Fisika Optis & Gelombang 1
Fisika Optis & Gelombang
1
Cahaya dipandang sebagai gelombang
Supaya terjadi interferensi maka:
◦ Sumber cahaya harus koheren yaitu fasenya tetap (satu terhadap yang lain)
◦ Sumber cahaya harus monokromatis yaitu hanya mempunyai panjang-
gelombang tunggal.
Fenomena interferensi yang terjadi pada gelombang cahaya
diperlihatkan dalam percobaan Thomas Young
percobaan celah ganda
memperlihatkan bahwa terjadi pola-pola interferensi
membangun dan merusak pada titik-titik tertentu
2
3
Bright fringe : garis terang ; Dark fringe : garis gelap
Slits : celah
Gambar (a) interferensi membangun garis terang pada titik P
Gambar (b) interferensi membangun garis terang pada titik Q
Gambar (c) interferensi merusak garis gelap pada titik R
4
Perbedaan panjang lintasan r1 dan r2 adalah:
5
Interferensi membangun terjadi di titik P jika:
Bilangan m disebut orde. Garis terang pusat terjadi saat = 0
atau m = 0 dan disebut maksimum orde ke-0. Maksimum
pertama di kedua sisi dimana m = ±1 disebut maksimum orde
pertama dst.
Interferensi merusak terjadi di titik R jika merupakan
kelipatan ganjil dari setengah panjang-gelombang (beda fase
180) atau:
6
Jika L >> d dan d >> maka menjadi sangat kecil dan dapat
digunakan pendekatan sin tan . Maka dari segitiga OPQ
diperoleh
Dan jarak O ke maksimum orde ke-m adalah:
Dan jarak O ke mimimum orde ke-m adalah:
7
Percobaan Young celah ganda. Layar diletakkan sejauh 1,2 m
dan jarak antara kedua celah adalah 0,03 mm. Garis terang
orde ke-dua (m=2) terjadi pada titik 4,5 cm dari pusat.
◦ Tentukan panjang-gelombang cahaya
◦ Tentukan berapa jarak antara garis terang yang satu dengan garis terang
yang berikutnya.
8
Fakta:
Gelombang yang merambat dari medium dengan indeks bias
n1 menuju ke medium dengan indeks bias n2 akan
mengalami perubahan fase sebesar 180 karena pemantulan
jika n2 > n1, dan tidak mengalami perubahan fase karena
pemantulan jika n2 < n1.
Panjang-gelombang cahaya dalam medium dengan indeks
bias n dinyatakan sbg:
dengan adl panjang-gelombang cahaya pd medium udara.
9
n film > n udara
Tebal film = t
Cahaya 1 : fase berubah 180
Cahaya 2 : tdk berubah fase, namun lintasannya lebih panjang sebesar 2t
Interferensi membangun jika
2t=n/2 sehingga:
atau
Interferensi merusak jika:
10
Sel surya seringkali dilapisi dengan
film SiO (n=1,45) utk meminimalkan
rugi-rugi pemantulan. Misalkan sel
surya berbahan silikon (n=3,5)
dilapisi SiO spt pd gambar. Tentukan
tebal minimum film SiO yg
menghasilkan pantulan minimum pd
panjang-gelombang 550 nm.
Catatan:
Pantulan minimum terjadi saat interferensi
merusak.
11
Interferensi membangun terjadi jika:
: grazing angle
12
Potassium Iodide (KI) mempunyai struktur kristal yang sama
dengan NaCl dengan d = 0,353 nm. Berkas sinar x
monokromatis menunjukkan interferensi maksimum saat
grazing angle-nya 7,6. Hitunglah panjang-gelombang sinar
x yang digunakan.
Sinar x dengan panjang-gelombang 0,129 nm datang pada
sebuah permukaan kristal, dan maksimum orde pertama
terjadi saat grazing angle-nya 8,15. Tentukan jarak antara
atom-atom dalam kristal tsb.
13