sumiati & eriandani kurniawan xii ipa 1 (gelombang cahaya)

GELOMBANG CAHAYA

Oleh : Sumiati & Eriandani KurniawanKelas : XII IPA 1

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

MATERI

A.Teori tentang Cahaya a.Teori Emisi oleh Sir Isaac Newton (1642-

1722) Menurut teori emisi Newton, bahwa partikel-

partikel yang sangat kecil dan ringan dipancarkan dari sumber-sumber cahaya ke segala arahdengan kecepatan tinggi. Jika partikel-partikel tersebut mengenai mata kita maka kita akan mendapat kesanmelihat sumber cahaya tersebut.

b.Teori Gelombang oleh Christian Huygens (1629-1665)

Menurut teori Huygens : cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi, perbedaannya hanya dalam frekuensi dan panjang gelombangnya.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

c.Percobaan Jean Beon Faucault (1819-1869)

Menunjukkan bahwa cepat rambat cahaya dalam zat cair lebih kecil dibandingkan dengan cepat rambat cahaya di udara.

d.Percobaan Pieter Zeeman (1852-1943)

Zeeman membuktikan bahwa medan magnet yang kuat memengaruhi berkas cahaya.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

e.Percobaan James Clerk Maxwell (1831-1879)

Menurut teori Maxwell, cepat rambat gelombang elektomagnetik sama dengan cepat rambat cahaya sebesar 3 x 108 m/s. Jadi Maxwell berkisimpulan cahaya adalah gelombang elektromagnetik.

f.Teori Albert Einstein (1879-1955)

Dengan gejala fotolistrik dapat diterangkan bahwa cahaya memiliki sifat sebagai partikel dan gelombang elektromagnetik. Kedua sifat ini disebut dualisme cahaya.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

B.Sifat-Sifat Cahaya Berdasarkan beberapa teori

di atas cahaya bersifat gelombang. Cahaya sebagai gelombang dapat mengalami :

a.Pemantulan Cahaya (refleksi)

Pemantulan cahaya adalah pembelokan cahaya karena mengenai sebuah permukaan.Pemantulan cahaya dapat terjadi pada bahan yang mengkilap. Salah satu contoh benda yang dapat memantulkan cahaya adalah cermin.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

Hukum Pemantulan cahaya : a.Sinar datang, garis normal,

dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

b.Sudut datang sama dengan sudut pantul.

b.Pembiasan Cahaya (Refraksi) Pembiasan cahaya adalah

pembelokan arah cahaya jika melewati dua medium yang berbeda indeks bias atau kerapatannya.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

Pada pembiasan cahaya, frekuensi cahaya tetap.Indeks bias (n) menyatakan perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan cahaya di suatu medium.Hukum Snellius :

1.Sinar datang, sinar bias, dan garis normal berada pada satu bidang datar.

2.Sinar datang dari medium lebih rapat ke kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

3.Sinar datang dari medium kurang rapat ke lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal.

sin i/sin r = n2/n1= v1/v2 = 1/ 2𝝀 𝝀 Ket : sin i = sudut sinar datang sin r = sudut sinar bias v1 = cepat rambat cahaya satu

v2 = cepat rambat cahaya dua

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

𝝀1 = panjang gelombang cahaya satu

𝝀2 = panjang gelombang cahaya dua

n1 = indeks bias medium satu

n2 = indeks bias medium dua

Hubungan indeks bias dengan cepat rambat cahaya sebagai berikut :

n1v1 = n2v2

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

Pembiasan cahaya pada prisma :

δ = i1 + r2 – β δ = sudut deviasi β = sudut bias prima

c.Difraksi CahayaDifraksi atau pelenturan cahaya adalah menyebarnya cahaya karena dirintangi celah sempit atau kisi.Cahaya akan membentuk garis gelap dan terang pada layar dengan pola tertentu.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

1.Difraksi celah tunggald sin θ = n𝝀

sin θ ≈ tan θ = = y/L ygn = n L / d𝝀 n = 1, 2, 3, dst

2.Difraksi kisi d sin θ = n𝝀 ytn = n = 0, 1, 2, 3,dst

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

d.Interferensi Cahaya Interferensi cahya

adalah perpaduan antara dua buah gelombang cahaya atau lebih. Syarat terjadinya interferensi cahaya yaitu sumber cahaya harus koheren yaitu frekuensinya tetap, amplitudonya tetap, dan beda fasenya juga tetap.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

a.Garis terang d sin θ = n𝝀 ytn = n L / d𝝀 n = 0, 1, 2, 3,dst

b.Garis gelap d sin θ =𝝀 ygn = (2n-1) / 2d𝝀 n = 1, 2, 3, dst

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

Ket : y = jarak garis terang / gelap

dari pusat L = jarak antara celah / kisi

terhadap layar d = lebar celah / jarak antar

celah/ kisi 𝝀 = panjang gelombang

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

e.Dispersi Dispersi adalah proses

penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). Dispersi terjadi ketika cahaya melewati medium dengan indeks bias yang berbeda. Cahaya yang diarahkan ke prisma akan terurai menjadi cahaya berwarna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombang, semakin besar indek biasnya. Contoh dispersi cahaya yaitu terbentuknya pelangi.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

f.Pengkutuban (Polarisasi) Polarisasi yaitu

peristiwa terserapnya sebagian arah getar cahaya. Cahaya yang sebagian arah getarnya diserap disebut cahaya terpolarisasi. Jika cahaya hanya mempunyai satu arah getar tertentu disebut cahaya terpolarisasi linear.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

Polarisasi cahaya dapat terjadi karena :

1.pemantulan2.pembiasan rangkap3. absorpsi, dan4.hamburan

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

CONTOH SOAL

1.Cahaya dengan panjang gelombang datang dari 𝝀udara (n=1) menuju kaca (n=1,5) dengan sudut datang 30°. Jika kecepatan dan panjang gelombang di udara adalah c dan , tentukan :𝝀

a.sudut bias b.kecepatan cahaya di kaca c.panjang gelombang cahaya

di dalam kaca

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

2.Jelaskan : a.syarat terjadinya

pemantulan sempurna b.sudut kritis

3.Seberkas cahaya ( =600 𝝀nm) didifraksikan oleh kisi dengan 200 garis/mm.Tentukan :

a. sudut deviasi orde kedua b. orde maksimum yang

mungkin terlihat pada layar

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

1.Diketahui : n1 = 1

n2 = 1,5

v1 = c

𝝀1 = 𝝀 Ditanya = ??? a.r b.v2

c. .𝝀2

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

Jawab : a. sin i / sin r = n2 / n1 sin 30 / sin r = 1,5 / 1 sin 30 = sin 1,5 r0,5 = sin 1,5r0,5 / 1,5 = sin rsin r = 0,33arc sin r = 19,27r = 19,27°

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

b. n2 / n1 = v1 / v2 1,5 / 1 = c / v2 1,5 v2 = c

V2 = c/ 1,5 m/s

c. v1 / v2 = 𝝀1 / 𝝀2

V1 𝝀2 = V2 𝝀1

c 𝝀2 = c / 1,5 𝝀 𝝀2 = 𝝀 / 1,5 m

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

2.Syarat terjadinya pemantulan sempurna adalah :

a. sudut datang harus lebih besar dari sudut kritis

b. dari medium rapat ke medium renggang

3. Diketahui : 𝝀 = 600 nm = 6 x 10-7 m N = 200 gr/m n = 2

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

Ditanyakan : a.sin θ2

b.orde maksimum n

Jawab : a.d = 1/N = 1/200 mm = 5 x 10-6 m Sin θ2 = n /d𝝀 = 2 (6 x 10-7) / (5 x 10-6) =0,24 θ2 =13,9°

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

b. Sin θ = n /d𝝀 = n(6 x 10-7) / (5 x 10-6) = 0,24 = 0,12 n Nilai sinus maksimum adalah satu

sehingga orde maksimum n yang mungkin terlihat :

1 = 0,12 n 8,33 = n 8 ≈ n n = 8 berarti pada layar di atas

dan di bawah orde nol terdisplai 8 garis terang. Garis terang ke-9 tidak muncul pada layar.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

UJI KOMPETENSI

1.Teori yang menganggap bahwa cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi dinyatakan oleh…

a. Hertz d. Zeeman b. Young e. Huygens c. Newton 2.Menurut hukum pemantulan

cahaya sudut datang sama dengan…

a. sudut fase d. sudut deviasi b. sudut bias e. sudut lingkar c. sudut pantul

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

3.Gejala fotolistrik menjelaskan bahwa cahaya memiliki sifat dualisme yaitu memiliki sifat sebagai…

a. partikel b. gelombang c. partikel dan gelombang

bunyi d. gelombang bunyi dan

elektromagnetik e. partikel dan gelombang

elektromagnetik

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

4.Seberkas sinar merambat dari medium udara menuju ke air. Jika garis normal merupakan garis tegak lurus antara kedua medium maka…

a. sinar akan dibiaskan b. sinar akan diteruskan c. sinar akan dipantulkan d. sinar dibiaskan menjauhi

garis normal e. sinar dibiaskan mendekati

garis normal

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

5. Sebuah cahaya melalui celah yang sempit sehingga bayang-bayang pada tepi celah tampak kabur. Peristiwa ini terjadi karena cahaya mengalami…

a. adisi d. refleksi b. difraksi e. pembiasan c. dispersi 6. Percobaan penelitian difraksi

cahaya monokromatik menggunakan kisi dengan 4000 garis/mm. Tetapan/konstan kisi tersebut yaitu…

a.4,0 x 10-2 d.4,0 x 10-7

b.2,5 x 10-5 e.2,5 x 10-7

c.3,5 x 10-5

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

7. Sebuah kisi konstantanya 1,3 x 10-5 m. Apabila panjang gelombang yang dipakai 2,1 x 10-6 m, sudut deviasi bayangan orde keduanya adalah…

a.24° d.16° b.19° e.12° c.17° 8. Dalam percobaan kisi difraksi

digunakan kisi berukuran 500 garis/mm. Dari hasil percobaan ternyata diperoleh garis terang orde kedua membentuk sudut 30° terhadap garis normal. Panjang gelombang cahaya yang digunakan sebesar … nm.

a.250 d.500 b.300 e.600 c.400

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

9.Sebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang panjang gelombangnya 640 nm. Sebuah layar diletakkan 1,5 m dari celah. Jika jarak kedua celah 0,24 mm, maka jarak dua pita terang yang berdekatan adalah … mm.

a.4,0 d.9,0 b.6,0 e.9,6 c.8,0 10. Cahaya monokromatik melewati

kisi dengan tetapan 2,1 x 10-6 m. Apabila sudut deviasi orde kelima sebesar 30° , panjang gelombang cahaya monokromatik tersebut … m.

a.1,2 x 10-7 d.3,2 x 10-7

b.2,1 x 10-7 e.4,2 x 10-7

c.2,5 x 10-7

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

DAFTAR PUSTAKA

Chasanah, Risdiyani, dan Isnaini, Syafi’ah. 2012. Fisika Kelas XII untuk SMA dan MA. Klaten : Intan Pariwara.

Abadi, Rinawan. 2010. Buku Panduan Pendidikan Fisika Kelas XII untuk SMA dan MA. Klaten : Intan Pariwara.

Materi

Contoh Soal

Uji Kompetensi

Daftar Pustaka

TERIMA KASIH !!!!