gelombang cahaya

26
GELOMBANG CAHAYA KELAS : XII SEMESTER 1 OLEH : FARIHUL AMRIS A,S.Pd GELOMBANG CAHAYA GELOMBANG CAHAYA S M A N 5 P A M E K A S A N SK MOTIVASI BAGAN LATIHAN TP KD

Upload: samson-lee

Post on 30-Dec-2015

236 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

S M A N 5 P A M E K A S A N. SK. KD. GELOMBANG CAHAYA. TP. MOTIVASI. KELAS : XII SEMESTER 1 OLEH : FARIHUL AMRIS A,S.Pd. BAGAN. LATIHAN. GELOMBANG CAHAYA. GELOMBANG CAHAYA. STANDAR KOMPETENSI. MENERAPKAN KONSEP DAN PRINSIP GEJALA GELOMBANG DALAM MENYELESAIKAN MASALAH. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYA

KELAS : XIISEMESTER 1

OLEH : FARIHUL AMRIS A,S.Pd

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

SMA N

5

PAMEKASAN

SK

MOTIVASI

BAGAN

LATIHAN

TP

KD

Page 2: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

STANDAR KOMPETENSI

MENERAPKAN KONSEP DAN PRINSIP GEJALA GELOMBANG DALAM MENYELESAIKAN

MASALAH

Page 3: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

KOMPETENSI DASAR

MENDESKRIPSIKAN GEJALA DAN CIRI-CIRI GELOMBANG BUNYI DAN CAHAYA

Page 4: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

TUJUAN

Setelah mempelajari materi ini, peserta didik diharapkan dapat :

1. Memformulasikan peristiwa Interfrensi Cahaya pada celah ganda

2. Mengidentifikasi sifat-sifat cahaya melalui percobaan kelompok

3. Menganalisis penerapan sifat cahaya dalam pemecahan masalah diskusi dan informasi

Page 5: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

Bagaimana warna burung merak terbentuk ?

Warna pada bulu burung merak tidak disebabkan oleh pigment pada bulu. Jika tidak dihasilkan oleh pigment ,bagaimana warna yang indah tersebut terbentuk ?

PENGANTAR

Page 6: GELOMBANG CAHAYA

Bulu burung merakWarna pada bulu burung merak dipengaruhi

oleh interferensi. Struktur multi lapisan bulu menghasilkan interferensi yang menguatkan untuk beberapa warna seperti biru dan hijau

Warna akan berubah pada saat anda melihat pada sudut yang berbeda-beda

Warna-warni pada kupu-kupu dan burung humming juga merupakan efek dari hasil interferensi

Page 7: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYA

INTERFRENSI

DIFRAKSI

POLARISASI

CELAH GANDA

CELAH TIPIS

CELAH TUNGGAL

DIFRAKSI KISI

PEMANTULAN

REFLEKSI

PEMBIASAN GANDA

ABSORBSI SELEKTIF

HAMBURAN

Page 8: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

A. INTERFRENSI CAHAYA

Interfrensi Cahaya adalah perpaduan antara dua gelombang atau lebih yang koheren.Dua gelombang dikatakan koheren, jika kedua gelombang mempunyai frekuensi dan amplitudo sama serta beda fasenya tetap.Interfrensi cahaya akan menghasilkan pola interfrensi yaitu pola garis terang pola garis gelap

BAGAN

Page 9: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

1. Interfrensi Celah Ganda Young

Untuk mendapatkan dua cahaya yang koheren maka sumber cahaya dilewatkan pada dua celah (celah ganda). Cahaya dari setiap celah akan koheren karena berasal dari satu sumber cahaya. Tiap-tiap celah dapat berfungsi sebagai sumber cahaya. Sumber cahaya harus monokromatisHasil dari Superposisi cahaya yang berasal dari dua celah ini dapat maksimum atau minimum.Interfrensi maksimum menghasilkan garis terang, sedang Interfrensi minimum menghasilkan garis gelap

Page 10: GELOMBANG CAHAYA

Terjadi dan tidak terjadinya interferensi dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. (a) tidak terjadi interferensi, (b) terjadi interferensi

Page 11: GELOMBANG CAHAYA

Sumber : www.fisikon.com

Page 12: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

Perhatikan animasi berikut

d sin θ

θ

d

p

d = jarak antar dua celah (meter)ℓ = jarak celah ke layar (meter)p = jarak pola interfrensi ke terang pusat

a. Interfrensi maksimumgaris terangd sin θ = m λ

Ataud p = m λ

b. Interfrensi minimumgaris gelapd sin θ = (2m-1) ½ λ

Ataud p = (2m-1) ½ λ

ℓm = 1,2,3,...Jarak antara 2 garis terang atau 2 garis gelap dirumuskan :Δd p = λ ℓ

BAGAN

Page 13: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

2. INTERFRENSI LAPISAN TIPIS

a. Interfrensi maksimum garis terang2 n d Cos r = (2 m – 1) ½ λm = 1,2,3...

b. Interfrensi minimum garis gelap2 n d Cos r = m λ

i

rO

A

B

C

nd

n = indeks bias lapisan tipisd = tebal lapisanr = sudut sinar bias

BAGAN

Page 14: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

C. Difraksi

1. Difraksi celah tunggaljika muka gelombang melalui celah sempit, maka gelombang ini akan mengalami lenturan (difraksi).Pembelokan cahaya(difraksi) dapat terjadi ketika cahaya melewati suatu celah tunggal dan akan menghasilkan pola garis terang dan gelap.terjadinya difraksi diperlihatkan pada animasi berikutBAGA

N

Page 15: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

a. Garis gelap ke m terjadi jika :d Sin θ = m λ m = 1,2,3,...Atau d p = m λ

b. Garis terang ke m terjadi jika :d Sin θ = (2m + 1) ½ λ m = 1,2,3,...Atau d p = (2m + 1) ½ λ

Muka gelombang

Celah Tunggal

Gel. cahaya

layar

BAGAN

Page 16: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

2. DIFRAKSI CELAH MAJEMUK (KISI)

Jika muka gelombang melalui celah sempit, maka gelombang ini akan mengalami lenturan (difraksi).

Jika cahaya melewati celah majemuk (kisi), maka cahaya akan mengalami difraksi, disini cahaya putih melewati kisi difraksi sehingga mengalami difraksi dan terurai menurut panjang galombang masing-masing.

Perhatikan animasi berikut ini

BAGAN

Page 17: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

d = jarak antar celah pada kisi

N = jumlah garis per cm kisi

m = orde

a. Difraksi maksimumd Sin θ = m λ m = 0,1,2,3,...

b. Difraksi minimumd Sin θ = (2m – 1) ½ λ m =

0,1,2,3,...d = 1

N

Kisi difraksi

Cahaya putih

Orde ke nolOrde ke 1

Orde ke 2

Orde ke 1

Orde ke 2

BAGAN

Page 18: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

D. POLARISASI

1. POLARISASI KARENA PERISTIWA PEMANTULAN

Polarisasi adalah terserapnya sebagian arah getar gelombang transversal sehingga gelombang hanya memiliki satu arah getar saja.Jika sinar datang pada cermin datar dengan sudut 57°, maka sinar ini merupakan sinar terpolarisasi. Perhatikan animasi berikut

i = 57°

i = 57°

Cermin datar

BAGAN

Page 19: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

2. Polarisasi karena pembiasan dan pemantulan

Jika sudut pantul (i) + sudut bias (r) = 90°Atau (r) = 90° - i, maka berlaku :Tg i = n2 n1

i adalah sudut polarisasii i’

N

r

Cermin datar

Medium 1 (n1)

Medium 2 (n2)

BAGAN

Page 20: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

J IKA CAHAYA MELALUI KACA, MAKA CAHAYA LEWAT DENGAN KELAJUAN YANG SAMA KE SEGALA PENJURU, KARENA KACA HANYA MEMILIKI SATU INDEKS BIAS, AKAN TETAPI , BAHAN KRISTAL TERTENTU (KALSIT DAN KUARSA)MEMILIKI INDEKS BIAS LEBIH DARI SATU, SEHINGGA KELAJUAN CAHAYA TIDAK SAMA.JADI CAHAYA YANG MELALUI BAHAN INI AKAN MENGALAMI PEMBIASAN GANDA (KEMBAR)

3. Polarisasi karena pembiasan ganda (Bias Kembar)

BAGAN

Page 21: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

4. POLARISASI KARENA ABSORBSI SELEKTIFPolarisator melewatkan sinar terpolarisasi dengan intensitas I1 = ½ I0.

Analisator berfungsi menganalisis sinar yang dilewatkan polarisator, mata melihat sinar paling terang, selanjutnya sinar meredup pada saat polarisator dan analisator saling tegak lurus, maka tampak gelap.Intensitas cahaya yang keluar dari analisator memenuhi persamaan I2 = I1 Cos2 θ = ½ I0 Cos2 θ

BAGAN

Page 22: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

5. POLARISASI KARENA HAMBURAN

Cahaya yang terpolarisasi oleh atmosfer bumi, mengakibatkan langit berwarna biru.

Hal ini terjadi karena cahaya warna biru paling efektif dihamburkan jika dibandingkan dengan cahaya lainnya

CONTOH SOAL :CAHAYA MATAHARI YANG DALAM KEADAAN TIDAK TERPOLARISASI JATUH PADA PERMUKAAN AIR. CAHAYA PANTUL TERPOLARISASI LINEAR ( N AIR = 4/3)1. TENTUKAN SUDUT ANTARA CAHAYA DATANG DENGAN PERMUKAAN AIR2. TENTUKAN SUDUT BIASNYA

BAGAN

Page 23: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

E. SOAL-SOAL

1. Jika suatu gelombang melalui celah yang sempit, maka akan terjadi :a. Pemantulanb. Difraksic. Pembiasand. Polarisasie. interfrensi

2. Pada percobaan Young (celah ganda),jika jarak antara dua celahnya dijadikan dua kali semula, maka jarak anara dua garis gelap yang berurutan menjadi..........a. 4 kali semulab. 2 kali semulac. ½ kali semulad. ¼ kali semulae. Tetap tidak berubah

1 dan 2 3 dan 4 5 dan 6 7 dan 8

Page 24: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

3. Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokromatik digunakan percobaan young yang data-datanya sebagai berikut : jarak antara kedua celah 0,3 mm, jarak celah ke layar 50 cm dan jarak antara garis gelap ke 2 dengan garis gelap ke 3 pada layar = 1 mm. Panjang gelombang sinar monokromatik tersebut adalah.......a. 400 nmb. 480 nmc. 500 nmd. 580 nme. 600 nm

4. Prinsip dasar dua sumber cahaya koheren adalah........a. Keduanya sangat berdekatanb. Amplitudonya samac. Simpangannya selalu samad. Beda fase keduanya adalah tetape. Keduanya memancarkan cahaya yang berpapasan

1 dan 2 3 dan 4 5 dan 6 7 dan 8

Page 25: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

5. Bila cahaya matahari mengenai suatu lapisan tipis minyak yang ada di atas permukaan air, maka warna-warna yang terlihat timbul disebabkan karena.....a. Difraksib. Dispersic. Interfrensi d. Polarisasie. refraksi

6. Warna biru langit yang terjadi karena cahaya matahari mengalami.........

a. Difraksib. Dispersic. Interfrensid. Polarisasie. refraksi

1 dan 2 3 dan 4 5 dan 6 7 dan 8

Page 26: GELOMBANG CAHAYA

GELOMBANG CAHAYAGELOMBANG CAHAYA

1 dan 2 3 dan 4 5 dan 6 7 dan 8

7. Seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 5000 garis/cm akan dihasilkan garis terang kedua dengan sudut deviasi 30 derajat terhadap garis normal. Tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan

8. Sebuah celah tunggal lebarnya 0,2 mm disinari tegak lurusberkas cahaya yang panjang gelombangnya 8000 nm. Pola difraksi ditangkap pada layar yang jaraknya 1 meter dari celah. Tentukan :

a. jarak antara garis terang pusat terhadap garis gelap ketigab. Jarak antara garis gelap kedua terhadap gelap ke 4