Oleh :

1. Nur Hafiyani(4201412016)

2. Fajar Hidayani (4201412016)

3. Ajeng Rizki Rahmawati (4201412016)

4. Jelia Fetmi Amalia (4201412016)

DIFRAKSI CAHAYA DIFRAKSI FRAUNHOFER

GABUNGAN PERISTIWA INTERFERENSI DAN DIFRAKSI PADA KISI

DIFRAKSI DAN INTERFERENSI PADA

CELAH GANDA

POLARISASI CAHAYA (PENDAHULUAN)

DAYA PISAH KISI

DIFRAKSI CAHAYA

Telah diketahui bahwa sebuah celah dapat berperilaku sebagai sumber cahaya baru. Bahkan sumber cahaya yang

berbentuk gelombang datar (planewave) ketika melalui sebuah celah akan keluar dengan bentuk gelombang

silindris. Dengan kata lain cahaya tidak selalu merambat sepanjang garis lurus. Contoh lain adalah gelombang radio

AM yang dapat diterima di daerah di balik gunung. Gelombang radio AM mampu mengelilingi gunung tanpa

mengalami banyak kesulitan. Sebaliknya, sulit untuk dapat menangkap gelombang TV. Dari kasus ini, secara intuitif dapat disimpulkan bahwa panjang gelombang pendek (shortwave) cenderung menjalar sepanjang garis lurus,

sedangkan panjang gelombang radio yang lebih panjang mengalami pembelokan yang disebut dengan difraksi.

FENOMENA DIFRAKSI

FENOMENA DIFRAKSI

PENJELASAN….

Arah rambat gelombang mengalami pembelokan. Hal ini sesuai dengan prinsip Huygens, yang menyatakan bahwa dalam proses perambatan gelombang bebas, semua titik pada muka gelombang merupakan sumber titik baru dan akan merambatkan gelombang sekunder sferis kesegala arah. Gelombang sekunder mempunyai frekuensi yang sama dengan gelombang primernya. Muka gelombang

baru merupakan garis singgung dari lingkaran gelombang-gelombang sekunder tersebut, serta arah gelombang

tegak lurus dengan muka gelombang.

DIFRAKSI FRAUNHOFER

PENJELASAN….

Jika jarak dari sumber pertama dan sumber kedua adalah x, maka beda lintasan

yang ditempuh sampai pada titik P adalah

sinxr

Akibatnya beda sudut fasa antara gelombang yang datang dari sumber pertama dan sumber

kedua di titik P adalah

sinkd

Dan beda fasa antara gelombang yang datang dari sumber ketiga dan sumber pertama

adalah 2 , begitu seterusnya. Sehingga beda fasa pada titik P antara gelombang yang

datang dari tepi celah atas dan tepi celah bawah adalah sebesar

sinsin9 kaxk

DIAGRAM VEKTOR UNTUK SUPERPOSISI GELOMBANG SEKUNDER YANG DATANG DARI SUMBER TITIK HUYGENS

PADA MUKA GELOMBANG DI DALAM CELAH

PENJELASAN…..

Dari Gambar ditunjukkan bahwa perbandingan amplitudo di titik P dan O adalah

Maka perbandingan antara intensitas di titik P dengan intensitas di titik O adalah

2

2

2

2

2

2sin

O

P

O

P

A

A

I

I

Pola Gelap Terjadi jika

Bernilai minimum atau sama dengan nol

Harga tersebut terpenuhi, jika

Dengan

a = lebar celah

= panjang gelombang cahaya, dan

n = bilangan bulat 1, 2, 3, .......................................dan seterusnya

Atau nka 2sin

nka 2sin

na 2sin2

na sin

Pola Terang Terjadi jika

Bernilai maksimum atau sama dengan satu

Harga tersebut terpenuhi, jika

Atau

2

122sin nka

12sin nka

12sin2

na

2

112sin na

Dengan n = 1, 2, 3, 4,...............

Dengan

a = lebar celah

= panjang gelombang cahaya, dan

n = bilangan bulat 1, 2, 3, .......................................dan seterusnya

GABUNGAN PERISTIWA INTERFERENSI DAN DIFRAKSI PADA KISI

Difraksi oleh sitem dengan N buah celah yang teratur, yang memiliki lebar celah a dan kostanta d, mempunyai pola yang merupakan gabungan

antara pola dirfaksi satu celah tak sempit dengan pola interferensi N buah sumber yang sinkron

Jika suatu sistem N celah disinari dengan cahaya monokromatis, maka intensitas pada layar dinyatakan dengan persamaan (2.29)

* : intensitas tunggal tiap celah

*d : jarak antar celah

Sehingga , intensitas pada layar mempunyai harga maksimum

𝐼=𝐼 0𝑠𝑖𝑛2 (𝑁 δ /2 )𝑠𝑖𝑛2 (δ /2 )

𝐼𝑚𝑎𝑘𝑠=𝐼 0𝑁2

Sehingga intesitas pada layar dengan sudut dapat dinyatakan dengan persamaan :

(2.51)

Pada peristiwa difraksi celah tunggal intensitas pada layar diberikan dengan persamaan (5.39)

: lebar celah

𝐼=𝐼𝑚𝑎𝑘𝑠(𝑠𝑖𝑛𝑁 δ /2𝑁𝑠𝑖𝑛 δ /2 )

2

𝐼=𝐼𝑚𝑎𝑘𝑠𝑠𝑖𝑛2 𝛽 /2

( 𝛽/2 )

Jadi jika sistem N celah disinari dengan cahaya monokromatis , maka intensitas pada layar dinyatakan dengan efek gabungan antara interferensi dan difraksi

(2.52)

Faktor difraksi celah

Faktor interferensi

celah banyak

Persamaan (2.48) dapat juga ditulis

Dengan N = jumlah celah

a = lebar celah

d = jarak antar celah

GAMBAR INTERFERENSI DAN DIFRAKSI KISI

: panjang gelombang rata-rata dari dua garis spektrum yang dikenal hampir tak terpisah

: perbedaan panjang gelombang

Untuk mendapatkan daya pisah tinggi dibuat banyak goresan pada kisi

untuk (maksimum pusat)

𝑅=λ∆ λ

DAYA PISAH KISI

Kriteria Rayleigh menyatakan bahwa pemisahan sudut harus sama dengan pemisahan sudut diantara sebuah maksimum utama dengan

minimum yang berdekatan dengan maksimum tersebut