99644820-optika-fisis-umptn.pdf

7
Getaran, gelombang dan Optika [email protected] 159 CAHAYA SEBAGAI GELOMBANG 1. Tes ITB 1976 Dalam percobaan interferensi dua celah (percobaan Young) dipakai sinar kuning monokromatis, maka pada layar terlihat … A. garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang ditengah kuning B. garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang ditengah gelap C. garis berwarna seperti pelangi dengan garis ditengah kuning D. garis berwarna seperti pelangi dengan garis yang ditengah gelap E. garis terang dan gelap berselang-seling dengan garis yang ditengah putih Jawab : A Hasil interferensi Young adalah pita terang dan gelap berselang-seling dengan di tengah-tengah terang. Warna terang sesuai dengan warna cahaya yang dipakai 2. PPI 1980 Pada suatu percobaan Young dipergunakan cahaya hijau. Apakah yang dapat dilakukan untuk memperbesar jarak antara dua buah garis terang yang berdekatan pada layar ? 1. menjauhkan layar dari kedua celah 2. mengganti cahaya hijau dengan cahaya kuning 3. memperkecil jarak antara kedua celah 4. mengganti cahaya hijau dengan cahaya merah Jawab : E(1,2,3 dan 4 benar) benar) ( / 1 p 3. benar) ( 1. p d d l d d l p l d Pernyataan 2 dan 4 benar karena panjang gelombang cahaya merah dan kuning lebih besar daripada cahaya hijau 3. PPI 1980 Warna biru langit terjadi karena cahaya matahari mengalami … A. difraksi C. interferensi E. pembiasan B. hamburan D. pemantulan Jawab : B Warna biru langit terjadi karena cahaya matahari mengalami polarisasi akibat hamburan oleh partikel-partikel udara di atmosfer bumi 4. PPI 1981 Jika analisator dan polarisator membuat sudut , maka intensitas sinar yang diteruskan sebanding dengan … A. 2 tan B. 2 sin C. 2 cos D. tan E. sin Jawab : C Sesuai Hukum Mallus, bahwa : 2 2 2 1 cos cos I I I o

Upload: desi-takeda

Post on 26-Oct-2015

383 views

Category:

Documents


15 download

DESCRIPTION

sdgsdtertert

TRANSCRIPT

Page 1: 99644820-Optika-Fisis-Umptn.pdf

Getaran, gelombang dan Optika

[email protected]

159

CAHAYA SEBAGAI GELOMBANG 1. Tes ITB 1976

Dalam percobaan interferensi dua celah (percobaan Young) dipakai sinar kuning monokromatis, maka pada layar terlihat … A. garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang ditengah kuning B. garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang ditengah gelap C. garis berwarna seperti pelangi dengan garis ditengah kuning D. garis berwarna seperti pelangi dengan garis yang ditengah gelap E. garis terang dan gelap berselang-seling dengan garis yang ditengah putih Jawab : A Hasil interferensi Young adalah pita terang dan gelap berselang-seling dengan di tengah-tengah terang. Warna terang sesuai dengan warna cahaya yang dipakai

2. PPI 1980

Pada suatu percobaan Young dipergunakan cahaya hijau. Apakah yang dapat dilakukan untuk memperbesar jarak antara dua buah garis terang yang berdekatan pada layar ? 1. menjauhkan layar dari kedua celah 2. mengganti cahaya hijau dengan cahaya kuning 3. memperkecil jarak antara kedua celah 4. mengganti cahaya hijau dengan cahaya merah Jawab : E(1,2,3 dan 4 benar)

benar)(/1p 3.

benar)( 1.pdd

lddlp

ld

Pernyataan 2 dan 4 benar karena panjang gelombang cahaya merah dan kuning lebih besar daripada cahaya hijau

3. PPI 1980

Warna biru langit terjadi karena cahaya matahari mengalami … A. difraksi C. interferensi E. pembiasan B. hamburan D. pemantulan Jawab : B Warna biru langit terjadi karena cahaya matahari mengalami polarisasi akibat hamburan oleh partikel-partikel udara di atmosfer bumi

4. PPI 1981

Jika analisator dan polarisator membuat sudut , maka intensitas sinar yang diteruskan sebanding dengan … A. 2tan B. 2sin C. 2cos D. tan E. sin Jawab : C Sesuai Hukum Mallus, bahwa :

222

1 coscos III o

Page 2: 99644820-Optika-Fisis-Umptn.pdf

Getaran, gelombang dan Optika

[email protected]

160

5. PPI 1981 Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5000 garis tiap cm. Sudut bias orde adalah 030 . Maka panjang gelombang cahaya yang dipakai adalah …angstrom A. 1250 B. 2500 C. 4000 D. 5000 E. 7000 Jawab : D

0721

21

2100

5000Am105500041

22sin1)(2sin

?...:)30(sin30:2:/cm5000

-xxkk

md

mk

6. PPI 1981

Suatu berkas cahaya monokromatis setelah melalui sepasang celah sempit yang jaraknya 0,3 mm membentuk pola interferensi pada layar yang jaraknya 0,9 m dari celah tadi. Bila jarak antara garis gelap kedua terhadap pusat pola 3 mm, maka panjang gelombang cahaya … m10 7x A. 1,3 B. 2,2 C. 3,3 D. 6,7 E. 10,6 Jawab : D

m107,69,03

103103,023

2

)12.2()12(

2?... :mm3:9,0:mm3,0

733

2

23

21

212

2

xx

xxxxl

pd

ml

pdmdmlp

m

m

m

7. PPI 1982

Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang m105 7x datang tegak lurus pada kisi. Jika spectrum orde kedua membuat sudut 030 dengan garis norma pada kisi, maka jumlah garis per cm kisi adalah … A. 3102x C. 3104x E. 4105x B. 3105x D. 4102x Jawab : B

/cm105cm102

141230sin1sin1

:lain cara

cm/105105,01021

m102105442sin

?...:30:2-ke orde:m105

34

344

47

21

07

xx

kk

mk

xxx

k

xxxdmd

kx

Page 3: 99644820-Optika-Fisis-Umptn.pdf

Getaran, gelombang dan Optika

[email protected]

161

8. UMPTN 1983 Rayon B Sinar monokromatis (panjang gelombang di udara ) yang tiba tegak lurus pada selaput tipis (tebal selaput d dan indeks bias untuk sinar itu n) dan selaput berada diudara, maka pemantulan sinar itu akan mengalami interferensi minimum (gelap) bila d adalah … 1. n4/ 2. n/ 3. n4/3 4. n2/ Jawab : C(2 dan 4 benar) Interferensi minimum pada lapisan tipis

nm

nnnr

nmrmrn

2)1(;....;

23;;

22cos1,2,3m(cos2

9. PPI 1983

Suatu berkas sinar sejajar mengenai tegak lurus suatu celah yang lebarnya 0,4mm. Dibelakang celah diberi lensa positif dengan jarak titik api 40 cm. Garis terang pusat (orde nol) dengan garis gelap pertama pada layar dibidang titik api lensa berjarak 0,56 mm. Panjang gelombang sinar adalah … m10 7x A. 6,4 B. 6,0 C. 5,2 D. 5,6 E. 0,4 Jawab : D Jarak titik api sama dengan jarak antara celah dengan layer

m106,50,00056mm400mm

mm56,0mm4,0pd21)2(pd

mm4,0?...:mm56,0:1)nol(m orde :cm40

7

xxl

ml

pdl

10. PPI IPA terpadu 1983

Pada percobaan Young (celah ganda). Jika jarak antara kedua celahnya dijadikannya dua kali semula, maka jarak antara dua garis gelap yang berurutan menjadi …kali semula A. 4 B. 2 C. ¼ D. ½ E. tetap Jawab : D

21

11111 )2(?...:2 pddpdppdd 11. Sipenmaru 1984

Cahaya yang tidak terpolarisasi dapat dijadikan cahaya terpolarisasi dengan … 1. pemantulan 3. absorpsi selektif 2. bias campur 4. interferensi Jawab : A(1,2 dan 3 benar)

12. Sipenmaru 1988 kode 71

Sebuah kisi yang memiliki 3000 garis tiap cm kita gunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya. Sudut antara garis pusat dan garis pada orde pertama adalah )140,08(sin8 00 .

Page 4: 99644820-Optika-Fisis-Umptn.pdf

Getaran, gelombang dan Optika

[email protected]

162

Dari hasil di atas, pannjang gelombang cahaya itu adalah …m A. 8107,2 x C. 7107,3 x E. 71067,4 x B. 81063,4 x D. 71025,4 x Jawab : E

m4,67103000

140,0140,0sin1)(2sin

?...:)140,08(sin8:1:/cm3000

72

1

00

-

kkmd

mk

13. UMPTN 1989 Rayon B

Hasil percobaan Young dengan sinar monokromatis dilukiskan seperti terlihat pada gambar. Garis terang pada P terjadi jika PM-PL sama dengan …

A. 21 C. 2

3 E. 25

B. D. 2

Jawab : B Beda lintasan interferensi saling menguatkan pada percobaan young adalah :

xnnnnx

1PL-PM1PL-PMorde)bilangan (

14. UMPTN 1989 Rayon C

Dengan menggunakan kisi difraksi, kita ingin mempelajari suatu spectrum cahaya matahari. Yang mana diantara warna-warna cahaya berikut yang paling kuat dilenturkan … A. biru B. violet C. hijau D. kuning E. merah Jawab : E

21)2(sin md

Ingat spectrum pelangi : me-ji-ku-hi-bi-ni-u 15. UMPTN 1989 Rayon C

Dua gelombang cahaya koheren berinterferensi. Ditempat-tempat terjadinya sinar yang terang, beda fase kedua gelombang tadi sama dengan …(n = 1, 2, 3 …) A. )12(2

1 n C. )12( n E. )1(21 n

B. )1( n D. )1(2 n Jawab : D Interferensi saling menguatkan memiliki syarat adalah :

)1(2;....;6;4;2,...)3,2,1(2 nnnx

S

L

M

terangP terangQ terangR

Page 5: 99644820-Optika-Fisis-Umptn.pdf

Getaran, gelombang dan Optika

[email protected]

163

16. UMPTN 1992 Rayon A Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokromatis digunakan percobaan Young yang data-datanya sebagai perikut : Jarak antara kedua celahnya 0,3 mm, jarak celah ke layer 50cm dan jarak antara garis gelap ke-2 dengan garis gelap ke-3 pada layar 1 mm. Panjang gelombang sinar monokromatis tersebut adalah …nm A. 400 B. 480 C. 500 D. 580 E. 600 Jawab : E

600nm0,0006mmmm500

mm)(1mm)3,0(

)()(

)()12(3m gelap

)()12(2m gelap

5)m terang3m gelap(mm1Δ:?...:cm50:mm3,0

23

2523

253

213

232

212

ldp

ldpS

ldp

lpd

lpdS

lpdm

lpd

lpdm

lpd

dlp

mm

mm

mm

17. UMPTN 1993 Rayon C

Cahaya suatu sumber melalui dua celah sempit yang terpisah 0,1 mm. Jika jarak antara dua celah sempit terhadap layer 100 cm dan jarak antara garis gelap pertama dengan garis terang pertama adalah 2,95 mm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah …nm A. 2100 B. 1080 C. 590 D. 480 E. 440 Jawab : C

nm590mx10905mm1000

)mm95,2)(mm1,0(22)1m?(...:mm1,0:cm100:mm95,2

921

-

Lpd

dLp

dLp

18. UMPTN 1997 Rayon A kode 32

Jika cahaya putih dilewatkan pada sebuah kisi difraksi maka akan dihasilkan tiga orde pertama spectrum pada layar. Warna spectrum pusat tersebut adalah … A. putih C. merah E. hijau B. ungu E. merah dan violet Jawab : A

Pada spectrum pusat terkumpul semua sinar dengan semua panjang gelombang dan pada tempat tersebut terdapat warna putih seperti pada gambar spectrum yang dihasilkan kisi difraksi (Understanding Pysics-Jim Breithaupt-1995)

0)(n orde 1)(n orde

2)(n orde kisi difraksi

putih putih

Page 6: 99644820-Optika-Fisis-Umptn.pdf

Getaran, gelombang dan Optika

[email protected]

164

19. UMPTN 2001 Rayon C kode 352 Suatu cahaya menerangi celah ganda yang memiliki jarak antara celah 0,10 cm sedemikian hingga terbentuk pola gelap-terang pada layar yang berjarak 60cm. Ketika pemisahan antar pola terang adalah 0,048 cm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan tersebut adalah …nm A. 200 B. 300 C. 400 D. 600 E. 800 Jawab : E

m800m10861048

60)1,0)(048,0(

?...:cm048,0:60:cm1,0

63

nxxLpd

dLp

pcmLd

20. SPMB 2003 Regional I/II/III kode 721/120/322

Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan pada dua celah sempit vertical berdekatan dengan jarak mm01,0d . Pola interferensi yang terjadi ditangkap pda jarak 20cm dari celah. Diketahui bahwa jarak antara garis gelap pertama di sebelah kiri ke garis gelap pertama disebelah kanan adalah 7,2mm. Panjang gelombang berkas cahaya adalah …nm A. 180 B. 270 C. 360 D. 720 E. 1800 Jawab : C

21)

21(m106,3mm6,3mm

22,72

)1?(...:mm2,72:20cml:mm01,0

3

lpdn

lpdxpx

npxd

nm360m10360m106,32,0

)1001,0()106,3(22 9733

xxxxxxlpd

21. SPMB 2004 kode 650 nomor 8

Dua celah yang berjarak 1 mm, disinari cahaya merah dengan panjang gelombang m105,6 7x . Garis gelap terang dapat diamati pada layar yang berjarak 1 m dari celah. Jarak antara gelap ketiga dan terang kelima …mm A. 0,85 B. 1,62 C. 2,55 D. 3,25 E. 4,87 Jawab : B

mm625,10,001625m102

1)105,6(525

)()(

)().2(5m terang

)()12(3m gelap

...?5)m terang3m gelap(Δ:m105,6:m1:mm1

3

7

25

25

25

25

21035

2105

215

253

213

7

xxx

pld

ldp

ldpS

ldp

lpd

lpd

S

lpdm

lpd

lpdm

lpd

dxlp

mm

mm

mm

Page 7: 99644820-Optika-Fisis-Umptn.pdf

Getaran, gelombang dan Optika

[email protected]

165

22. SPMB 2004 kode 452 nomor 6 Suatu celah sempit tunggal dengan lebar a disinari oleh cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 5890 angstrom. Maka lebar celah agar terjadi pola difraksi maksimum orde pertama pada sudut 030 adalah …angstrom A. 5890 B. 11780 C. 17670 D. 23670 E. 29450 Jawab : A

0

210

210

21

00

5890

30sin)10.2(30sin)12(sin1) orde(0?...:30:5890:

Aa

aamdmaAad

23. UM UGM 2004 kode 312 nomor 15

Diinginkan untuk mengurangi pantulan dari suatu permukaan kaca (n = 1,6) dengan menempelkan lapisan transparan yang tipis terbuat dari )38,1(2 nMgF pada permukaan kaca itu. Tebal lapisan itu dalam angstrom yang diperlukan agar diperoleh pantulan minimum, apabila cahaya dengan nm500 datang secara normal adalah … A. 310 B. 510 C. 910 D. 2500 E. 10500 Jawab : C

02

1

02

91091nm38,14

5004

)12(cos2

0)minimum(m siinterferen?...:0:38,1)(:500

Ax

nmn

dmrnd

drMgFnnm