Fisika Optis & Gelombang

1

Cahaya dipandang sebagai gelombang

Supaya terjadi interferensi maka:

◦ Sumber cahaya harus koheren yaitu fasenya tetap (satu terhadap yang lain)

◦ Sumber cahaya harus monokromatis yaitu hanya mempunyai panjang-

gelombang tunggal.

Fenomena interferensi yang terjadi pada gelombang cahaya

diperlihatkan dalam percobaan Thomas Young

percobaan celah ganda

memperlihatkan bahwa terjadi pola-pola interferensi

membangun dan merusak pada titik-titik tertentu

2

3

Bright fringe : garis terang ; Dark fringe : garis gelap

Slits : celah

Gambar (a) interferensi membangun garis terang pada titik P

Gambar (b) interferensi membangun garis terang pada titik Q

Gambar (c) interferensi merusak garis gelap pada titik R

4

Perbedaan panjang lintasan r1 dan r2 adalah:

5

Interferensi membangun terjadi di titik P jika:

Bilangan m disebut orde. Garis terang pusat terjadi saat = 0

atau m = 0 dan disebut maksimum orde ke-0. Maksimum

pertama di kedua sisi dimana m = ±1 disebut maksimum orde

pertama dst.

Interferensi merusak terjadi di titik R jika merupakan

kelipatan ganjil dari setengah panjang-gelombang (beda fase

180) atau:

6

Jika L >> d dan d >> maka menjadi sangat kecil dan dapat

digunakan pendekatan sin tan . Maka dari segitiga OPQ

diperoleh

Dan jarak O ke maksimum orde ke-m adalah:

Dan jarak O ke mimimum orde ke-m adalah:

7

Percobaan Young celah ganda. Layar diletakkan sejauh 1,2 m

dan jarak antara kedua celah adalah 0,03 mm. Garis terang

orde ke-dua (m=2) terjadi pada titik 4,5 cm dari pusat.

◦ Tentukan panjang-gelombang cahaya

◦ Tentukan berapa jarak antara garis terang yang satu dengan garis terang

yang berikutnya.

8

Fakta:

Gelombang yang merambat dari medium dengan indeks bias

n1 menuju ke medium dengan indeks bias n2 akan

mengalami perubahan fase sebesar 180 karena pemantulan

jika n2 > n1, dan tidak mengalami perubahan fase karena

pemantulan jika n2 < n1.

Panjang-gelombang cahaya dalam medium dengan indeks

bias n dinyatakan sbg:

dengan adl panjang-gelombang cahaya pd medium udara.

9

n film > n udara

Tebal film = t

Cahaya 1 : fase berubah 180

Cahaya 2 : tdk berubah fase, namun lintasannya lebih panjang sebesar 2t

Interferensi membangun jika

2t=n/2 sehingga:

atau

Interferensi merusak jika:

10

Sel surya seringkali dilapisi dengan

film SiO (n=1,45) utk meminimalkan

rugi-rugi pemantulan. Misalkan sel

surya berbahan silikon (n=3,5)

dilapisi SiO spt pd gambar. Tentukan

tebal minimum film SiO yg

menghasilkan pantulan minimum pd

panjang-gelombang 550 nm.

Catatan:

Pantulan minimum terjadi saat interferensi

merusak.

11

Interferensi membangun terjadi jika:

: grazing angle

12

Potassium Iodide (KI) mempunyai struktur kristal yang sama

dengan NaCl dengan d = 0,353 nm. Berkas sinar x

monokromatis menunjukkan interferensi maksimum saat

grazing angle-nya 7,6. Hitunglah panjang-gelombang sinar

x yang digunakan.

Sinar x dengan panjang-gelombang 0,129 nm datang pada

sebuah permukaan kristal, dan maksimum orde pertama

terjadi saat grazing angle-nya 8,15. Tentukan jarak antara

atom-atom dalam kristal tsb.

13