makalah interferensi

11
MAKALAH MATA KULIAH GELOMBANG “GELOMBANG INTERFERENSI” Disusun oleh: 1. Berlianti Mandasari ( 2. Azaliah Meizalla ( 3. Rida Maianti ( 4. Puspita Sari ( 5. Dwi Agustine A. ( 6. Revi Celviani (06091011037) 7. Fitriyana (06091011039) 8. Umar Komarudin (06091011041) 9. Fahjri Asrullah ( PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2011

Upload: fitriyana-migumi

Post on 30-Jun-2015

18.267 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah interferensi

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqw

MAKALAH MATA KULIAH GELOMBANG

“GELOMBANG INTERFERENSI”

Disusun oleh:

1. Berlianti Mandasari (

2. Azaliah Meizalla (

3. Rida Maianti (

4. Puspita Sari (

5. Dwi Agustine A. (

6. Revi Celviani (06091011037)

7. Fitriyana (06091011039)

8. Umar Komarudin (06091011041)

9. Fahjri Asrullah (

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2011

Page 2: Makalah interferensi

INTERFERENSI

Pengertian Interferensi

Interferensi adalah interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah.

Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika

beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah

penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya

adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.

Interferensi terjadi ketika dua atau beberapa gelombang berinteraksi satu

dengan lainnya, sementara difraksi terjadi ketika suatu gelombang melewati suatu

apertur (celah titik). Interaksi tersebut diakibatkan oleh prinsip superposisi. Baik

interferensi, difraksi, maupun prinsip superposisi merupakan konsep penting

untuk dipahami dalam upaya mengenali beberapa aplikasi gelombang.

Ketika dua gelombang berinteraksi, prinsip superposisi mengatakan bahwa

fungsi gelombang yang dihasilkan merupakan penjumlahan kedua fungsi

gelombang pembentuk itu masing masing. Fenomena ini umumnya merupakan

penjelasan tentang interferensi. Bayangkan suatu kasus dimana butir butir air

Page 3: Makalah interferensi

menetes ke dalam sebuah bak berisi air. Bila setiap tetes air menyentuk

permukaan air di bak, maka akan terbentuk gelombang melingkar di permukaan

air tersebut. Bila kita meneteskan air di tempat lain, maka tetesan itupun akan

membentuk suatu gelombang melingkar yang baru. Dan bila kedua kelombang

tersebut saling bertemu, akan terjadi saling tumpang tindih diantara kedua

gelombang tersebut. Pada titik titik dimana kedua gelombang tadi bertemu,

gelombang yang terjadi akan merupakan penjumlahan antara kedua gelombang

asalnya.

Interferensi merupakan sifat cahaya yang dapat diamati ketika perbedaan

gelombang cahaya dicampur bersamaan. Contoh interferensi adalah pelangi yang

kamu lihat dalam gelembung sabun, spektrum warna opal, dan kilauan warna dari

beberapa bulu burung. Di sebagian area pola interferensi, gelombang cahaya

berada dalam fase, dengan bukit dan lembah saling menguatkan, membentuk

daerah yang berkilau. Di daeah lain, di luar fase, dengan bukit dan lembah yang

berlawanan, membentuk daerah yang suram. Terdapat berbagai variasi cara untuk

memperagakan interferensi, pada bagian daerah yang terang maupun daerah

suram, dan perbedaan warna menggambarkan perbedaan panjang gelombang

cahaya. 

Interferensi menghasilkan gelombang yang berhimpit. Ketika dua bukit (titik

tertinggi) gelombang bertemu, mereka bergabung menjadi gelombang yang lebih

besar. Ketika bukit sebuah gelombang dan lembah (titik terendah) gelombang

bertemu, gelombang saling mengapuskan satu sama lain. Posisi bukit dan lembah

disebut fase.

Syarat Kondisi Interferensi

1. Dua buah gelombang akan menghasilkan pola interferensi yang stabil jika

memiliki frekuensi yang sama.

2. Perbedaan frekuensi yang signifikan mengakibatkan beda fasa yang

bergantung waktu, sehingga I12 = 0.

Page 4: Makalah interferensi

3. Jika sumber memancarkan cahaya putih, maka komponen merah

berinterferensi dengan merah, biru dengan biru dst.

4. Jika sumbernya monokromatik, maka pola interferensi adalah hitam-putih.

5. Kedua sumber cahaya harus bersifat koheren (Kedua sumber cahaya

mempunyai beda fase,frekuensi dan amplitude sama)

6. Pola interferensi akan terlihat jelas, jika sumber memiliki amplitudo yang

hampir sama atau sama.

7. Daerah pusat dari pola terang atau gelap menunjukkan interferensi yang

konstruktif atau destruktif sempurna.

8. Sumber harus sefasa, atau memiliki beda fasa yang konstan, sehingga

disebut koheren, baik koheren ruang maupun koheren waktu.

9. Interferensi terjadi pada cahaya yang terpolarisasi linier atau polarisasi

lain, termasuk cahaya natural/alami (Hukum Fresnel-Arago)

Interferensi Gelombang

Jika kedua gelombang memiliki frekuensi sama dan pada setiap saat yang

sama memiliki arah simpangan yang sama pula. Adapun dua gelombang disebut

berlawanan fase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama, dan

pada setiap seal yang sama memiliki arah simpangan yang berlawanan.

Untuk mengamati interterensi dari dua buah gelombang dapat digunakan sebuah

tangki rink (ripple tank). Pertemuan kedua gelombang akan mengalami

interferensi, jika pertemunan kedua gelombang saling menguatkan, disebut

interfreusi maksimum atau interferensi konstruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada

titik pertemuan tersebut kedua gelombang sefase. Akan tetapi, jika pertemuan

gelombang saling melemahkan, disebut interferensi minimum atau interferensi

destruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua

gelombangnya berlawanan fase.

Page 5: Makalah interferensi

Interferensi konstruktif dua gelombang harmonik

Interferensi destruktif dua gelombang harmonik

Interferensi konstruktif terjadi jika kedua gelombang mempunyai fasa

yang sama sedangkan interferensi destruktif terjadi jika kedua gelombang

mempunyai beda fasa sebesar p.

Beda fasa dua gelombang yang bersuperposisi di suatu tempat dapat terjadi karena

perbedaan jarak tempuhnya meskipun pada sumbernya keduanya sefasa.

∆ φ=m 2 π → interferensikonstruktif

∆ φ=(m+12 )2 π→ interferensidestruktif

Page 6: Makalah interferensi

Bila beda fasa dua gelombang di suatu tempat terjadi karena perbedaan

panjang lintasan yang ditempuh oleh masing-masing gelombang, maka

Agar interferensi konstruktif/destruktif dapat terjadi terus menerus di suatu

tempat, maka sumber-sumber gelombangnya harus menghasilkan gelombang

yang koheren.

Dua gelombang dikatakan koheren jika beda fasanya tetap

Interferensi Cahaya

Interferensi Cahaya Adalah 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. Warna-warni pelangi menunjukkan pada kita bahwa sinar matahari adalah

gabungan gabungan dari berbagai macam warna dari spektrum kasat mata. Akan

tetapi warna pada gelombang sabun, lapisan minyak, warna bulu burng merah dan

burung kalibri bukan disebabkan oleh pembiasan. Tetapi karna terjadi interferensi

konstruktif dan distruktif dari sinar yang dipantulkan oleh suatu lapisan tipis.

Adanya gejala interferensi ini bukti yang paling menyakinkan bahwa cahaya itu

adalah gelombang.

Cahaya juga merupakan gelombang (yaitu gelombang EM) sehingga

prinsip superposisi linear juga berlaku pada cahaya. Fenomena interferensi

(konstruktif dan destruktif) juga dapat ditemui pada gelombang cahaya.

∆ x=m λ → interferensikonstruktif

∆ x=(m+ 12 ) λ →interferensidestruktif

M adalah bilangan bulat 0,1,2,...

Page 7: Makalah interferensi

Sumber cahaya

dS1

S2 R

P

y

L

Layar

o

Untuk menghasilkan dua gelombang yang sefasa (koheren), digunakan satu

sumber cahaya monokromatik yang dilewatkan pada dua celah sempit.

Ketika kedua gelombang yang berpadu sefase (beda fase 0, 2𝞹, 4 𝞹,..../ 0, 𝞹, 2 𝞹, 3 𝞹,....) maka yang terjadi adalah interferensi konstruktif9 saling

menguatkan) dan gelombang memiliki amplitudo maksimum. Sedangkan ketika

gelombang yang berpadu berlawanan fase ( beda fase: 𝞹, 3 𝞹, 5 𝞹, .../ ½ 𝞹, 1 ½ 𝞹,...) maka yang terjadi adalah interferensi destruktif ( saling melemahkan) an

gelombang memiliki amplitudo nol.

Sudut OQP = sudut S2 S1R karena di depan sudut θ adlah 90° (sama)

sehingga θnya juga sama.

sin θ=S2 R

S1 S2

=S2 R

d; dimana S1 S2=d

S2 R=d sin θ

Interferensi maksimum terjadi jika fase sama, karena sefase maka ini

terjadi pada pita terang ( interferensi konstruktif) sehingga beda

lintasannya;

Q

Intensitas cahaya di P adaah resultan intensitas cahaya datang dari S1 dan S2.

Lintasan S1P lebih pendek daripada lintasan S2P. Selisihnya disebut beda lintasan.

Apabila S2P dipotong di titik R maka lintasan S1P= RP∆ S=¿ S2P- S1P = S2R

∆ S=d sin θ

∆ S=d sin θ=n λ

n= 0, 1,2,3,...

Page 8: Makalah interferensi

Interferensi minimum terjadi jika berlawana fase (Destruktif) atau beda

lintasannya ½ λ, 1 ½ λ, 2 ½ λ,...

Jarak pita terang dan gelap ke ke-n ke terang pusat

∆ S=d sin θ=(2 n−1 )1/2 λ

n = ½ λ, 1 ½ λ, 2 ½ λ,...

Untuk pita terang

d sin θ=n λ, sin θ≈ tan θ ≈ yL

d ( yL)=n λ

y=n λ Ld

Untuk pita gelap

d sin θ=(n+1) λ

y=(n+1)λ L

d