MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA 65 Fisika kelas XII semester genap Ringkasan Materi Gelombang Gelombang adalah getaran yang merambat. Dalam perambatannya, gelombang memindahkan energi. Gelombang Berjalan a. Persamaan simpangan di suatu titik yang berjarak x dari acuan: dengan: y : simpangan (m) A : amplitudo (m) : kecepatan sudut (rad/s) t : waktu k : bilangan gelombang : panjang gelombang (m) x : jarak titik dari sumber gelombang dengan perjanjian: - jika gelombang merambat menjauhi acuan, k berharga negatif, dan positif bila sebaliknya - jika arah getar mula-mula ke atas, A berharga positif, dan negatif bila sebaliknya. b. Persamaan-persamaan pendukung: * persamaan kecepatan sudut / frekuensi sudut / frekuensi anguler = 2πf atau T 2 * persamaan bilangan gelombang 2 k * persamaan cepat rambat gelombang f v . atau k v c. Fase/tahap Getaran () * Fase getaran adalah bilangan yang menunjukkan banyaknya getaran yang telah dilakukan benda. Untuk memahami beberapa versi rumus fase (), perhatikan grafik berikut: * 1 fase berarti 1 gelombang. Misal: lintasan a - b - c - d – e (1 fase) * Karena 1 fase = 1 gelombang, berarti: Jaraknya = 1 x Sudutnya = 2atau 360 o o 360 2 Waktu adalah periode T T t * Beda fase () antara Dua Titik - Rumus: = 2 - 1 - Dua titik dikatakan sefase jika beda fase keduanya 0, 2, 4, 6,..., (2n)dengan n = 0, 1, 2, ….. SKL DAN SOAL - SOAL BAB 3 : GELOMBANG BUNYI DAN CAHAYA a b c d e f g h j 1 2= 180 o SKL 4.1 Menentukan ciri-ciri dan besaran fisis pada gelombang
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
65
Fisika kelas XII semester genap
Ringkasan Materi
Gelombang Gelombang adalah getaran yang merambat. Dalam perambatannya, gelombang memindahkan energi.
Gelombang Berjalan a. Persamaan simpangan di suatu titik yang berjarak x dari acuan:
dengan:
y : simpangan (m) A : amplitudo (m) : kecepatan sudut (rad/s)
t : waktu k : bilangan gelombang : panjang gelombang (m) x : jarak titik dari sumber gelombang dengan perjanjian: - jika gelombang merambat menjauhi acuan, k berharga negatif, dan positif bila sebaliknya - jika arah getar mula-mula ke atas, A berharga positif, dan negatif bila sebaliknya.
b. Persamaan-persamaan pendukung:
* persamaan kecepatan sudut / frekuensi sudut / frekuensi anguler = 2πf atau T
2
* persamaan bilangan gelombang
2k
* persamaan cepat rambat gelombang fv . atau k
v
c. Fase/tahap Getaran () * Fase getaran adalah bilangan yang menunjukkan banyaknya getaran yang telah dilakukan benda.
Untuk memahami beberapa versi rumus fase (), perhatikan grafik berikut: * 1 fase berarti 1 gelombang. Misal: lintasan a - b - c - d – e (1 fase) * Karena 1 fase = 1 gelombang, berarti:
Jaraknya = 1
x
Sudutnya = 2 atau 360o o3602
Waktu adalah periode T Tt
* Beda fase () antara Dua Titik
- Rumus: = 2 - 1
- Dua titik dikatakan sefase jika beda fase keduanya 0, 2, 4, 6,..., (2n) dengan n = 0, 1, 2, …..
SKL DAN SOAL - SOAL
BAB 3 : GELOMBANG BUNYI DAN CAHAYA
a
b
c
d
e
f
g
h
j
1
2 = 180o
SKL 4.1 Menentukan ciri-ciri dan besaran fisis pada gelombang
66 Fisika kelas XII semester genap
Pada grafik di atas, titik-titik yang sama fasenya adalah titik a dengan e, a dengan i, b dengan f, b dengan j, d dengan h.
- Dua titik dikatakan berlawanan fase jika beda fase keduanya , 3, 5, 7, …,(2n-1) dengan n = 1, 2, 3, …. Pada grafik di atas, titik-titik yang berlawanan fasenya adalah titik a dengan c, a dengan g, b dengan d.
* Beda fase () dua titik biasa dinyatakan ke bentuk bilangan dari nol sampai satu. Contoh, beda fase
dua titik adalah 100,5 maka penulisannya mengambil bentuk = 0,5 (beda sudutnya 180o atau radian)
Soal Latihan 1. (UN-08/23A atau 25B) Gelombang berjalan pada permukaan air dengan data seperti pada gambar di bawah
ini. Jarak AB = 4,5 cm ditempuh dalam selang waktu 0,5 sekon, maka simpangan titik P memenuhi persamaan…
a. cmx
tYP )8,1
5(2sin2
d. cmx
tYP )5
8,1(2sin4
b. cmx
tYP )2
5,4(2sin2
e. cmx
tYP )6
5,4(2sin4
c. cmx
tYP )5
5(2sin4
2. (UN10/A-21) Grafik di bawah menunjukkan perambatan gelombang tali.
Jika periode gelombang 4 s, maka persamaan gelombangnya adalah....
a. (
) d. (
)
b. (
) e. (
)
c. (
)
3. (UN10/B-20) Grafik di bawah ini menyatakan perambatan gelombang tali.
A B
cm
4
0
2
P
x
0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 cm
arah rambat
0,4
-0,4
y (m)
(m) 3 6 9
0,5
-0,5
y (m)
x(m) 2 4 6
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
67
Fisika kelas XII semester genap
Jika periode gelombang 2 s, maka persamaan gelombangnya adalah....
a. d. (
)
b. e. (
)
c.
4. (UN 11/P12-36 atau P 25-24 atau P39-22) Gelombang di permukaan air diidentifikasi pada dua titik seperti gambar,
Persamaan gelombang dengan arah rambatan dari A ke B adalah....
a.
d.
b.
e.
c.
5. (UN 11/P46-26 atau P54-22) Perhatikan grafik rambatan gelombang berikut ini!
Jika AB = 8 m ditempuh dalam waktu 0,2 s, maka persamaan gelombang dari A ke B adalah....
a.
d.
b.
e.
c.
6. (UN 11/P12-37 atau P25-23 atau P39-26) Sebuah gelombang berjalan di permukaan air memenuhi
persamaan y = 0,03 sin 2(60 t – 2x), y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah.... a. 15 m.s-1 d. 45 m.s-1
b. 20 m.s-1 e. 60 m.s-1
c. 30 m.s-1
7. (UN 11/P46-27 atau P54-24) Sebuah gelombang berjalan mempunyai persamaan simpangan:
Y = 0,5 sin 0,5 (100t – 0,25x), t dalam sekon, x dan y dalam cm. Cepat rambat gelombang tersebut....
Y (m)
A B
-0,5
0,5
x = 3 m , t = 6 s
y (m)
x (m) A B
-0,05
0,05
68 Fisika kelas XII semester genap
a. 200 cm/s d. 450 cm/s
b. 300 cm/s e. 500 cm/s
c. 400 cm/s
Ringkasan Materi Gelombang Elektromagnetik
Adalah gelombang yang terjadi akibat rambatan isotropik dari medan listrik dan medan magnetik yang saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus pula terhadap arah rambatan. Karena arah getar tegak lurus terhadap arah rambatan, maka gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal sehingga dapat dipolarisasikan. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut :
panjang gelombang bertambah
Frekuensi bertambah
Gelombang Radio dan Televisi – Gelombang Mikro – Infrared – Cahaya Tampak – Ultraviolet – Sinar X – Sinar Gama
Disingkat : RAT-MI-IN-CAH-UL-X-GAM Spektrum cahaya tampak sendiri dapat diuraikan menjadi :
panjang gelombang bertambah
Frekuensi bertambah
Merah – Jingga – Kuning – Hijau – Biru – Nila - Ungu
Disingkat : ME-JI-KU-HI-BI-NI-U
Sifat-sifat gelombang elektromagnetik Beberapa sifat gelombang elektromagnetik : 1. merambat lurus 2. tidak dipengaruhi medan listrik dan medan magnetik 3. dapat merambat dalam vakum dengan kecepatan 3 x 108 m/s 4. dapat dipolarisasikan (termasuk gelombang transversal) 5. dapat mempengaruhi pelat film
Manfaat dan bahaya gelombang elektromagnetik Manfaat gelombang elektromagnetik: 1. Radio dan televisi dalam teknologi komunikasi 2. Gelombang mikro dalam teknologi radar, pemanggang microwave 3. Inframerah : foto/penginderaan jarak jauh, terapi encok dan syaraf 4. Cahaya tampak : fotosinteis tumbuhan, serat optik 5. Ultraviolet : membunuh kuman, mengecek keaslian uang 6. Sinar X (rontgen) : pemotretan tulang dan tubuh bagian dalam, analisis struktur atom dan kristal 7. Sinar gamma : deteksi kebocoran pipa Bahayanya gelombang elektromagnetik:
Sinar UV mampu menyebabkan kanker kulit, katarak, mengurangi sistem imun. Penyinaran dengan sinar X dan sinar gamma yang terlalu lama juga bisa berakibat kanker.
SKL 4.2 Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnetik serta manfaat atau
bahayanya dalam kehidupan sehari-hari
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
69
Fisika kelas XII semester genap
Soal Latihan 8. (UN-08/22A atau 24B) Seorang siswa mengurutkan spektrum gelombang elektromagnetik dari energi foton
besar ke terkecil sebagai berikut: (1) cahaya tampak (2) infra merah (3) televisi (4) sinar gamma susunan spektrum yang benar seharusnya adalah….
a. (4) > (1) > (2) > (3) d. (1) > (2) > (4) > (3) b. (4) > (1) > (3) > (2) e. (1) > (2) > (3) > (4)
c. (2) > (4) > (2) > (3) 9. (UN 09/20A atau 19B) Urutan spektrum gelombang elektromagnetik yang benar dari periode kecil ke periode
besar adalah.... a. cahaya biru, cahaya hijau, sinar infra merah, gelombang radar b. cahaya hijau, cahaya biru, sinar X, sinar gamma c. sinar infra merah, sinar ultraviolet, cahaya hijau, cahaya biru d. gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru, gelombang radio e. sinar X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau
10. (UN 10/A-19) Urutan gelombang elektromagnetik mulai dari frekuensi kecil ke frekuensi yang besar adalah....
a. sinar , sinar ungu, infra merah, ultra ungu
b. sinar , ultra ungu, infra merah, sinar X
c. infra merah, ultra ungu, sinar X, sinar
d. sinar X, sinar , ultra ungu, infra merah
e. infra merah, sinar , sinar X, ultra ungu
11. (UN 10/B-22) Perhatikan jenis-jenis gelombang di bawah ini: (1) Sinar-x
(2) Ultraviolet
(3) Sinar gamma
(4) Inframerah
(5) Radio
Urutan yang benar dari jenis-jenis gelombang di atas dari energi paling rendah ke energi yang paling tinggi adalah.... a. (1) – (2) – (3) – (4) – (5) d. (4) – (5) – (1) – (3) – (2)
b. (2) – (4) – (5) – (1) – (3) e. (5) – (4) – (2) – (1) – (3)
c. (5) – (3) – (1) – (4) – (2)
12. (UN 11/P12-21 atau P25-21 atau P39-21 atau P46-21 atau P54-21) Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah.... a. inframerah d. ultraviolet
b. gelombang mikro e. cahaya tampak
c. sinar gamma
70 Fisika kelas XII semester genap
13. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi tinggi ke frekuensi rendah yang benar adalah: a. gelombang radio, cahaya tampak, sinar X, sinar gamma b. sinar gamma, sinar X, gelombang radio, cahaya tampak c. gelombang radio, sinar X, sinar gamma, cahaya tampak d. sinar gamma, gelombang radio, sinar X, cahaya tampak e. sinar gamma, sinar X, cahaya tampak, gelombang radio
14. Urutan gelombang elektromagnetik dari yang panjang gelombangnya besar ke kecil adalah: a. gelombang radio, radar, sinar infra merah, sinar gamma b. gelombang radio, infra merah, gelombang TV, ultra violet, sinar gamma c. radar, cahaya tampak, infra merah, TV, sinar X, sinar gamma d. cahaya tampak, infra merah, ultra violet, gelombang radio
e. sinar gamma, sinar X, cahaya tampak, infra merah, gelombang radio 15. (Ebtanas 02/37) Pernyataan di bawah ini yang bukan sifat gelombang elektromagnetik adalah:
a. dapat merambat dalam ruang hampa b. merupakan gelombang transversal c. dapat mengalami polarisasi d. terdiri dari perubahan medan magnet dan perubahan medan listrik e. arah rambatan dibelokkan oleh medan magnetik maupun medan listrik
16. Gelombang elektromagnetik merupakan rambatan energi yang di bawa oleh…. a. Medan listrik danmedan magnetic yang arahnya saling tegak lurus. b. Medan listrik dan medan magnetic yang arahnya sejajar c. Getaran partikel-partikel udara yang tegak lurus terhadap arah rambatan d. Getaran partikel-partikel bermuatan positif yang tegak lurus terhadap arah rambatan e. Getaran partikel-partikel bermuatan negative yang tegak lurus terhadap arah rambatan
17. Bagian dari gelombang elektromagnetik yang dimanfaatkan dalam bidang kedokteran adalah…. a. gelombang mikro d. inframerah b. sinar X e. gelombang radio c. sinar gamma
18. (UAS 06/30) Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi tinggi ke frekuensi rendah yang benar adalah: a. gelombang radio, cahaya tampak, sinar X, sinar gamma b. sinar gamma, sinar X, gelombang radio, cahaya tampak c. gelombang radio, sinar X, sinar gamma, cahaya tampak d. sinar gamma, gelombang radio, sinar X, cahaya tampak e. sinar gamma, sinar X, cahaya tampak, gelombang radio
19. Gelombang elektromagnetik yang digunakan pada teknologi radar adalah: a. gel radio d. sinar infrared b. gel mikro e. sinar gamma c. sinar X
Ringkasan Materi Sistem Lensa
Lensa adalah benda optis yang dibatasi oleh permukaan berbentuk lengkung. Dua jenis lensa yaitu lensa cembung (konvek ; positif ; konvergen), dan lensa cekung (konkaf ; negatif ; divergen)
a. Tiga sinar istimewa
Pada lensa cembung Pada lensa cekung
SKL 4.3 Menentukan besaran-besaran yang terkait dengan pengamatan pada mikroskop atau
teropong
f f
O
f f
O
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
71
Fisika kelas XII semester genap
- sinar sejajar sumbu utama dibiaskan melalui fokus - sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seakan dari fokus
- sinar datang melalui fokus dibiaskan sejajar sumbu - sinar datang menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu
utama utama
- sinar datang melalui pusat lensa dibiaskan tanpa - sinar datang melalui pusat lensa dibiaskan tanpa
pembelokan pembelokan
b. Kuat lensa (K)
K : kuat lensa (dioptri atau m-1) ; f : fokus lensa (m)
Mikroskop a. Diagram Kerja Mikroskop
- Mikroskop tersusun dari dua lensa cembung - Lensa di dekat benda disebut lensa objektif - Lensa di dekat mata disebut lensa okuler - fok > fob - Benda diletakkan di depan fokus objektif - Lensa objektif membentuk bayangan objektif - Bayangan objektif menjadi benda lensa okuler - Lensa okuler membentuk bay okuler/akhir - Bayangan okuler inilah yang terlihat mata - Lensa okuler berlaku sebagai lup
Pada saat pengamatan dilakukan dengan mata berakomodasi maksimum: * bayangan okuler jatuh di titik dekat mata (S’ok = -Sn = -25 cm) * S’ok berharga negatif karena bayangan bersifat maya (di depan lensa) Pada saat pengamatan dilakukan dengan mata tidak berakomodasi:
* bayangan okuler jatuh di titik jauh mata (S’ok = ~)
* berkas sinar meninggalkan lensa okuler berupa sinar-sinar yang sejajar
*
, dengan S’ok =
Sok = fok (bayangan objektif jatuh tepat di fokus okuler)
b. Perbesaran Mikroskop (Mtot) Perbesaran mikroskop diperoleh dari perbesaran objektif dan perbesaran okuler.
1. Perbesaran lensa objektif (Mob) terjadi perbesaran linear
2. Perbesaran pada lensa okuler terjadi perbesaran anguler
fob fob fok fok
S’ob Sob Sok
S’ok
okuler objektif
bay okuler
72 Fisika kelas XII semester genap
* Untuk mata berakomodasi maksimum :
* Untuk mata tak berakomodasi :
3. Perbesaran Total Mikroskop :
c. Panjang Mikroskop (d)
Panjang mikroskop adalah jarak antara lensa objektif dengan lensa okuler. Dari gambar terlihat:
d = Sob’ + Sok k
Saat pengamatan tanpa akomodasi (Sok = fok), persamaannya menjadi:
d = Sob’ + fok k
Teleskop (Teropong Bintang) a. Diagram Cahaya pada Teleskop
- Teleskop disusun dari dua lensa cembung (fob > fok)
- Bintang berada di jauh tak terhingga (Sob = ~)
- Bayangan objektif berada di fokus lensa objektif
'
111SSfob
karena Sob = ~, shg Sob’ = fob).
- Lensa okuler membentuk bayangan okuler/akhir - Bayangan inilah yang terlihat mata.
Biasanya pengamatan bintang dibutuhkan waktu lama. Agar mata tidak cepat lelah, dilakukan pengamatan
tanpa berakomodasi (Sok’ = ~). Supaya Sok’ = ~ , maka Sok = fok (benda okuler berada di fokus lensa
okuler). Itulah sebabnya fob berimpit dengan fok.
b. Panjang Teleskop (d) Panjang teleskop untuk mata tak berakomodasi adalah jarak antara lensa objektiv dengan lensa okuler. Pada pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum :
d = fob + Sok k
Pada pengamatan tanpa akomodasi (Sok = fok):
d = fob + fok k
c. Perbesaran Teleskop (M)
Perbesaran teleskop untuk mata berakomodasi maksimum:
Perbesaran teleskop untuk mata tak berakomodasi (Sok = fok) :
Soal Latihan 20. (UN-08/21A atau 26B) Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop di bawah ini:
mata
ob. ok. Sob’ Sok
fob fok
Fob Fob Fok Fok
okuler objektif
1 cm
8 cm
6 cm
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
73
Fisika kelas XII semester genap
Agar pengamatan dilakukan dengan mata berakomodasi minimum (tanpa akomodasi), maka…..
a. lensa okuler digeser 2 cm menjauhi objektif b. lensa okuler digeser 2 cm mendekati objektif c. lensa objektif digeser 2 cm mendekati okuler d. lensa objektif digeser 2 cm menjauhi okuler e. lensa objektif digeser 11 cm mendekati okuler
21. (UN 09/19A atau 24B) Sebuah benda terletak 1 cm di depan lensa obyektif mikroskop. Jarak titik api objektif 0,9 cm. Mata pengamat di belakang lensa okuler melihat dengan berakomodasi maksimum (Sn = 25 cm). Jika jarak fokus lensa okuler 5 cm, maka perbesaran mikroskop adalah.... a. 9 kali d. 120 kali b. 54 kali e. 200 kali c. 90 kali
22. (UN 10/A-18) Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong astronomi ditunjukkan seperti gambar.
Informasi yang benar dari gambar di atas adalah....
Cara Pengamatan Panjang Teropong
a. Akomodasi maksimum 100 cm
b. Akomodasi minimum 100 cm
c. Akomodasi maksimum 160 cm
d. Akomodasi maksimum 200 cm
e. Akomodasi minimum 200 cm
23. (UN 10/B-24) Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong astronomi seperti gambar.
Gambar ini menginformasikan bahwa....
Cara Pengamatan Perbesaran Total Bayangan
a. Akomodasi minimum 10 kali
okuler obyektif
20 cm 80 cm
fob fob fok
okuler obyektif
6 cm 120 cm
fob fob fok fok
74 Fisika kelas XII semester genap
b. Akomodasi minimum 20 kali
c. Akomodasi maksimum 40 kali
d. Akomodasi minimum 60 kali
e. Akomodasi maksimum 120 kali
24. Sebuah mikroskop kekuatan lensa objektifnya 55 dioptri dan kekuatan lensa okulernya 20 dioptri. Jika benda diletakkan pada jarak 2 cm di depan objektif dan mata mengamati tanpa akomodasi (Sn = 25 cm), maka perbesaran total mikroskop tersebut adalah…. a. 20 kali d. 125 kali b. 50 kali e. 150 kali c. 75 kali
25. Sebuah mikroskop mempunyai fokus lensa objektif 10 mm dan jarak fokus lensa okuler 4 cm. Sebuah benda ditempatkan 11 mm di depan lensa objektif. Perbesaran total mikroskop untuk mata tak berakomodasi adalah…. a. 42,5 kali d. 72,5 kali b. 52,5 kali e. 82,5 kali
c. 62,5 kali
26. (UN 11/P12-20 atau P25-20 atau P39-20 atau P46-20 atau P54-20) Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini!
Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, dan mata yang mengamati
berpenglihatan normal, maka perbesaran mikroskop adalah....(Sn = 25 cm)
a. 10 kali d. 30 kali
b. 18 kali e. 50 kali
c. 22 kali
27. Sebuah teropong diarahkan ke bintang menghasilkan perbesaran angular 20 kali. Jika jarak focus lensa obyektifnya 100 cm, maka jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler teropong itu adalah .. a. 120 cm d. 95 cm b. 105 cm e. 80 cm c. 100 cm
28. Titik focus lensa obyektif dan okuler dari teropong bintang berturut-turut adalah 150 cm dan 30 cm. Bila teropong bintang dipakai oleh mata normal tidak berakomodasi, maka panjang teropong adalah …. a. 210 cm d. 120 cm b. 180 cm e. 30 cm c. 150 cm
29. Bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif pada teleskop adalah … a. nyata, diperkecil, tepat di focus obyektif b. nyata, diperbesar, tepat di focus obyektif c. maya, diperkecil, tepat di focus obyektif d. nyata, diperbesar, di depan focus obyektif e. maya, diperkecil, di belakang focus obyektif
Mata
pengamat
okuler obyektif
fob
fob fok fok
2 cm 2,2 cm
5 cm
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
75
Fisika kelas XII semester genap
30. Sebuah mikroskop mempunyai obyektif dengan jarak titik api 0,90 cm dan berjarak 14 cm dari okuler yang titik fokusnya 5 cm. sebuah preparat yang panjangnya 0,05 cm diletakKan 1 cm dari obyektifnya. Perbesaran bayangan benda tersebut adalah … a. 45 kali d. 65 kali b. 50 kali e. 65 kali c. 65 kali
31. Perbesaran lensa okuler sebuah mikroskop yang mempunyai perbesaran total 90 kali adalah 10 kali. Jika jarak focus lensa obyektifnya 0,9 cm, maka jarak benda terhadap lensa obyektifnya adalah … a. 0,8 cm d. 0,9 cm b. 1,0 cm e. 1,1 cm c. 1,2 cm
Ringkasan Materi Interferensi Dan Difraksi Cahaya
1. Interferensi dan difraksi cahaya pada celah ganda Young Keterangan gambar: S : sumber cahaya koheren L : jarak antara celah ganda ke layar d : jarak antara kedua celah
: panjang gelombang cahaya dari sumber
: sudut deviasi garis terang ke-n ke terang pusat
* Jarak antara gasis terang dan gelap yang berdekatan (y):
d
Ly
2
Jarak antara dua garis terang berdekatan = jarak antara dua
garis gelap berdekatan = 2y * Jarak garis terang ke-n ke terang pusat (Yn)
* Sudut deviasi () garis terang ke-n ke terang pusat
2. Interferensi dan difraksi cahaya pada kisi difraksi
Kisi adalah benda optis yang terdiri dari banyak celah tiap centimeternya. Pola interferensi pada layar yang dipasang dibelakang kisi sama dengan pola interferensi pada celah ganda Young. * Tetapan kisi (d) adalah besaran yang menunjukkan lebar tiap celah pada kisi
d : tetapan kisi ; N : jumlah garis tiap meter * Jarak garis terang ke-n ke terang pusat (Yn)
* Sudut deviasi () garis terang ke-n ke terang pusat
SKL 4.4. Menentukan besaran-besaran fisis pada peristiwa interferensi atau difraksi
d
Terang pusat
Gelap 1
Terang 1
Gelap 2
Terang 2
Gelap 3
Terang 1
Gelap 1
Terang 2
Gelap 2
Gelap 3 L
S
Yn
y
76 Fisika kelas XII semester genap
3. Interferensi dan difraksi cahaya pada celah tunggal Semakin jauh dari pita terang pusat, lebar pita terang semakin menyempit. Lebar pita gelap selalu konstan. * Jarak garis gelap ke-n ke terang pusat (Yn)
* Sudut deviasi () garis gelap ke-n ke terang pusat
* Lebar pita terang pusat (p) Dengan Y1 : jarak garis gelap pertama ke terang pusat
4. Ringkasan interferensi dan difraksi cahaya
No Nama Instrumen Garis Terang ke-n Garis Gelap ke-n Keterangan
1 Celah Tunggal d sin = (n + ½)
n = 0,1,2,3,…. d sin = n n = 1,2,3,….
d : lebar celah
2 Celah Ganda Young d sin = n
n = 0,1,2,3,…. d sin = (n - ½)
n = 1,2,3,…. d : jarak antar celah
3 Kisi Difraksi d sin = n
n = 0,1,2,3,…. d sin = (n - ½)
n = 1,2,3,…. d : tetapan kisi
Pada celah ganda Young tinjauan biasanya pada garis terang, pada Kisi difraksi tinjauan biasanya pada garis terang / orde maksimum, pada celah tunggal tinjauan biasanya pada garis gelap.
Soal Latihan 32. (UN-08/24A atau 21B) Jarak pada terang kedua dari terang pusat pada percobaan Young adalah 2 cm. Jika
jarak antara dua celah adalah 0,3 mm dan layar berada 5 m dari celah, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah…. a. 400 nm d. 560 nm b. 450 nm e. 600 nm c. 500 nm
33. (UN 09/22A atau 22B) Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 Ao datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membentuk sudut deviasi 30o maka jumlah garis per cm kisi adalah.... a. 2 x 103 goresan d. 2 x 104 goresan b. 4 x 103 goresan e. 5 x 104 goresan c. 5 x 103 goresan
34. (UN 10/A-22) Perhatikan gambar berikut! Berkas cahaya monokromatik digunakan
menyinari secara tegak lurus suatu kisi.
Berdasarkan diagram tersebut, dapat
disimpulkan bahwa panjang gelombang cahaya
yang digunakan adalah....
a. 400 nm
b. 480 nm
c. 500 nm
d. 540 nm
e. 600 nm
35. (UN 10/B-19) Gambar di bawah ini merupakan sketsa lintasan sinar oleh difraksi dari celah ganda.
terang 1 cm
45 µm
75 cm
d
Terang pusat
Gelap 1
Terang 1
Gelap 2 Terang 2
Gelap 3
Terang 1
Gelap 1
Terang 2
Gelap 2
Gelap 3 L
S
Yn
p
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
77
Fisika kelas XII semester genap
Jika A adalah titik terang orde ke-3 dan panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 500 nm, maka
jarak A dari terang pusat adalah....
a. 9,0 cm d. 5,0 cm
b. 7,5 cm e. 4,5 cm
c. 6,0 cm
36. (UN 11/P12-38 atau P25-22 atau P39-25) Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berturutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah.... a. 400 nm d. 560 nm
b. 450 nm e. 600 nm
c. 480 nm
37. (UN 11/P46-28 atau P54-23) Sebuah kisi memiliki 12.500 garis per cm. Seberkas sinar monokromatis datang tegak lurus pada kisi. Bila spektrum orde pertama membuat sudut 30o dengan garis normal pada kisi, maka panjang gelombang sinar tersebut (1 Ao = 10-10 m) adalah.... a. 4 x 10-7 Ao d. 4 x 103 Ao
b. 4 x 10-5 Ao e. 4 x 105 Ao
c. 4 x 10-3 Ao
38. Pada sebuah kisi terdapat 1.000 celah setiap 1 cm. Jarak kisi ke layar 1 m. Jika panjang gelombang yang
digunakan 1.000 Ao, maka jarak terang ke-4 terhadap terang pusat adalah: a. 6.10-2 m d. 3.10-2 m b. 5.10-2 m e. 2.10-2 m c. 4.10-2 m
39. Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5.000 garis tiap cm. Jika panjang gelombang cahaya yang dipakai 5.000 Ao, maka sudut difraksi orde kedua adalah: a. 30o d. 53o b. 45o e. 60o c. 37o
40. (Ebtanas 01/43) Dalam percobaan kisi difraksi digunakan kisi berukuran 500 garis/mm. Dari hasil percobaan
ternyata diperoleh garis terang orde kedua membentuk sudut 30o terhadap garis normal kisi. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah…. a. 250 nm d. 500 nm b. 300 nm e. 600 nm c. 400 nm
S1
S2
d = 0,06 mm terang pusat
layar 2 m
A
78 Fisika kelas XII semester genap
41. Cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 660 nm datang tegak lurus mengenai sebuah kisi difraksi dan menghasilkan pola interferensi pada layar di belakangnya. Jarak antar pita-pita tesebut adalah 6 mm. Bila diinginkan jarak antar pita terdekat sebear 5 mm, maka perlu dipergunakan cahaya monokromatik lain yang panjang gelombangnya…… a. 925 nm d. 550 nm b. 850 nm e. 450 nm c. 725 nm
42. Suatu celah sempit tunggal dengan lebar d disinari oleh cahaya monokromatik dengan panjang gelombang
5890 angstrom. Lebar celah agar terjadi pola difraksi minimum orde pertama pada sudut 30o adalah…. a. 5890 Ao d. 23670 Ao b. 11780 Ao e. 29450 Ao c. 17670 Ao
Ringkasan Materi
Efek Doppler Efek Doppler adalah gejala dimana pengamat mendengar frekuensi yang berbeda dengan frekuensi asli dari sumber bunyi bila keduanya bergerak relatif satu sama lain. Perhatikan tabel berikut:
No Kejadian Efek
1. 2. 3. 4. 5.
Pendengar diam , sumber diam Pendengar mendekati sumber yang diam Pendengar menjauhi sumber yang diam Sumber mendekati pendengar yang diam Sumber menjauhi pendengar yang diam
fp = fs fp > fs fp < fs fp > fs fp < fs
Hubungan antara fp dengan fs memenuhi persamaan Doppler :
s
s
p
p fvv
vvf
dengan : fp : frekuensi yang terdengar oleh pendengar (Hz) fs : frekuensi yang dikeluarkan sumber bunyi (Hz) v : cepat rambat bunyi di udara (ms-1) vp : kecepatan gerak pendengar (ms-1) vs : kecepatan gerak sumber bunyi (ms-1) dengan perjanjian nilai vs
dan vp sebagai berikut :
sumber mendekati pendengar, nilai vs negatif. sumber menjauhi pendengar, nilai vs positif.
pendengar mendekati sumber, nilai vp positif. pendengar menjauhi sumber, nilai vp negatif.
(baik sumber mendekati pendengar atau sebaliknya pendengar mendekati sumber akan memberikan kontribusi kenaikan frekuensi pendengar fp).
Pelayangan Bunyi Adalah terdengarnya bunyi keras dan lemah yang berulang akibat dua bunyi yang frekuensinya hampir sama dibunyikan serentak.
Keterangan : fp : frekuensi bunyi yang diterima
pendengar fs : frekuensi bunyi yang
dikeluarkan oleh sumber
SKL 4.5 Menentukan besaran-besaran fisi yang berkaitan dengan peristiwa efek Doppler
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
79
Fisika kelas XII semester genap
Besarnya frekuensi pelayangan:
Soal Latihan
43. (UN-08/26A atau 23B) Seorang siswa sedang berdiri di tepi jalan raya, mendengar sirine ambulan pada frekuensi ( f ) Hz. Jika ambulan bergerak mendekati siswa dengan laju 5 ms-1, frekuensi sirine 335 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 340 ms-1, maka frekuensi sirine ambulan yang didengar siswa adalah…. a. 340 Hz d. 365 Hz b. 350 Hz e. 370 Hz
c.360 Hz
44. (UN 09/24A atau 21B) Dua pendengar P1 dan P2 bergerak terhadap sumber bunyi S yang diam (lihat gambar).
Kecepatan kedua pendengar sama yaitu 50 m/s. Kecepatan bunyi di udara 350 m/s dan frekuensi yang
dihasilkan oleh sumber bunyi 1.000 Hz. Perbandingan frekuensi yang didengar oleh P1 dan P2 adalah.. a. 1 : 2 d. 3 : 2 b. 2 : 1 e. 4 : 3 c. 2 : 3
45. (UN10/A-24) Kereta api menuju stasiun dengan kelajuan 18 km/jam sambil membunyikan peluit pada
frekuensi 670 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka besar frekuensi yang didengar seorang
penumpang yang duduk di stasiun adalah....
a. 770 Hz d. 680 Hz
b. 740 Hz e. 600 Hz
c. 700 Hz
46. (UN 10/B-18) Lokomotif kereta api melaju dengan kecepatan 72 km/jam mendekati palang pintu kereta
sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 1600 Hz. Bila kecepatan bunyi merambat di udara 340 m/s,
maka frekuensi peluit yang didengar oleh penjaga palang pintu kereta adalah....
a. 3600 Hz d. 1700 Hz
b. 3400 Hz e. 1400 Hz
c. 1800 Hz
47. (Ebtanas 01/31) Sebuah sumber bunyi berfrekuensi 680 Hz bergerak dengan kecepatan 20 m/s menjauhi pendengar yang diam. Di dekat pendengar terdapat sumber bunyi lain yang memancarkan bunyi berfrekuensi 644 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 320 m/s, maka frekuensi pelayangan bunyi yang diterima pendengar adalah…. a. 14 Hz d. 3 Hz b. 6,7 Hz e. 2,7 Hz c. 4 Hz
48. Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 km/jam di belakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz, pengemudi sepeda motor membaca pada spidometer angka 72 km/jam. Apabila kecepatan bunyi 340 m./s, maka pengemudi sepeda motor akan mendengar bunyi klakson dengan frekuensi….. a. 1091 Hz d. 970 Hz
P1 P2
vP1 vP2
S
vs = 0
80 Fisika kelas XII semester genap
b. 1029 Hz e. 914 Hz c. 1000 Hz
49. Mobil A mendekati pengamat P (diam) dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari arah yang berlawanan dengan A pada kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 518 Hz.Jika cepat rambat bunyi di udara 300 m/s maka frekuensi layangan yang didengar P adalah…. a. 14 Hz d. 5 Hz b. 10 Hz e. 4 Hz c. 7 Hz
50. (Ebtanas 02/29) Kereta A bergerak dengan kelajuan 72 km/jam dan kereta B dengan kelajuan 90 km/jam bergerak saling mendekati. Masinis kereta A membunyikan peluit dengan frekuensi 650 Hz. Jika kecepatan rambat bunyi di udara 350 m/s, maka frekuensi yang didengar masinis kereta B dari peluit kereta A adalah…. a. 800 Hz d. 540 Hz b. 740 Hz e. 400 Hz c. 600 Hz
51. (UMPTN 01C/32) Mobil A mendekati pengamat P (diam) dengan kecepatan 30 ms-1 sambil membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari arah yang berlawanan dengan A pada kecepatan 20 ms-1 sambil membunyikan sirine berfrekuensi 518 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 300 ms-
1, maka frekuensi layangan yang didengar P adalah…. a. 14 Hz d. 5 Hz b. 10 Hz e. 4 Hz c. 7 Hz
52. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 10 ms-1 menjauhi seorang pendengar yang tidak bergerak. Jika frekuensi bunyi 400 Hz dan kecepatan rambatnya 390 ms-1, maka frekuensi gelombang bunyi yang terdengar adalah….Hz. a. 420 d. 390 b. 410 e. 380 c. 400
Ringkasan Materi Intensitas Bunyi ( I )
Intensitas bunyi adalah energi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya per satuan luas yang tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang bunyi.
I : intensitas bunyi (W/m2) ; P : daya bunyi (watt) ; A : luas permukaan yang disapu oleh bunyi (m2)
karena bunyi merambat secara isotropik, maka luas permukaan berbentuk selimut bola (A =4r2)
r : jarak titik dari sumber (m) Dapat disimpulkan, intensitas bunyi pada suatu tempat berbanding terbalik dengan kuadrat jarak tempat itu dari sumber.
SKL 4.6 Menentukan intensitas atau taraf intensitas bunyi pada berbagai kondisi yang
berbeda
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
81
Fisika kelas XII semester genap
2
2
2
1
1
2
r
r
I
I
Taraf Intensitas ( TI) Taraf intensitas (TI) bunyi adalah nilai logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran. Hubungan antara intensitas bunyi dengan taraf intensitas bunyi adalah:
oI
ITI log10
Bila satu sumber bunyi menghasilkan intensitas sebesar I1 dan taraf intensitas sebesar TI1, maka sejumlah ’n’ buah sumber identik ketika dibunyikan serentak akan menghasilkan intensitas sebesar In:
Dan taraf intensitas bunyi sebesar TIn:
Bila pada jarak r1 suatu sumber bunyi menghasilkan intensitas I1 dan taraf intensitas TI1, maka pada jarak r2 dari sumber akan dihasilkan intensitas sebesar I2:
( )
Dan taraf intensitas bunyi sebesar TI2 :
(
)
Soal Latihan 53. (UN-08/25A atau 22B) Tabel di bawah ini menunjukkan hasil pengukuran intensitas bunyi dari jarak tertentu
terhadap sumber bunyi. Dari data tersebut intensitas bunyi pada jarak 4 m dari sumber bunyi adalah….
a. 8,0 Wm-2 d. 1,6 Wm-2 b. 7,1 Wm-2 e. 0,9 Wm-2 c. 3,6 Wm-2
54. (UN 09/23A atau 23B) Seratus peluit identik dibunyikan bersama menghasilkan taraf intensitas 70 dB pada intensitas ambang (Io) = 10-12 Wm-2. Taraf intensitas bunyi sebuah peluit adalah.... a. 20 dB d. 50 dB b. 30 dB e. 60 dB c. 40 dB
55. (UN10/A-23 atau B-23) Bunyi klakson sebuah sepeda motor saat dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 40 dB, sedangkan bunyi klakson sebuah mobil saat dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 60 dB (Io = 10-12 Wm-2). Jika 100 klakson sepeda motor dan 10 klakson mobil serentak dibunyikan, maka perbandingan taraf intensitas sepeda motor dengan mobil adalah.... a. 5 : 6 d. 8 : 9
Jarak ( m )
Intensitas ( W/m2 )
1 2 3 4
128,0 32,0 14,2 ……
dengan , I : intensitas bunyi pada suatu titik (Wm-2) r : jarak titik dari sumber bunyi (m)
dengan: TI : taraf intensitas (desibel disingkat dB) I : intensitas bunyi (Wm-2)
oI : intensitas ambang pendengaran (10-12 Wm-2)
82 Fisika kelas XII semester genap
b. 6 : 7 e. 9 : 10
c. 7 : 8
56. (UN 11/P12-40 atau P25-40 atau P39-24) Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB (Io = 10-12 W/m2). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dengan 100 mesin X adalah.... a. 10 : 11 d. 12 : 13
b. 11 : 12 e. 13 : 14
c. 11 : 13
57. (UN 11/P46-29 atau P54-26) Di dalam sebuah gedung Aula sebanyak 100 orang siswa sedang belajar menyanyi. Bila taraf intensitas suara satu orang anak saat bernyanyi 60 dB (anggap untuk setiap anak sama) maka perbandingan taraf intensitas suara satu orang dengan 100 orang (Io = 10-12 W/m2) adalah.... a. 1 : 1 d. 3 : 2
b. 1 : 2 e. 3 : 4
c. 2 : 3
58. (Ebtanas 01/30) Jarak A ke sumber bunyi adalah dua kali jarak B ke sumber bunyi tersebut. Perbandingan intensitas bunyi yang didengar A dan B adalah: a. 1 : 2 d. 2 : 1 b. 1 : 4 e. 4 : 1 c. 1 : 6
59. (Ebtanas 99/33) Intensitas bunyi mesin jahit yang sedang bekerja adalah 10-9 Wm-2. Jika intensitas ambang bunyi 10-12 Wm-2, maka taraf intensitas bunyi dari 10 mesin jahit yang sedang bekerja bersama-sama adalah: a. 400 dB d. 30 dB
b. 300 dB e. 3 dB c. 40 dB
60. Sebuah mesin ketik menghasilkan bunyi dengan taraf intensitas 30 dB, maka 100 mesin ketik yang sejenis menghasilkan taraf intensitas sebesar: a. 130 dB d. 50 dB b. 70 dB e. 40 dB c. 60 dB
61. Tingkat intensitas sejauh 15 m dari sebuah sumber bunyi kecil adalah 50 dB. Andaikan gelombang bunyi merambat secara isotrop ke segala arah, maka taraf intensitas bunyi sejauh 150 m dari sumbernya dalam dB adalah: a. 2 d. 25 b. 5 e. 30 c. 10
62. (UN 09/23A atau 23B) Seratus peluit identik dibunyikan bersama menghasilkan taraf intensitas 70 dB pada intensitas ambang (Io) = 10-12 Wm-2. Taraf intensitas bunyi sebuah peluit adalah.... a. 20 dB d. 50 dB b. 30 dB e. 60 dB c. 40 dB
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
83
Fisika kelas XII semester genap
1. (UN 12/A86-23 atau E45-23) Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan
untuk…. a. membunuh sel kanker d. memasak makanan dengan cepat b. memeriksa cacat logam e. mensterilkan peralatan kedokteran c. mencari jejak sebuah benda
2. (UN 12/B17-23) Sinar merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan…. a. menentukan jejak benda d. untuk rontgen b. pembawa informasi e. untuk pemotretan c. membunuh sel-sel kanker
3. (UN 12/C29-23) Sinar ultraviolet membahayakan kehidupan makhluk hidup, karena dapat menyebabkan…. a. mutasi gen d. pemanasan global b. kanker kulit e. mencairnya es di kutub c. kebakaran hutan
4. (UN 12/D32-23) Gelombang RADAR adalah gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk…. a. mengenal unsur-unsur suatu bahan d. membunuh sel kanker b. mencari jejak sebuah benda e. mensterilkan peralatan kedokteran c. memasak makanan dengan cepat
5. (UN 12/A86-24 atau E45-24) Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut:
Bank Soal
Bab 3 : Gelombang Bunyi dan Gelombang Cahaya
2 cm
1,8 cm
6 cm
fok fob
d
ok ob
84 Fisika kelas XII semester genap
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah…. a. 20 cm d. 27 cm b. 24 cm e. 29 cm c. 25 cm
6. (UN 12/B17-24) Perhatikan gambar pembentukan bayangan pada teropong berikut ini!
Panjang teropong 110 cm dan jarak fokus lensa objektif 1 m. Perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah…. a. 20 kali d. 8 kali b. 15 kali e. 5 kali c. 10 kali
7. (UN 12/C29-24) Perhatikan diagram pembentukan bayangan pada mikroskop berikut.
Jarak benda terhadap lensa objektif 1,1 cm, jarak fokus objektif 1 cm dan jarak fokus okuler 5 cm, maka perbesaran bayangan mikroskop tersebut adalah…. (Sn = 25 cm) a. 25 kali d. 50 kali b. 30 kali e. 55 kali
fob fok
d
fob
fok
Lensa
objektif Lensa
okuler
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
85
Fisika kelas XII semester genap
c. 40 kali
8. (UN 12/D32-24) Seorang siswa bermata normal (Sn = 25 cm) melakukan percobaan menggunakan mikroskop, dengan data seperti diagram berikut. Perbesaran mikroskop adalah…. a. 20 kali d. 60 kali b. 25 kali e. 75 kali c. 40 kali
9. (UN 12/A86-25 atau E45-25) Perhatikan gambar di samping. Celah tunggal S selebar 0,2 mm disinari berkas cahaya
sejajar dengan = 500 nm (1 nm = 10-9 m). Pola difraksi yang terjadi ditangkap pada layar yang berjarak 60 cm dari celah. Jarak antara garis gelap kedua dan garis terang pusat adalah…. a. 3,0 mm b. 3,6 mm c. 4,8 mm d. 5,8 mm e. 6,0 mm
10. (UN 12/B17-25) Seberkas sinar sejajar monokhromatis dengan panjang gelombang 6.000 Ao (1 Ao = 10-10 m) mengenai celah sempit selebar d. Agar pola difraksi orde gelap ke-2 terjadi pada sudut 30o, besar d adalah…. a. 2,4 . 10-3 mm d. 2,4 . 10-7 mm b. 1,8 . 10-3 mm e. 1,8 . 10-7 mm c. 0,8 . 10-3 mm
11. (UN 12/C29-25) Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 Ao (1 Ao = 10-10 m) melewati celah tunggal menghasilkan pola difraksi orde terang pertama seperti pada gambar. Lebar celahnya sebesar…. a. 0,001 mm b. 0,004 mm c. 0,012 mm d. 0,017 mm e. 0,019 mm
12. (UN 12/D32-25) Perhatikan diagram berikut!
Seberkas cahaya melewati celah sempit dan menghasilkan
interferensi minimum orde kedua pada layar. Apabila lebar celah 3 x
cahaya
60 cm
S
sinar
30o
cahaya
celah
layar
30o
Sob = 1,1 cm
fob = 1 cm
16 cm (+) (+)
fok
86 Fisika kelas XII semester genap
10-4 cm (1 Ao = 10-10 m), maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah….
a. 3.000 Ao d. 7.500 Ao
b. 4.000 Ao e. 12.000 Ao
c. 6.000 Ao
13. (UN 11/P12-30 atau P25-26 atau P39-23) Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta
api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m.s-1 sambil membunyikan peluit dengan frekuensi
676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s-1, maka frekuensi peluit kereta B yang didengar oleh Dini
adalah....
a. 680 Hz d. 656 Hz
b. 676 Hz e. 640 Hz
c. 660 Hz
14. (UN 11/P46-30 atau P54-25) Seorang pengamat duduk di gardu pos, didekati mobil ambulans yang sedang
melaju dengan kecepatan 25 m.s-1 sambil membunyikan sirine berfrekuensi 420 Hz. Jika cepat rambat bunyi
di udara saat itu 325 m.s-1, maka frekuensi bunyi sirine yang didengar pengamat saat mobil mendekat
adalah....
a. 390 Hz d. 445 Hz
b. 400 Hz e. 455 Hz
c. 425 Hz
15. (UN 12/A86-21 atau B17-21 atau C29-21 atau D32-21 atau E45-21) Gambar di bawah ini menyatakan
perambatan gelombang tali.
Jika periode gelombang 2 s, maka persamaan gelombangnya adalah….
a. y = 0,5 sin 2 (t – 0,5x) d. y = 0,5 sin 2 (t –
)
b. y = 0,5 sin (t – 0,5x) e. y = 0,5 sin 2 (t –
)
c. y = 0,5 sin (t – x)
16. (UN 12/A86-22 atau B17-22) Perhatikan faktor-faktor berikut: (1) memperbesar massa jenis kawat (2) memperpanjang kawat (3) memperbesar tegangan kawat (4) memperbesar ukuran kawat
Faktor-faktor yang dapat mempercepat perambatan gelombang pada kawat adalah…. a. (1), (2), (3) dan (4) d. (1) saja b. (1), (2), dan (3) e. (3) saja c. (3) dan (4)
17. (UN 12/C29-22 atau E45-22) Dari besaran-besaran berikut: (1) gaya tegangan tali (2) massa per satuan panjang tali (3) luas penampang tali (4) warna tali
Besaran-besaran yang merupakan faktor yang mempengaruhi cepat rambat gelombang pada tali
Y (m)
x (m)
0,5
-0,5
2 4 6
MAZ Be eM “SASTRAWAN FISIKA” SMA N BUKATEJA
87
Fisika kelas XII semester genap
adalah…. a. (1) dan (2) d. (3) dan (4) b. (1) dan (4) e. (1) saja c. (2) dan (4)
18. (UN 12/A86-26 atau E45-26) Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kecepatan vs sambil membunyikan sirine yang menghasilkan frekuensi fs. Seorang pengendara sepeda motor bergerak dengan kecepatan vp mengikuti di belakang ambulans. Jika cepat rambat bunyi di udara v, maka frekuensi bunyi yang didengar
pengendara sepeda motor dapat dirumuskan….
a.
. d.
b.
e.
c.
19. (UN 12/B17-26) Sebuah mobil ambulan yang sedang membunyikan sirine dengan frekuensi a bergerak
dengan laju b berlawanan arah mendekati mobil sedan yang bergerak dengan laju d. Jika kecepatan rambat bunyi sirine ambulan v dan frekuensi yang didengar supir sedan = c, maka perumusan effek Doppler untuk
peristiwa di atas adalah….
a.
d.
b.
e.
c.
20. (UN 12/D32-26) Sebuah mobil ambulan dan seorang anak bergerak saling menjauhi. Mobil ambulans membunyikan sirine berfrekuensi fs dan bergerak dengan kecepatan vs, sedangkan anak bergerak dengan kecepatan vp. Jika cepat rambat bunyi v dan bunyi sirine didengar oleh anak dengan frekuensi fp, maka persamaan frekuensi yang didengar anak (fp) berdasarkan azas Doppler adalah….
a. *
+ d. *
+
b. *
+ e. [
]
c. *
+
21. (UN 12/A86-27 atau B17-27 atau D32-27) Sebuah sumber bunyi mempunyai taraf intensitas 60 dB (Io = 10-12
watt.m-2). Ketika 100 buah sumber bunyi yang sama berbunyi secara serentak, taraf intensitas bunyi yang
dihasilkan adalah….
a. 62 dB d. 100 dB
b. 80 dB e. 160 dB
c. 82 dB
22. (UN 12/C29-27) Tabel taraf intensitas setiap satu sumber bunyi.
Sumber Bunyi Taraf Intensitas (TI)
Suara kicau burung 80 dB
Sirine mobil ambulan 100 dB
Guntur (halilintar) 160 dB
Sebuah mesin mobil menghasilkan taraf intensitas bunyi TI = 70 dB (Io = 10-12 watt.m-2). Agar suara mesin
menghasilkan taraf intensitas yang setara dengan suara sirine ambulans maka diperlukan jumlah mesin
mobil sebanyak….
a. 20 mesin d. 1.000 mesin
88 Fisika kelas XII semester genap
b. 30 mesin e. 3.000 mesin
c. 100 mesin
23. (UN 12/E45-27) Taraf intensitas dari 1.000 sumber bunyi identik yang dibunyikan bersama-sama adalah 60
dB (Io = 10-12 watt.m-2). Taraf intensitas satu sumber bunyi adalah….