STRUKTUR MATERI GELOMBANG CAHAYA KD 3.1 : Menerapkan

STRUKTUR MATERI GELOMBANG CAHAYA
NAMA : ST MANDARATU
NIM
: 15B08044
KD 3.1
: Menerapkan konsep dan prinsip gelombang bunyi dan cahayadalam tekhnologi
KD 4.1
: merencanakan dan melaksanakan percobaan interferensi cahaya
No
Pengalaman siswa
yang mendukung
Materi
Konsep/ prinsip/ Hukum/ Teori yang mendukung
1
Proses terjadinya cahaya
Cahaya dihasilkan oleh transisi elektron dalam suatu atom yang kembali dari
keadaan eksitasi ke keadaan semula
Pengertian foton
Foton adalah paket-paket cahaya atau energy yang dibangkitkan oleh gerakan
muatan-muatan listrik
Pancaran cahaya
Pancaran cahaya yang dipancarkan oleh elektro-elektron pada atom mempunyai
energy tertentu dan tergantung orbit electron. Sifat cahaya yang dipancarkan oleh
sebuah atom disebut spectrum elektron
2
3



Laser
Serat optik
hologram
4
5
Pembiasan
pada Gelombang
elektromagnetik
prisma
atau (proses
terurainya
cahaya
terjadinya pelangi
polikromatik menjadi cahaya
monokromatik oleh prisma)
Energi Foton
Cahaya terdiri atas cahaya polikromatik ( terdiri atas beberapa panjang gelombang
dan frekwensi ) dan cahaya monokromatik (terdiri atas satu panjang gelombang
dan frekuensi)
Energi sebuah foton dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan
E= h.f
Dimana :
E = energi foton (J)
H = Constanta Planck ( 6,63 . 10-34 Js)
F = frekuensi (Hz)
6
Bahan
tembus Interaksi cahaya dengan bahan
cahaya
misalnya
lensa dan bahan
yang tidak tembus
cahaya
adalah
cermin, bahan yang
buram adalah agaragar dan susu cair
Jika seberkas cahaya mengenai suatu bahan, maka akan meyebabkan elektronelektron bahan tersebut bergetar. Bahan-bahan dapat dibedakan menjadi:
 bahan tembus cahaya (transparent) yaitu bahan yang memungkinkan
dilewati cahaya sehingga benda-benda yang ada pada posisi yang lain bisa
terlihat dengan jelas, contoh : air, udara ,lensa dll
 bahan tak tembus cahaya ( opaque ) yaitu bahan-bahan yang dapat
memantulkan dan menyerap cahaya tanpa meneruskannya contoh: cermin.
 bahan buram (transslucent) adalah bahan-bahan yang memungkinkan untuk
dilewati cahaya, tetapi menyebar sehingga benda-benda pada sisi yang lain
tidak dapat dilihat dengan jelas, contoh: agar-agar, dan susu cair.
Peristiwa interferensi, difraksi a. interferensi adalah sebuah peristiwa yang terjadi ketika dua buah gelombang
dan polarisasi
bertemu pada saat bergerak dalam medium yang sama. Interferensi gelombang
dibedakan menjadi:
 interferensi gelombang konstruktif
 interferensi gelombang deskruftif
pola interferensi cahaya : https://fisikamemengasyik.wordpress.com/fisika3/optik-fisis/d-interferensi-cahaya/
b. difraksi adalah peristiwa memancarnya cahaya melaluicelah sempit.
c. polarisasi adalah adalah proses pengubahan cahaya tak terpolarisasi menjadi
cahaya terpolarisasi.
Polarisasi dapat terjadi dengan cara transmisi, pemantulan, pembiasan, dan
hamburan yang umumnya menggunakan palaroid sebagai filter.
PERTEMUAN 2
gelembung air sabun akan terlihat
berwarna, warni. Begitu juga
genangan minyak tanah diatas
permukaan air, akan terlihat sama
berwarna warni.
Interferensi Gelombang Untuk mencapai keadaan interferensi,gelombang –gelombang harus memiliki
cahaya koheren
beda fase yang sama dan frekuensi yang sama.
Jika kedua sumber gelombang cahaya (S 1dan S2) mempunyai beda fase ½,
maka pada titik P akan terjadi interferensi maksimum dengan rumus :
ΔS = S1P – S2P = ( n + ½)

Dan interferensi minimum jika selisih jarak kedua sumber tersebut adalah :
ΔS = S1P – S2P = n . 
Interferensi oleh satu Apabila seberkas cahaya apabila dilewatkan sejajar melalui celah sempit,
celah
sempit
(celah maka dibelakang celah sempit akan akan terbentuk pola selang-seling terang
tunggal)
gelap. Daerah gelap yang terjadi setelah terang pusat dapat diperoleh dengan
rumus :
D sin  = n . 
Dengan :
D = lebar celah
 = panjang gelombang cahaya
 = sudut difraksi
N = 1, 2, 3,
Daerah terang yang terjadi setelah terang pusat dapat diperoleh menggunakan
rumus :
D sin  = ( n – ½) 
Letak atau jarak daerah (garis) gelap ke –n dari terang pusat dapat ditentukan
dengan rumus :

Dengan :
Y = jarak garis gelap ke-n ke terang pusat
L = jarak celah ke layar
Interferensi oleh celah
ganda
Cahaya difraksi dari S1 berinterferensi S2 pada titik P. karena garis OP
membentuk sudut , dengan garis OP0 (terang pusat) dan selisih jarak
gelombang cahaya dari S1 dengan gelombang cahaya S2 ketitik P adalah
d sin  , maka hasil interferensi sinar-sinar cahaya difraksi dari S1 dan S2
akan membentuk pita terang ketika persamaan berikut ini dipenuhi
n = 1, 2, 3, …
D sin  = n . 
d sin  = n .   sin  = tan  =
=n.

Dengan
L = jarak layar ke 2 dan 3
Sementara itu untuk pita-pita gelap terjadi ketika selisih jaraknya adalah
sebagai berikut :
N = 1, 2, 3,…


trek berjarak dekat pada Difraksi cahaya oleh kisi
penggunaan CD atau DVD
sebagai kisi difraksi untuk
membentuk
pola
pelangi
terlihat ketika melihat disk.
hologram pada kartu kredit
adalah sebuah contoh lainnya.
Difraksi di atmosfer
oleh partikel kecil dapat
menyebabkan cincin terang
akan terlihat di sekitar sumber
cahaya terang seperti matahari
atau bulan. Sebuah bayangan
benda padat, menggunakan
cahaya dari sumber yang
kompak,
menunjukkan
pinggiran kecil di dekat
ujungnya.
D sin  = n . 




Karena m sangat kecil maka sin m  tan m = D/l, sehingga :

Dimana :
Dm = daya urai (m)
 = panjang gelombang cahaya ( m)
L = jarak benda ( sumber cahaya) dari lensa (m)
D = diameter celah (m)
PERTEMUAN III
Menguji
kualitas
minyak Polarisasi cahaya
goring.
1. Polarisasikarena
Kaca mobil berwarna hitam,
absorpsi selektif
demikian juga kaca riben, film
3 dimensi, sacharimeter, LCD
(layar tv,jam digital, layar
calculator), langit berwarna
biru
(Polarisasi karena absorpsi selektif0
P1
P2
( penggunaan analisator dapat mengubah intensitas cahaya terpolarisasi)
Jika amplitudo dari gelombang cahaya terpolarisasi yang jatuh pada P2
adalah Am dan intensitasnya Im (dengan Im  Am2 ), maka intensias cahaya
yang diteruskan berubah terhadap perubahan sudut polarisasi menurut
persamaan sebagai berikut :
I = Im cos 2 
Polarisasi cahaya
2. Polarisasi
karena
pemantulan
dan
pembiasan
( Hukum Mulus )
( polarisasi karena pemantulan )
Berdasarkan hasil eksperimen, pada sudut pemolarisasi diperoleh bahwa
sinar yang dipantulkan oleh permukaan bahan dengan sinar yang dibiaskan
oleh bahan saling tegag lurus. Karena itu :
p + r = 900
Berdasarkan hukum Snellius, maka ;
n1 sin p = n2 sin r
n1 sin p = n2 sin ( 900 - p)
n1 sin p = n2 sin p

=

Tan p =
Karena
= n, yaitu indeks bias medium 2 relatif terhadap medium 1, maka :
Tan p = n
( hukum Brewster )
Polarisasi cahaya
3. Polarisasi
karena
hamburan
( polarisasi karena hamburan)
Warna biru pada cuaca cerah terjadi karena cahaya matahari dihamburkan
oleh gas-gas dalam atmosfer, sedangkan cahaya yang paling banyak
dihamburkan dan mengalami polarisasi adalah cahaya yang berwarna biru
Polarisasi cahaya
Zat yang dalam larutannya dapat memutar bidang polarisasi disebut dengan
4. Polarisasi
karena zat optik aktif dan alat yang digunakan untuk mengukur sudut putaran bidang
pemutaran
bidang polarisasi disebut polarimeter. Polarimeter yang khusus dirancang untuk
polarisasi
larutan gula disebut sakarimeter.