OPTIKA FISIS

1. Difraksi dan Interferensi Cahaya

Difraksi cahaya adalah peristiwa pelenturan cahaya yang akan terjadi jika cahaya melalui celah yang sangat sempit. Kita dapat melihat gejala ini dengan mudah pada cahaya yang melewati sela jari-jari yang kita rapatkan kemudian kita arahkan pada sumber cahaya yang jauh, misalnya lampu neon. Atau dengan melihat melalui kisi tenun kain yang terkena sinar lampu yang cukup jauh.

A. Interferensi Celah Ganda

Jika cahaya dengan panjang gelombang homogen λ melewati dua celah sempit berjarak d, maka cahaya akan menempuh dua lintasan yang berbeda S₁ dan S₂, sehingga pada layar berjarak L dari celah sempit akan terbentuk pola gelap dan terang. 

Pola terang ke-n diukur dari terang pusat sejauh P disebabkan karena perbedaan lintasan ΔS = S₁ - S₂, dengan persamaan :

B. Difraksi Kisi

Jika cahaya dengan panjang gelombang homogen λ melewati kisi difraksi berjarak dengan N = banyaknya celah setiap meter, maka cahaya akan menempuh dua lintasan yang berbeda S₁ dan S₂, sehingga pada layar berjarak L dari kisi akan terbentuk pola gelap dan terang.

Sama seperti pola pada Interferensi dua celah, Pola terang ke-n diukur dari terang pusat sejauh P disebabkan karena perbedaan lintasan ΔS = S₁ - S₂, dengan persamaan :

C. Difraksi Celah Tunggal

Jika cahaya dengan panjang gelombang homogen λ melewati celah tunggal selebar d, seperti pada celah ganda dan kisi difraksi, cahaya akan menempuh dua lintasan yang berbeda S₁ dan S₂, sehingga pada layar berjarak L dari celah tunggal akan terbentuk pola gelap dan terang. 

Berbeda dengan celah ganda, pada celah tunggal terang pusat lebih lebar, sehingga orde terang pertama bergeser setengah panjang gelombang. Pola terang ke-n diukur dari terang pusat sejauh P disebabkan karena perbedaan lintasan ΔS = S₁ - S₂, dengan persamaan :

Berikut contoh soal dan pembahasannya unruk materi Difraksi dan interferensi cahaya yang melalui celah sempit.

Kerjakan soal berikut, ditulis di Ms. Word, persamaan matematika menggunakan equation, kirim ke email : betmen.fisika@gmail.com

 

1. Sebuah kisi dengan konstanta kisi d = 2,4 x 10^-6 m, menghasilkan difraksi terang orde kedua pada sudut 30⁰ terhadap normal. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah.
2. Suatu celah sempit tunggal disinari cahaya monokromatis 5890 angstrom. Agar terjadi difraksi maksimum orde pertama pada sudut 30^o, maka lebar celah haruslah … angstrom. (1 angstrom = 10^-10 meter)
3. Pada difraksi, mengapa cahaya putih yang melalui celah sempit warnanya jadi terurai? jelaskan !
4. Apa yang terjadi jika cahaya yang melalui celah sempit memiliki frekuensi yang homogen (satu warna)?
5. pada penguraian warna cahaya putih oleh difraksi celah sempit, warna apa yang paling jauh dilenturkan? jelaskan mengapa !