interferensi dan difraksi

INTERFERENSIDAN

DIFRAKSI

Departemen Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

 Institut Pertanian Bogor

Materi yang akan dibahas :1. Interferensi • Interferensi Young• Interferensi Selaput Tipis

2. Difraksi Difraksi Celah Tunggal Difraksi Fresnel Difraksi Fraunhofer Difraksi Celah Ganda Kisi Difraksi Difraksi Sinar X

INTERFERENSIAdalah perpaduan dari 2 gelombang cahaya. Agar hasil interferensinya mempunyai pola yang

teratur, kedua gelombang cahaya harus koheren, yaitu memiliki frekuensi dan amplitudo yg sama serta selisih fase tetap.

Pola hasil interferensi ini dapat ditangkap pada layar, yaitu Garis terang, merupakan hasil interferensi

maksimum (saling memperkuat atau konstruktif) Garis gelap, merupakan hasil interferensi minimum

(saling memperlemah atau destruktif)

• Paduan Gelombang Saling menguatkan Saling Melemahkan

Interferensi Celah Ganda• Pertama kali ditunjukkan oleh Thomas Young pada

tahun 1801.• Ketika dua gelombang cahaya yang koheren

menyinari dua celah sempit, maka akan teramati pola interferensi terang dan gelap pada layar.

Interferensi konstruktif terjadi jika:sindr

sind m

Interferensi destruktif terjadi jika: 1sin ( )2

d m

0, 1, 2,m

Dari gambar :tanp l

jika maka:l d sinp l

mmlpd

Sehingga untuk interferensi konstruktif :

Interferensi Selaput Tipis

t

2nt = m (m 0, 1, 2...) Destruktif12nt = (m+ ) (m 0, 1, 2...) Konstruktif2

n>1

Perubahan fase180o

Perubahan fase 0o

Contoh Soal

1. Celah ganda yang berjarak 0,100 mm berada 1,20 m dari layar tampilan. Cahaya dengan panjang gelombang =500 nm jatuh pada celah dari sumber yang jauh. Berapa jarak antar interferensi terang pertama dan kedua pada layar?

Penyelesaian :Interferensi terang (konstruktif orde pertama m=1)

Ini merupakan sudut kecil, sehingga :

1 1 1sin tan , dengan dalam satuan radian

93

1 4

(1)(500 10 m)sin 5,00 101,00 10 m

md

Dengan demikian orde pertama akan muncul pada jarak:-3

1 1 (1,20 m)(5,00 10 ) 6,00 mmp L

2 12 12,0 mmp L Ld

Jadi, jarak antara pusat maksimum interferensi terang adalah : (p2 - p1) = 6,00 mm

2. Celah ganda yang berjarak 0,100 mm berada 1,20 m dari layar tampilan. Cahaya dengan panjang gelombang =500 nm jatuh pada celah dari sumber yang jauh. Berapa jarak antara interferensi terang ke-2 dan gelap ke-3 pada layar? (dalam mm)

3. Celah ganda yang berjarak 0,100 mm berada 1,20 m dari layar tampilan. Cahaya dengan panjang gelombang =500 nm jatuh pada celah dari sumber yang jauh. Berapa jarak antara interferensi terang ke-4 dan gelap ke-3 pada layar? (dalam mm)

4. Suatu lensa kacamata mempunyai indeks bias 1,50. Lensa ini dilapisi oleh MgF2 yang mempunyai indeks bias 1,38. Tentukan tebal minimum dari lapisan tipis tersebut agar terjadi transmisi sempurna (tidak ada refleksi). Anggap panjang gelombang 550 nm.Jawab :

n1 =1

n2 =1,38

n3=1,50

nmxL

mLn

3,199)10550()38,1(2

)1(2

9

2

DIFRAKSI• Difraksi merupakan pembelokan cahaya di se-

kitar suatu penghalang /suatu celah.• Difraksi celah tunggal

Syarat terjadinya garis gelap ke-m adalah:

sin ; 1, 2,3,...d m m

Syarat terjadinya garis terang ke-m adalah

12 sin ( ) ; 0,1, 2,...d m m

5. Suatu celah sempit tunggal dengan lebar a disinari oleh cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 5890 angstrom. Tentukan lebar celah agar terjadi pola difraksi maksimum orde pertama pada sudut 30°…….( Angstrom)