Rangkuman, Soal Dan Pembahasan Gelombang Cahaya

Rangkuman Materi Gelombang Cahaya

Bab 2 pada kelas 12 semester 1 yaitu membahas wacana gelombang cahaya. banyak yang akan kita pelajari pada materi ini. salah satunya interferensi celah ganda, interferensi celah tunggal dan difraksi kisi. kalo udah pada ga sabar yuk langusng bahas.

Interferensi Cahaya

Interferensi cahaya ialah adonan dua gelombang atau lebih. Interferensi terjadi kalau ada dua atau lebih berkas sinar yang bergabung.

1.Interferensi cahaya pada celah ganda

Interferensi cahaya terjadi alasannya ialah adanya beda fase cahaya dari kedua celah tersebut.

Interferensi maksimum
d sin θ = m λ

Interferensi minimum
d sin θ = (m – ½ ) λ

Keterangan:
d = jarak antar celah (m)
θ = sudut deviasi
m = contoh interferensi (orde) (m = 0, 1,2,…)
λ = panjang gelombang yang berinterferensi (m)

jika interferensi terjadi antara jarak jelas ke-m menuju jelas pusat, rumusan sebagai berikut:

jika interferensi yang terjadi antara jarak gelap ke-m menuju jelas pusat, rumusannya sebagai sebagai berikut:

keterangan:
y = jarak terang/gelap ke-n menuju jelas sentra (meter)
L = jarak layar dari celah (meter)

2. Interferensi pada selaput tipis

Terjadi pada sinar yang dipantulkan eksklusif dan sinar yang dipantulkan sehabis dibiaskan

interferensi maksimum :

interferensi minimum :
2nd = mλ

Keterangan:
n = indeks bias
d = tebal lapisan tipis
m = bilangan lingkaran (0,1,2,3..)
λ = panjang gelombang cahaya dipakai (m)

3. Difraksi Cahaya

Difraksi atau pelenturan cahaya yaitu ketika suatu cahaya melalui celah maka cahaya sanggup terpecah-pecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan mempunyai sifat ibarat cahaya baru

1. Celah Tunggal

Untuk garis gelap ke-m terjadi jika:

Jika sudut deviasi θ kecil, sehingga persamaan di atas menjadi

Keterangan:
d = lebar celah (m)
θ = sudut difraksi
m = orde difraksi (m = 1,2,3….)
λ = panjang gelombang cahaya (m)
y = jarak antara garis gelap dengan jelas sentra (m)
L = jarak celah dengan layar (m)

jika cahaya monokromatik dilewatkan ke celah tunggal maka akan terlihat contoh garis gelap dan jelas secara bergantian letaknya. Jika difraksi yang terjadi akhir adanya lubang kecil yang berbentuk lingkaran akan menjadikan contoh berupa lingkaran jelas dan gelap secara bergantian. Lingkaran gelap pertama dengan sudut θ dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:
D = diameter lubang (m)
θ = sudut resolusi
ym = daya urai

2. kisi difraksi

Celah beragam yaitu celah-celah sempit yang tertata rapi dengan jarak yang cukup erat disebut kisi difraksi. Hubungan banyaknya celah dengan jarak antar celah

Jika terjadi interferensi maksimum
d sin θ = m λ

Jika terjadi interferensi minimum
d sin θ = (m – 1/2) λ

keterangan:
N = banyaknya celah tiap satuan panjang
d = jarak antara celah (m)
θ = sudut deviasi
m = orde (n= 0,1,2,3…)
λ = panjang gelombang sinar

4. Polarisasi cahaya

Polarisasi ialah bencana pengurangan intensitas alasannya ialah berkurangnya komponen-komponen gelombangnya. Polarisasi cahaya hanya sanggup dialami gelombang transversal. Polarisasi cahaya sanggup terjadi akhir adanya pemantulan, pembiasan, absorbsi selektif, dan hamburan.

1. Polarisasi alasannya ialah pembiasan

jika sinar pantul gerak lurus sinar bias, sinar pantul terpolarisasi:

Keterangan:
i_p = sudut polarisasi = sudut tiba yang menghasilkan sinar pantul terpolarisasi
n₁ = indeks bias medium asal sinar
n₂ = indeks bias medium yang dituju sinar

2. Polarisasi alasannya ialah Absorbsi Selektif

Jika intensitas cahaya mula-mula (l₀), intensitas cahaya terpolarisasi vertikal yang diteruskan oleh polarisator haruslah mempunyai intensitas l₁ dan dituliskan:

Cahaya dengan insensitas l₁ yang tiba menuju analisator yang mempunyai intensitas l₂, berdasarkan aturan mallus sanggup dihubungkan dengan persamaan berikut

I₂= I₁ cos²θ = 1/2 I₀ cos²θ

Dengan θ sebagian sudut antara sumbu analisator dengan sumbu polarisator.

Contoh Soal dan Pembahasan Gelombang Cahaya

 Soal No. 1

Cahaya tiba pada salah satu sisi prisma sama sisi dengan sudut tiba 45°. Jika indeks bias prisma √2, maka sudut deviasinya adalah
A. 30°
B. 45°
C. 58°
D. 60°
E. 75°

Pembahasan
Pembiasan pada prisma dengan data:
i₁ = 45°
n_p = √2
β = 60° (segitiga samasisi)
δ =....
Sudut deviasi pada prisma dirumuskan
δ = i₁ + r₂ - β
i₁ dan β telah diketahui datanya, r₂ belum diketahui. Dari pembiasan pada permukaan I dan penerapan Snellius:
n_u sin i₁ = n₂ sin r₁
1(sin45°) = √2 sin r₁
1(¹/₂√2) = √2 sin r₁
sin r₁ = 1/2
r₁ = 30°

Menentukan i₂:
r₁ + i₂ = β
30 + i₂ = 60
i₂ = 30°
Menentukan r₂ dari pembiasan pada bidang II
n_p sin i₂ = n_u sin r₂
√2 sin 30° = 1(sin r₂)
√2 (1/2) = sin r₂
sin r₂ = 1/2 √2
r₂ = 45°
Sehingga kembali ke rumus sudut deviasi pada prisma:
δ = i₁ + r₂ - β
= 45 + 45 - 60°
= 30°

Soal No. 2
Sebuah prisma dengan sudut pembias 12,6° dengan indeks bias materi 1,5. Bila sebuah cahaya monokromatis mengenai bidang pembias prisma tersebut maka besar sudut deviasi minimumnya adalah....
A. 6,3°
B. 10,3°
C. 12,3°
D. 15,3°
E. 18,3°

Pembahasan
Sudut deviasi minimum pada prisma untuk sudut pembias lebih kecil dari 15° dan prisma berada di udara:
δ_min = (n - 1)β
= (1,5 - 1)12,6°
= 6,3°

Soal No. 3
Sinar monokromatis yang tiba dari udara masuk ke bidang pembias prisma yang indeks biasnya ¹/₂ √10. Jika sudut pembias prisma ialah 37° maka sudut deviasi minimumnya adalah...(sin 37° = 3/5)
A. 17°
B. 19°
C. 21°
D. 23°
E. 25°

Pembahasan
Data;
β = 30°
n_p = 1,5
δ_min =.....
Menentukan sudut deviasi minimum pada prisma untuk sudut puncak (sudut pembias) besar:

sin 1/2 (37°) sanggup dicari dulu dengan memakai rumus sudut tengahan, kalau sin 37° = 3/5 maka cos 37° = 4/5:

Dengan mengambil nilai yang konkret saja, nilai sin dari sudut setengah dari 37° adalah

Sudut deviasi minimum:

diperoleh sudut deviasi minimum ialah 23°

NEXT PAGE : 1 2 3

Sumber http://primalangga.blogspot.com

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: