218 interfernsi dan difraksi cahaya
Post on 01-Jan-2016
49 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Bahan ajar Fisika Kelas XII Program IPABahan ajar Fisika Kelas XII Program IPA
Review/Editor:
Nur Samsudin, S.Pd.Fis
SMA NEGERI 2 PURBALINGGA
Standar Kompetensi dan Kopetensi Dasar
Standar Kompetensi (1.)Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah.
Kompetensi Dasar :Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi dan cahaya
Interferensi Cahaya
Interferensi antara dua gelombang cahaya akan mengakibatkan terjadinya garis – garis gelap dan terang.
Agar dua cahaya dapat berinterferensi maka kedua cahaya tersebut harus koheren artinya kedua cahaya memiliki frekuensi yang sama serta beda fase yang tetap.Interferensi cahaya dapat terjadi pada :
a. Percobaan Fresnell/ Youngb. Lapisan tipisc. Cincin Newton, dll
• Pada Gambar :• Perhatikan Segitiga OAC
• Untuk θ yang kecil berlaku :• Sin θ = tan θ = P/L atau p<< L
sehingga selisih lintasan berlaku :
• Interferensi maksimum akan terjadi jika cahaya yang tiba di titik A memiliki fase yang sama, artinya slisih lintasannya merupakan kelipatan panjang gelombang ( m )
CA
Psin
1.Percobaan Fresnell dan Young1.Percobaan Fresnell dan Young
A
L
(θ)
d
Layar
CP
T1
L
dPdds tansin
O
d : jarak celah (cm)θ : sudut p : jarak garis terang dg terang pusat (cm)L : jarak celah ke layar (cm)
∆∆S = m S = m גג
Jadi :Jadi :
Dimana :
m = Bilangan orde =1,2.3...
Panjang gelombang ( m ) = ג
d = Jarak kedua celah ( m )
P = Jarak antara dua grs terang
yang berurutan ( m )
L = jarak celah ke layar ( m )
L
dpm .
Lensa
2. Interferensi Cahaya oleh Lapisan Tipis
Interferensi di F terjadi tidak hanya ditentukan oleh selisih lintasan yang ditempuh cahaya tetapi juga ditentukan oleh apa yang disebut selisih lintasan optik
Yaitu hasil perkalian antara indeks bias dan jarak lintasan cahaya.
∆S = n ( AB + BC ) – nud( AD )
∆S = n ( 2 AB ) – 1( AD )
i i
rd
A
B
C
D
Mata
Sinar datang
Sina
r pa
ntul
F
iACr
dnS sin.)
cos2(
rndSrxr
ndS cos.2cos
cos
2 2
rr
ndS sin1
cos
2 2
r
rnd
r
ndS
cos
sin.2
cos
2 2
rnxr
rd
r
ndS sin
cos
sin2
cos
2
irdr
ndS sin.tan..2
cos
2
Hal diatas berlaku jika pemantulan pada zat optik yang renggang.
Jika zat optik lebih rapat maka terjadi loncatan fase ½, yang berarti bahwa panjang jarak yang ditempuh bertambah ½ ג.
Jika di F terjadi terang (Interferensi Maksimum ) maka berlaku :
Jika di F terjadi gelap maka :
2nd cos r = ( 2k + 1 ) ½ גג
2nd.cos r = ( 2 k ). ½ גג
n = indeks bias selaput
d = tebal selaput
r = sudut bias (0)
k = bilangan orde
panjang gelombang (m)= ג
Cincin Newton
•R
A
B
C
D
Sin
ar
monokr
om
ati
k
Cincin Newton
Pada percobaan ini digunakan lensa Plan-konvek yang sangat lemah dan diletakkan diatas plat plan paralel.
Pemantulan di titik A tidak terjadi loncatan fase sedang di B terjadi loncatan fase ½ .
Maka jika di A terletak pada cincin dan terjadi gejala :
Terang I : 2AB + ½ ג = ג ... AB= ¼ג
AC2 = CD x CE
(rt)1ג¼<<Karena 2R( ג¼ - 2R ) ג¼ = 2
maka (rt)12 = ¼ 2 . ג R
)1(
)()(
21
21
21
21
R
r
R
r tt
Terang II : 2 AB + ½ ג2 = ג setelah dihitung :
R
rt)2(
)(
21
22
Terang III : 2 AB + ½½ ג 3 = גג
Setelah dihitung :
R
rt)3(
)(
21
23
Secara Umum berlaku :
Rm
r mt
)(
)(
21
2
(rt)m = jari-jari cincin terang yang ke n
Panjang gelombang = ג
m = Bilangan nomor cincin
= 1,2,3.... Dst
R = Jari-jari lensaJika antara lensa dan plat diisi zat dengan indek bias (n) maka berlaku :
Rm
Rn mt
)(
)(
21
2
Gelap II : 2 AB + Gelap II : 2 AB + ½½ גג½½ 22 = = גג Setelah dihitung :Setelah dihitung :
Cincin – Cincin Gelap
R
rg.1
)( 21
R
rg2
)( 22
Gelap I : 2 AB + Gelap I : 2 AB + ½½ גג½½11 = = גג →→ AB = AB = ½½גג ( untuk bidang lingkaran ditengah terjadi gelap )( untuk bidang lingkaran ditengah terjadi gelap )Jadi :Jadi :2 AB + 2 AB + ½½ גג½½ = = גג → → AB = 0AB = 0
(r(rgg))1122= = ½½ 22 גג RR →→
R
rg3
)( 22Gelap III :Gelap III :
Untuk Cincin Gelap berlaku :
mR
r mg2)(
Jika antara lensa dan plat diisi dengan zat dengan indek bias (n) maka berlaku :
mR
rn mg2)(
1. Pada Percobaan Young menggunakan dua celah yang berjarak 0,2 mm, jarak celah ke layar 1 meter. Jika jarak antara garis terang pertama dari terang pusat adalah 3 mm. Berapakah panjang gelombang cahaya yang digunakan ?
2 Sebuah selaput dengan ketebalan 10-5 cm, disinari cahaya secara tegak lurus permukaan. Jika indeks bias selaput 1,5. Hitung panjang gelombang cahaya yang digunakan jika terjadi interferensi maksimum.
3 Jarak antara cincin gelap ke 9 dan ke 16 dari sebuah cincin Newton ialah 5 mm. Jika antara lensa dan plat diisi dengan zat dengan indek bias ( n = 1,36 ). Hitung panjang gelombang cahaya yang digunakan Jika R lensa 20 m
Soal-Soal Latihan:
1. Diketahui : d = 0,2 mm;L = 1 m = 103 mm; p = 3 mm; m = 1Ditanya : ג = .... ?Penyelesaian :
mm
mm
x
L
pdm
4
3
3
10.6
10.6,0
10
32,0..
2. Diketahui : d = 10-5cm
n = 1,5 ; i = 00
Dit : ג = .... ?
Penyelesaian :
0005,1
0sin.1sin
sin.sin.sin
sin
rr
rninn
n
r
iselaputudara
udara
selaput
2nd.cos r =(2k + 1) ½ג
2.1,5.10-5cos r =(2.1+1). ½ג
3.10-5cos 0 = 3/2.ג
2.10-5 = ג cm= 2.10-7 m
2000 = ג Å
top related