Makalah Fisika Dasar 2 INTERFERENSI GELOMBANG
Di Susun Oleh :Kelompok 1Angga Kurnia Darma333408Ardi Tri Laksono3334100485Putri Dewi Novianti3334132213Saddam Husein3334100317
PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGIUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASATAHUN 2014BAB IPENDAHULUAN
A. Latar Belakang
BAB IITINJAUAN PUSTAKAA. Interferensi
Interferensi merupakan perpaduan/interaksi dua atau lebih gelombang cahaya dapat menghasilkan suatu pola yang teratur terang-gelap. Intererensi adalah hasil kerja sama dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik di dalam ruang dan menimbulkan fenomena fisik yang dapat diamati.
Interferensi ini adalah interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.Interferensi menghasilkan gelombang yang berhimpit. Ketika dua bukit (titik tertinggi) gelombang bertemu, mereka bergabung menjadi gelombang yang lebih besar. Ketika bukit sebuah gelombang dan lembah (titik terendah) gelombang bertemu, gelombang saling mengapuskan satu sama lain. Posisi bukit dan lembah disebut fase.Ketika dua gelombang berinteraksi, prinsip superposisi mengatakan bahwa fungsi gelombang yang dihasilkan merupakan penjumlahan kedua fungsi gelombang pembentuk itu masing masing. Fenomena ini umumnya merupakan penjelasan tentang interferensi. Bayangkan suatu kasus dimana butir butir air menetes ke dalam sebuah bak berisi air. Bila setiap tetes air menyentuk permukaan air di bak, maka akan terbentuk gelombang melingkar di permukaan air tersebut. Bila kita meneteskan air di tempat lain, maka tetesan itupun akan membentuk suatu gelombang melingkar yang baru. Dan bila kedua kelombang tersebut saling bertemu, akan terjadi saling tumpang tindih diantara kedua gelombang tersebut. Pada titik titik dimana kedua gelombang tadi bertemu, gelombang yang terjadi akan merupakan penjumlahan antara kedua gelombang asalnya.Interferensi merupakan sifat cahaya yang dapat diamati ketika perbedaan gelombang cahaya dicampur bersamaan. Contoh interferensi adalah pelangi yang kamu lihat dalam gelembung sabun, spektrum warna opal, dan kilauan warna dari beberapa bulu burung. Di sebagian area pola interferensi, gelombang cahaya berada dalam fase, dengan bukit dan lembah saling menguatkan, membentuk daerah yang berkilau. Di daeah lain, di luar fase, dengan bukit dan lembah yang berlawanan, membentuk daerah yang suram. Terdapat berbagai variasi cara untuk memperagakan interferensi, pada bagian daerah yang terang maupun daerah suram, dan perbedaan warna menggambarkan perbedaan panjang gelombang cahaya.
B. Syarat Kondisi InterferensiSyarat syarat terjadinya interferensi, adalah :1. Dua buah gelombang akan menghasilkan pola interferensi yang stabil jika memiliki frekuensi yang sama.2. Perbedaan frekuensi yang signifikan mengakibatkan beda fasa yang bergantung waktu, sehingga I12 = 0.3. Jika sumber memancarkan cahaya putih, maka komponen merah berinterferensi dengan merah, biru dengan biru dst.4. Jika sumbernya monokromatik, maka pola interferensi adalah hitam-putih.5. Kedua sumber cahaya harus bersifat koheren (Kedua sumber cahaya mempunyai beda fase,frekuensi dan amplitude sama),Thomas Young, seorang ahli fisika membuat dua sumber cahaya dari satu sumber cahaya, yang dijatukan pada dua buah celah sempit.
Satu sumber cahaya, dilewatkan pada dua celah sempit, sehingga cahaya yang melewati kedua celah itu, merupakan dua sumbeer cahaya baru
Hasil interferensi dari dua sinar/cahaya koheren menghasilkan pola terang dan gelap.Secara matematika rumus untuk mendapatkan pola terang dan gelap Sbb:
S1 = Sumber cahayaS2 dan S3, dua sumber cahaya baru., d = jarak antar dua sumber c= sudut belok, a=l = jarak antara dua sumber terhadap layar
6. Pola interferensi akan terlihat jelas, jika sumber memiliki amplitudo yang hampir sama atau sama.7. Daerah pusat dari pola terang atau gelap menunjukkan interferensi yang konstruktif atau destruktif sempurna.8. Sumber harus sefasa, atau memiliki beda fasa yang konstan, sehingga disebut koheren, baik koheren ruang maupun koheren waktu.9. Interferensi terjadi pada cahaya yang terpolarisasi linier atau polarisasi lain, termasuk cahaya natural/alami (Hukum Fresnel-Arago)
C. Interferensi GelombangJika kedua gelombang memiliki frekuensi sama dan pada setiap saat yang sama memiliki arah simpangan yang sama pula. Adapun dua gelombang disebut berlawanan fase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama, dan pada setiap seal yang sama memiliki arah simpangan yang berlawanan.Ketika dua gelombang yang koheren menyinari/melalui dua celah sempit, maka akan teramati pola interferensi terang dan gelap pada layar. Jarak tempuh cahaya yang melalui dua celah sempit mempunyai perbedaan (beda lintasan), hal ini yang menghasilkan pola interferensi. Pola interferensi terbagi dua, yaitu:
Interferensi konstruktif dua gelombang harmonik
Interferensi maksimum merupakan gelombang yang saling memperkuat / konstruktif, menghasilkan garis terang. Amplitudo gelombang paduan sama dengan dua kali amplitudo tiap gelombang. Interferensi konstruktif ini terjadi apabila kedua gelombang mempunyai fasa yang sama (sefase), yaitu jika selisih lintasannya sama dengan nol atau bilangan bulat kali panjang gelombang ,maka :d sin = m ; m = 0, 1, 2 .Bilangan m disebut orde terang .Untuk m = 0 disebut terang pusat,m = 1 disebut terang ke-1 dst.
Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak kedua celah d (l >> d), maka sudut sangat kecil, sehingga sin = tan = p/l, dengan demikian :
atau
Keterangan :P=jarak dari terang/gelap ke-m dengan terang pusat (meter)d=jarak kedua sumber cahaya/celah(meter)l=jarak antara sumber cahaya dengan layar (meter)m=bilangan (1,2,3dst)l=panjang gelombang (meter, atau Amstrong A0=1.10-10meter)
Interferensi destruktif dua gelombang harmonik Interferensi Minimum merupakan gelombang yang saling memperlemah / destruktif, menghasilkan garis gelap. Amplitudo gelombang paduan sama dengan nol. Interferensi destruktif ini terjadi apabila kedua gelombang mempunyai beda fasa beda fase kedua gelombang sebesar 180 derajad, yaitu jika selisih lintasannya sama dengan bilangan bulat kali setengah panjang gelombang , maka :d sin = (m ); m = 1, 2, 3 Bilangan m disebut orde gelap.Tidak ada gelap ke 0.Untuk m = 1 disebut gelap ke-1 dst. Mengingat sin = tan = p/l, maka:
Atau
Keterangan :P=jarak dari terang/gelap ke-m dengan terang pusat (meter)d=jarak kedua sumber cahaya/celah(meter)l=jarak antara sumber cahaya dengan layar (meter)m=bilangan (1,2,3dst)l=panjang gelombang (meter, atau Amstrong A0=1.10-10meter)
Jarak antara dua garis terang yang berurutan sama dengan jarak dua garis gelap berurutan. Jika jarak itu disebut p, maka : p d = lBeda fasa dua gelombang yang bersuperposisi di suatu tempat dapat terjadi karena perbedaan jarak tempuhnya meskipun pada sumbernya keduanya sefasa.Bila beda fasa dua gelombang di suatu tempat terjadi karena perbedaan panjang lintasan yang ditempuh oleh masing-masing gelombang, maka
Agar interferensi konstruktif/destruktif dapat terjadi terus menerus di suatu tempat, maka sumber-sumber gelombangnya harus menghasilkan gelombang yang koheren.
Dua gelombang dikatakan koheren jika beda fasanya tetap
Gelombang merah merupakan hasil interferensi konstruktif antara gelombang hitam dan biru.
Gelombang hijau merpakan hasil interferensi destruktif antara gelombang merah dengan gelombang hitamD. Interferensi Gelombang CahayaInterferensi gelombang cahaya adalah perpaduan dari 2 gelombang cahaya. Agar hasil interferensinya mempunyai pola yang teratur, kedua gelombang cahaya harus koheren, yaitu memiliki frekuensi dan amplitudo yg sama serta selisih fase tetap. Warna-warni pelangi menunjukkan pada kita bahwa sinar matahari adalah gabungan gabungan dari berbagai macam warna dari spektrum kasat mata. Akan tetapi warna pada gelombang sabun, lapisan minyak, warna bulu burng merah dan burung kalibri bukan disebabkan oleh pembiasan. Tetapi karna terjadi interferensi konstruktif dan distruktif dari sinar yang dipantulkan oleh suatu lapisan tipis. Adanya gejala interferensi ini bukti yang paling menyakinkan bahwa cahaya itu adalah gelombang.Cahaya juga merupakan gelombang (yaitu gelombang EM) sehingga prinsip superposisi linear juga berlaku pada cahaya. Fenomena interferensi (konstruktif dan destruktif) juga dapat ditemui pada gelombang cahaya.Untuk menghasilkan dua gelombang yang sefasa (koheren), digunakan satu sumber cahaya monokromatik yang dilewatkan pada dua celah sempit.
Sumber cahayadS1S2RPyLLayaroIntensitas cahaya di P adaah resultan intensitas cahaya datang dari S1 dan S2.Lintasan S1P lebih pendek daripada lintasan S2P. Selisihnya disebut beda lintasan.Apabila S2P dipotong di titik R maka lintasan S1P= RP S2P- S1P = S2RKetika kedua gelombang yang berpadu sefase (beda fase 0, 2, 4 ,..../ 0, , 2 , 3 ,....) maka yang terjadi adalah interferensi konstruktif9 saling menguatkan) dan gelombang memiliki amplitudo maksimum. Sedangkan ketika gelombang yang berpadu berlawanan fase ( beda fase: , 3 , 5 , .../ , 1 ,...) maka yang terjadi adalah interferensi destruktif ( saling melemahkan) an gelombang memiliki amplitudo nol.
Q
Sudut OQP = sudut S2 S1R karena di depan sudut adlah 90 (sama) sehingga nya juga sama.
Interferensi maksimum terjadi jika fase sama, karena sefase maka ini terjadi pada pita terang ( interferensi konstruktif) sehingga beda lintasannya;
n= 0, 1,2,3,...
Interferensi minimum terjadi jika berlawana fase (Destruktif) atau beda lintasannya , 1 , 2 ,...
n = , 1 , 2 ,...
Jarak pita terang dan gelap ke ke-n ke terang pusat
Untuk pita gelapUntuk pita terang, sin tan
BAB IIIPENUTUP
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang didapat dari makalah mengenai interferensi gelombang ini adalah :1. Interferensi merupakan perpaduan/interaksi dua atau lebih gelombang cahaya dapat menghasilkan suatu pola yang teratur terang-gelap.2. Interferensi merupakan sifat cahaya yang dapat diamati ketika perbedaan gelombang cahaya dicampur bersamaan.3. Interferensi maksimum merupakan gelombang yang saling memperkuat / konstruktif, menghasilkan garis terang.4. Interferensi Minimum merupakan gelombang yang saling memperlemah / destruktif, menghasilkan garis gelap.
DAFTAR PUSTAKA
http://ersanti.wordpress.com/category/ringkasan-rumus-fisika-smu-ipa-xii/http://fisikaohfisika.blog.com/2010/12/17/gelombang/http://fisikon.com/kelas3/index.php?option=com_content&view=article&id=31:sifat-sifat-gelombang-interferensi-gelombang&catid=1:gelombang-mekanik&Itemid=77http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/128797-T%2026684-Pengukuran%20kecepatan-Tinjauan%20literatur.pdf.http://skp.unair.ac.id/repository/Guru-Indonesia/InterferensiGelomba_TienKartina_11156.pdfhttp://tien_kartina.guru-indonesia.net/artikel_detail-11156.htmlhttp://www.sisilain.net/2011/01/pengertian-interferensi.html
