terang. Pada celah ganda, interferensi ini akan terjadi apabila kedua gelombang memiliki fase yang sama (sefase), yaitu apabila keduanya berfrekuensi sama dan titik-titik yang bersesuaian berada pada tempat yang sama selama osilasi pada saat yang sama.

Gambar 3. Sudut θ sangat kecil sehingga sin θ = θ = p / l Sumber ( google )

Jarak garis terang ke-n dari pusat terang dinyatakan dengan persamaan:

n.λ = d.sin θ ......................................................... (1)

Karena l >> d, maka sudut θ sangat kecil, sehingga berlaku pendekatan sinθ = tanθ = p / l

Jadi, persamaan (1) dapat dituliskan menjadi:

n. λ = d (p / l)

n. λ = pd / l ............................................................. (2)

θ= sudut belok, a=l = jarak antara dua sumber terhadap layar

Interferensi maksimum dapat di tuliskan dengan Persmaan 

dengan:

p = jarak garis terang dari pusat terang

d = jarak kedua sumber

l = jarak layar ke sumber cahaya

λ = panjang gelombang

n = orde atau nomor terang (n = 0, 1, 2, ... .)

2.2. Interferensi Minimum

Interferensi maksimum terjadi jika dua gelombang bertemu dan saling menguatkan. Namun, jika dua gelombang tidak bertemu, dan akan saling meniadakan maka terjadi interferensi minimum, sehingga terbentuk pola garis gelap. Interferensi ini terjadi pada dua gelombang yang tidak sefase. Jarak garis gelap ke-n dari pusat terang adalah:

(n-(1/2)) λ = d.sin θ ................................................ (3)

Bilangan n menyatakan orde atau nomor gelap, yang besarnya n = 1, 2, 3, ... . Untuk n = 1 disebut minimum orde ke-1.

Mengingat sinθ = p / l 

maka persamaan (3) menjadi:

(n-(1/2)) λ = d. (p / l) .................................................... (4)

dengan p adalah jarak gelap ke-n dari pusat terang. Pada interferensi celah ganda, jarak dua garis terang yang berurutan sama dengan jarak dua garis gelap yang berurutan. Dengan mengunakan persamaan (2) diperoleh:

(Δpd / l) = Δnλ ................................................... (5)

Untuk dua garis terang mapun dua garis gelap berurutan dapat dikatakan ikatakan nilai Δn =1, sehingga jarak antara dua garis terang maupun jarak antara dua garis gelap berurutan dapat diperoleh dengan persamaan:

(Δpd / l) = λ ................................................................ (6)

3. Interferensi pada Lapisan Tipis

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat fenomena yang ditimbulkan oleh interferensi cahaya. Sebagai contoh timbulnya garis-garis berwarna yang tampak pada lapisan tipis minyak tanah yang tumpah di permukaan air, warna-warni yang terlihat pada gelembung sabun yang mendapat sinar matahari, serta timbulnya warna-warni pada cakram padat (compact disc).

Gambar 4. Timbulnya warna-warni pada compact disk menunjukkan adanya interferensi Sumber ( Google )

Pola interferensi pada lapisan tipis dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu panjang lintasan optik dan perubahan fase sinar pantul.

Gambar 5. Interferensi cahaya pada lapisan tipis Sumber ( Google ) .

Dari Gambar 4, sinar AB merupakan sinar monokromatik yang datang pada permukaan pelat tipis. Sebagian sinar AB dipantulkan oleh permukaan bidang batas udara dan pelat (sinar BE) dan sebagian lagi dibiaskan ke dalam medium pelat (sinar BC). Sinar BC dipantulkan oleh permukaan bidang batas pelat dan udara (sinar CD). Sinar CD dipantulkan oleh permukaan atas dan sebagian lagi dibiaskan keluar film (sinar DF). Sinar BE dan DF datang bersamaan di mata kita.

Sinar datang dengan sudut datang i pada lapisan tipis dengan ketebalan d dan indeks bias n, sehingga sinar mengalami pemantulan dan pembiasan dengan sudut bias r. Dengan mempertimbangkan kedua faktor di atas, dapat ditentukan syarat-syarat terjadinya interferensi berikut ini.

1. Syarat terjadinya interferensi maksimum (terang) 2n.d.cos r = (m – 1/2) λ ; m = 1, 2, 3, ............ (7)

2. Syarat terjadinya interferensi minimum (gelap) 2n.d.cos r = mλ ; m = 0, 1, 2, ....................... (8)

4. Soal dan Pembahasan  

1. pada percobaan young (celah ganda), jika jarak antara dua celahnya dijadikan dua kali semula, maka jarak antara 2 garis gelap yang berurutan menjadi

(A) 4 kali semula                (C) 1/4 kali semula               (E) Tetap

(B) 2 kali semula                 (E) 1/2 kali semula

Pembahasan

pembahasan

berdasarkan persamaan

 

kita bisa menyimpulkan jika antara d dan ∆y berbanding terbalik dengan n=1(gelap terdekat), sehingga didapati persamaan :
jadi jawabnya 1/2 kali semula

2. Diagram di bawah menggambarkan percobaan Young. Jika d adalah jarak antara 2 celah, L adalah jarak celah ke layar dan P₂ adalah jarak garis terang ke 2 dari terang pusat, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan (1 Å = 10^-10m) adalah…

A. 3.000 Å
B. 4.000 Å
C. 5.000 Å
D. 5.500 Å
E. 6.000 Å


(Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.23)

Pembahasan

Diketahui :
Jarak antara dua celah (d) = 1 mm = 1 x 10^-3 meter
Jarak celah ke layar (L) = 1 meter
Jarak garis terang ke 2 dari terang pusat (P) = 1 mm = 1 x 10^-3 meter
Orde terang (m) = 2 ditanya : Panjang gelombang cahaya (λ) yang digunakan adalah… jawab :

λ = 0,5 x 10^-6 meter = 5 x 10^-7 meter

λ = 5000 x 10^-10 meter

λ = 5000 Å

Jawaban yang benar adalah C.

3. Pada suatu percobaan interferensi celah ganda, dihasilkan data seperti gambar di samping. Maka nilai panjang gelombang yang digunakan adalah… (1 m = 10¹⁰ Å)

A. 4500 Å B. 5000 Å C. 6000 Å D. 6500 Å E. 7000 Å

(Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.23)

Pembahasan

Diketahui :

Jarak antara dua celah (d) = 0,8 mm = 8 x 10^-4 meter Jarak celah ke layar (l) = 1 meter Jarak garis terang ke 4 dari terang pusat (y) = 3 mm = 3 x 10^-3 meter Orde (m) = 4 Ditanya : 

Panjang gelombang cahaya (λ) yang digunakan adalah… Jawab : Rumus interferensi celah ganda (interferensi konstruktif) : d sin θ = m λ sin θ ≈ tan θ = y/ L = (3 x 10^-3) / 1 = 3 x 10^-3 meter Panjang gelombang cahaya : λ = d sin θ / m λ = (8 x 10^-4)(3 x 10^-3) / 4 = (24 x 10^-7) / 4 λ = 6 x 10^-7 meter = 6000 x 10^-10 meter λ = 6000 Å Jawaban yang benar adalah C.

Nah Demikian Pembahasan mengenai Interferensi SEmoga Bermanpaat Bagi Kalian yang Membacanya, Mohon maap apabila Penulis Ada salah dalam Penulisan Karna masih sebatas Belajar,

bye ... to the discussion of the next blogg

By : Dultif