Menentukan panjang gelombang cahaya

DEFINISI INTERFERENSI
Interferensi cahaya adalah perpaduan antara dua gelombang
cahaya atau lebih yang dapat menghasilkan pola yang konstruktif
atau destruktif.
fase sama  pola konstruktif
fase berlawanan  pola destruktif.
Fase sama, konstruktif
Fase berlawanan , destruktif
Percobaan Thomas Young
(a) Sinar gelombang dari celah S1 dan S2
berinterferensi di titik P.
(b) Untuk D >> d, r1 dan r2 dianggap sejajar dan
membentuk sudut θ terhadap sumbu tengah.
Pola terang terjadi bila :
L  d sin   m 
(1)
Pola gelap terjadi bila :
1
L  d sin   (m  ) 
2
(2)
dengan m = 0, 1, 2, 3, ...
Menentukan panjang gelombang cahaya
Bila θ << maka :
Jarak terang ke m diperoleh
dari (1) dan (3) :
Jarak gelap ke m diperoleh
dari (2) dan (3) :
(3)
yd
m
D
yd
1
 (m  ) 
D
2
Dari jarak gelap atau terang ini dapat ditentukan panjang gelombang
cahaya yang dipakai dalam percobaan.
Contoh soal
Percobaan Fresnel
Dengan menggunakan cermin,
Tidak dibahas disini
Interferensi oleh Lapisan Tipis
Sinar datang dengan sudut i thd normal
Indeks bias lapisan adalah n
Tebal lapisan adalah d
Selisih lintasan optik yang
ditempuh oleh sinar datang hingga
sinar pantul ke 1 dan sinar pantul
ke 2 adalah :
dari Hukum Snellius :
diperoleh
dengan n > 1
dengan k = 0, 1, 2, 3, ...
Interferensi oleh lapisan tipis dapat dipergunakan untuk menentukan tebal
lapisan tipis atau menentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan.
Contoh soal
Contoh soal
Cincin Newton
Bila cahaya monokromatik dipantulkan oleh kedua permukaan
yang berdekatan ke mata pengamat dengan sudut tertentu, titik
singgung lensa akan terlihat sebagai sebuah lingkaran gelap
dikelilingi sederet cincin terang dan gelap.
Jika cahaya dengan panjang gelombang λ ,
datang dari atas dengan arah tegak lurus.
R = jari-jari kelengkungan lensa
r = jari-jari kelengkungan gelap dan terang
hasil interferensi.
1. Interferensi maksimum (lingkaran terang), jika:
rt2 = (n – 1/2) λ .R
dengan : n = 1, 2, 3, ..........
rt = jari-jari lingkaran terang ke-n.
2. Interferensi minimum (lingkaran gelap), jika:
rg2 = n. λ .R
n = 0, 1, 2, ........
rg adalah jari-jari lingkaran gelap ke-n.
1. Interferensi maksimum (lingkaran terang),
jika:
rt2 = (n – 1/2) λ .R
dengan : n = 1, 2, 3, ..........
rt = jari-jari lingkaran terang ke-n.
2. Interferensi minimum (lingkaran gelap), jika:
rg2 = n. λ .R
n = 0, 1, 2, ........
dengan rg adalah jari-jari lingkaran gelap ke-n.
Contoh Soal
Dua celah yang berjarak 1 mm, disinari cahaya merah dengan
panjang gelombang 6,5 × 10-7 m. Garis gelap terang dapat
diamati pada layar yang berjarak 1 m dari celah. Hitunglah a)
jarak antara gelap ketiga dan terang pusat, b) jarak antara terang
kedua dengan garis terang keempat.
Penyelesaian :
Soal soal Interferensi
1. Dalam suatu percobaan celah ganda Young diketahui jarak
kedua sumber 0,8 mm yang disinari dengan cahaya yang
memiliki panjang gelombang 0,8 μm. Hitunglah sudut pisah
yang dibentuk oleh garis-garis gelap yang berdekatan.
2. Pada sebuah eksperimen celah ganda yang digunakan cahaya
dengan panjang gelombang 0,6 μm. Hasil percobaan diketahui
jarak antara tiga garis-garis gelap yang berdekatan adalah 2
mm. Tentukan jarak antara dua garis yang berdekatan jika
digunakan cahaya dengan panjang gelombang 0,9 μm.
3. Dua celah berjarak 0,3 mm dan diletakkan 50 cm dari sebuah
layar. Berapakah jarak antara garis gelap kedua dan ketiga dari
pola interferensi jika celah-celah diterangi dengan cahaya yang
mempunyai panjang gelombang 600 μm.