Difraksi
Cahaya Pada Celah Tunggal
Difraksi Cahaya Pada Celah Tunggal
Skema jalannya sinar
Gambar diatas, menggambarkan sebuah
celah sempit yang mempunyai lebar d, disinari dengan
cahaya sejajar monokromatik secara tegak lurus pada celah. Apabila di belakang
celah ditaruh layar pada jarak L dari celah
maka akan tampak pada layar berupa garis terang dan gelap yang berada di
sekitar terang pusat. Celah sempit tersebut kita bagi menjadi 2 bagian yang
masing-masing lebarnya 1/2 d. Kelompok cahaya dari bagian atas dan bawah akan
berinterferensi di titik P yang terletak
pada layar tergantung pada selisih lintasannya. Di titik O yang berada pada layar yang juga merupakan titik
tengah-tengah celah, maka semua cahaya yang berasal dari celah bagian atas dan
bagian bawah sampai ke titik O mempunyai
jarak lintasan yang sama, sehingga di titik O terjadi
interferensi maksimum atau sering juga disebut dengan terang pusat. Sedangkan
hasil interferensi di titik P tergantung
pada selisih lintasan yang ditempuh oleh cahaya tersebut.
Apabila celah kita bagi dua maka
cahaya dari tepi celah cahaya 1 dan 5 akan berinterferensi di titik P akan menghasilkan garis gelap jika selisih
lintasannya 1/2 λ. Persamaannya dapat
dituliskan : 1/2 d sin θ = 1/2 λ atau d sin θ= λ.
Apabila celah dibagi empat, maka garis gelap akan terjadi
bila 1/4 d sin θ = 1/2 λ atau d sin θ = 2λ.
dimana nilai sin θ = p/l maka persamaannya menjadi :
dengan :
\,\lambda "d\, \, \frac{p}{l}=(m-\frac{1}{2})\,\lambda")
dengan :
d = lebar celah (m)
p = jarak garis terang ke terang pusat (m)
L = jarak layar ke celah
(m)
λ = panjang gelombang
cahaya yang digunakan (m)
m= orde interferensi/
menyatakan garis terang dari terang pusat
catatan
Untuk mempermudah kawan-kawan menghafalkan rumus gelap dan terang pada interferensi celah tunggal, kawan-kawan cukup mengingat rumus gelap dan terang pada interferensi celah ganda. untuk rumusnya hanya terbalik saja, rumus terang pada celah tunggal (d p/l = (m+1/2)λ) sama dengan rumus gelap pada celah ganda (d p/l = (m-1/2)λ) perbedaannya hanya pada tanda - dan + nya saja, kenapa pada celah ganda menggunakan + karena pada terang ada terang ken no yang artinyanya m=o kalau kita subtitusikan kerumus akan menghasilkan nilai negatif dan itu tidak relevan (hanya berdasarkan pemahaman proses menghafalkan rumus bukan berdasarkan teori). jika bedasarkan teori pada proses defraksi celah ganda terang pusat akan bergeser sebesar 1/2 λ dari arah lurusnya. perhatikan gambar
berdasarkan gambar diatas To artinya terang ke-nol dengan m=0 kalau dimasukkan kerumus d sin θ = (0+1/2) λ menjadi d sin θ = 1/2 λ. T1 artinya terang ke-1 dengan m=1 kalau dimasukkan kerumus d sin θ = (1+1/2) λ maka d sin θ = 3/2 λ.
soal dan pembahasan
soal
Seberkas cahaya melewati celah tunggal yang sempit, menghasilkan interferensi minimum orde 3 dengan sudut deviasi 30o. Jika cahaya yang dipergunakan mempunyai panjang gelombang 6000 Ǻ, maka lebar celahnya adalah...
A.1,3 . 10-6 m
B.1,8 . 10-6 m
C.2,1 . 10-6 m
D.2,6 . 10-6 m
E.3,6 . 10-6 m
pembahasan
Diketahui:
m = 3 (interferensi minimal orde 3 artinya gelap ke-3)
θ = 30o
λ = 6.000 Ǻ = 6.000 . 10-10 m
Ditanya: d
Jawab:
gunakan rumus gelap
d sin θ = m λ
d . sin 30o = 3 . 6000 . 10-10 m
d . ½ = 18 . 10-7 m = 3,6 . 10-6 m
Jawaban: E
soal
Seberkas cahaya lewat celah sempit dan menghasilkan orde ke dua dengan sudut deviasi 30o. Apabila lebar celah 2,4 . 10-4 cm, maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah...
A. 4800 Ǻ
B. 6000 Ǻ
C. 9600 Ǻ
D. 14400 Ǻ
E. 19200 Ǻ
pembahasan
Diketahui:
m = 2 ( orde ke-2 artinya terang ke-2, walaupun tidak ada keterangan terang kita anggap terang karena arti orde sendiri tampak ke- dan yang tanpak artinya terang)
θ = 30o
d = 2,4 . 10-4 cm = 2,4 . 10-6 m
Ditanya: λ = ...
Jawab:
d sin θ = (m+1/2 ) λ
2,4 . 10-6 . sin 30o = 5/2 . λ
2,4 . 10-6 . ½ = 5/2 . λ
λ = 0,48 . 10-6 m = 0,48 . 10-6 / 10-10 Ǻ = 4800 Ǻ
Jawaban: A
soal
Cahaya monokhromatik dari sumber cahaya yang jauh datang pada sebuah celah tunggal yang lebarnya 0,8 mm dan jarak pusat terang ke gelap kedua adalah 1,80 mm dan panjang gelombang cahaya 4800 Å maka jarak celah ke layar adalah….
A. 2 m D. 0,5 m
B. 1,5 m E. 0,02 m
C. 1 m
Diketahui :
d = 0,8 mm =
0,8.10-3 m
jawab :
Apabila celah dibagi empat, maka garis gelap akan terjadi bila 1/4 d sin θ = 1/2 λ atau d sin θ = 2λ.
Apabila celah dibagi 6, maka garis
gelap akan terjadi bila 1/6 d sin θ = 1/2 λ atau d sin θ = 3λ.
Jadi untuk garis gelap ke-n pada
layar akan terbentuk jika d sin θ = m λ; m= 1, 2, 3, …dan seterusnya. maka
persamaan untuk pola gelap dinyatakan :
dimana nilai sin θ = p/l maka persamaannya menjadi :
dengan :
d = lebar celah (m)
p = jarak garis terang ke terang pusat (m)
L = jarak layar ke celah (m)
λ = panjang gelombang cahaya yang digunakan (m)
m= orde interferensi/ menyatakan garis terang dari terang pusat
catatan
Untuk mempermudah kawan-kawan menghafalkan rumus gelap dan terang pada interferensi celah tunggal, kawan-kawan cukup mengingat rumus gelap dan terang pada interferensi celah ganda. untuk rumusnya hanya terbalik saja, rumus terang pada celah tunggal (d p/l = (m+1/2)λ) sama dengan rumus gelap pada celah ganda (d p/l = (m-1/2)λ) perbedaannya hanya pada tanda - dan + nya saja, kenapa pada celah ganda menggunakan + karena pada terang ada terang ken no yang artinyanya m=o kalau kita subtitusikan kerumus akan menghasilkan nilai negatif dan itu tidak relevan (hanya berdasarkan pemahaman proses menghafalkan rumus bukan berdasarkan teori). jika bedasarkan teori pada proses defraksi celah ganda terang pusat akan bergeser sebesar 1/2 λ dari arah lurusnya. perhatikan gambar
berdasarkan gambar diatas To artinya terang ke-nol dengan m=0 kalau dimasukkan kerumus d sin θ = (0+1/2) λ menjadi d sin θ = 1/2 λ. T1 artinya terang ke-1 dengan m=1 kalau dimasukkan kerumus d sin θ = (1+1/2) λ maka d sin θ = 3/2 λ.
soal dan pembahasan
soal
Seberkas cahaya melewati celah tunggal yang sempit, menghasilkan interferensi minimum orde 3 dengan sudut deviasi 30o. Jika cahaya yang dipergunakan mempunyai panjang gelombang 6000 Ǻ, maka lebar celahnya adalah...
A.1,3 . 10-6 m
B.1,8 . 10-6 m
C.2,1 . 10-6 m
D.2,6 . 10-6 m
E.3,6 . 10-6 m
A.1,3 . 10-6 m
B.1,8 . 10-6 m
C.2,1 . 10-6 m
D.2,6 . 10-6 m
E.3,6 . 10-6 m
pembahasan
Diketahui:
m = 3 (interferensi minimal orde 3 artinya gelap ke-3)
θ = 30o
λ = 6.000 Ǻ = 6.000 . 10-10 m
Ditanya: d
Jawab:
gunakan rumus gelapm = 3 (interferensi minimal orde 3 artinya gelap ke-3)
θ = 30o
λ = 6.000 Ǻ = 6.000 . 10-10 m
Ditanya: d
Jawab:
d sin θ = m λ
d . sin 30o = 3 . 6000 . 10-10 m
d . ½ = 18 . 10-7 m = 3,6 . 10-6 m
Jawaban: E
soal
Seberkas cahaya lewat celah sempit dan menghasilkan orde ke dua dengan sudut deviasi 30o. Apabila lebar celah 2,4 . 10-4 cm, maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah...
A. 4800 Ǻ
B. 6000 Ǻ
C. 9600 Ǻ
D. 14400 Ǻ
E. 19200 Ǻ
pembahasan
Diketahui:
m = 2 ( orde ke-2 artinya terang ke-2, walaupun tidak ada keterangan terang kita anggap terang karena arti orde sendiri tampak ke- dan yang tanpak artinya terang)
θ = 30o
d = 2,4 . 10-4 cm = 2,4 . 10-6 m
Ditanya: λ = ...
Jawab:
d sin θ = (m+1/2 ) λ
2,4 . 10-6 . sin 30o = 5/2 . λ
2,4 . 10-6 . ½ = 5/2 . λ
λ = 0,48 . 10-6 m = 0,48 . 10-6 / 10-10 Ǻ = 4800 Ǻ
Jawaban: A
soal
Cahaya monokhromatik dari sumber cahaya yang jauh datang pada sebuah celah tunggal yang lebarnya 0,8 mm dan jarak pusat terang ke gelap kedua adalah 1,80 mm dan panjang gelombang cahaya 4800 Å maka jarak celah ke layar adalah….
A. 2 m D. 0,5 m
B. 1,5 m E. 0,02 m
C. 1 m
Diketahui :
A. 4800 Ǻ
B. 6000 Ǻ
C. 9600 Ǻ
D. 14400 Ǻ
E. 19200 Ǻ
pembahasan
Diketahui:
m = 2 ( orde ke-2 artinya terang ke-2, walaupun tidak ada keterangan terang kita anggap terang karena arti orde sendiri tampak ke- dan yang tanpak artinya terang)
θ = 30o
d = 2,4 . 10-4 cm = 2,4 . 10-6 m
Ditanya: λ = ...
Jawab:
d sin θ = (m+1/2 ) λ
2,4 . 10-6 . sin 30o = 5/2 . λ
2,4 . 10-6 . ½ = 5/2 . λ
λ = 0,48 . 10-6 m = 0,48 . 10-6 / 10-10 Ǻ = 4800 Ǻ
Jawaban: A
soal
Cahaya monokhromatik dari sumber cahaya yang jauh datang pada sebuah celah tunggal yang lebarnya 0,8 mm dan jarak pusat terang ke gelap kedua adalah 1,80 mm dan panjang gelombang cahaya 4800 Å maka jarak celah ke layar adalah….
A. 2 m D. 0,5 m
B. 1,5 m E. 0,02 m
C. 1 m
Diketahui :
d = 0,8 mm =
0,8.10-3 m
p = 1,8 mm = 1,8.10-3m
λ= 4800 Å = 4,8 x 10-7 m
m = 2
pembahasan
jawab :
jawab :
0 comments:
Post a Comment