INTERFERENSI CAHAYA KEAS XII SEMESTER 5 File - e

PEMANTAPAN FISIKA KELAS XII MIPA
SMA NEGERI 5 MATARAM
GELOMBANG CAHAYA (2)
(INTERFERENSI DAN DIFRAKSI)
A. Definisi Interferensi Cahaya
 Interferensi cahaya adalah perpaduan gelombang cahaya koheren yang menghasilkan pola teranggelap yang merupakan pola interferensi konstruktif-destruktif.
 Interferensi konstruktif terjadi pada pola pita terang dan interferensi gelombang sefase.
 Interferensi destruktif terjadi pada pola pita gelap dan interferensi gelombang berlawanan fase.
B. Interferensi Celah Ganda
Terang ke m
Gelap ke m
Terang Pusat

Syarat terjadinya interferensi maksimum (pita terang):
d . sin   m.

; karena θ adalah sudut kecil, maka sin θ ≈ tan  
y
y
, maka: d .  m.
L
L
Syarat terjadinya interferensi minimum (pita gelap)
1
y 
1

atau
d . sin    m  
d .   m  
2
L
2



Keterangan: d = jarak antara dua celah; m = orde terang atau orde gelap (m = 0, 1, 2, 3, ….); λ = panjang
gelombang cahaya; y = jarak terang orde ke-m ke terang pusat atau jarak gelap orde ke-m dari terang pusat;
dan L = jarak antara celah ke layar.
C. Interferensi pada Lapisan Tipis (sabun, minyak, dll)
Pemantulan sinar matahari oleh permukaan minyak di atas permukaan air. sinar pantul (E) dan
sinar bias (F) akan menghasilkan interferensi bila dilewatkan pada lensa cembung.
 Interferensi maksim terjadi bila:
1

2.n.d   m  
2

 Interferensi minimum terjadi bila:
2.n.d  m.
Keterangan: n = indeks bias selaput tipis; d = tebal selaput tipis
D. Definisi Difraksi
 Difraksi cahaya adalah pembelokan arah rambat cahaya pada celah sempit yang menghasilkan
garis gelap terang.
E. Difraksi Celah Tunggal
 Syarat terjadinya difraksi minimum (pita gelap):
y
d . sin   m.
; karena θ adalah sudut kecil, maka sin θ ≈ tan   ,
L
y
maka: d .  m.
L
 Syarat terjadinya difraksi maksimum (pita terang)
1
y 
1

atau
d . sin    m  
d .   m  
2
L 
2

F.
Difraksi Celah Banyak (Kisi)
 Syarat terjadinya interferensi maksimum (pita terang):
d . sin   m.
; karena θ adalah sudut kecil, maka sin θ ≈ tan  
maka: d .

y
 m.
L
Banyak goresan per satuan panjang (cm) disebut konstanta kisi (d).
y
,
L
Hubungan antara konstanta kisi dengan banyaknya goresan (N)
1
d
N
 Syarat terjadinya interferensi minimum (pita gelap)
1
y 
1

atau
d . sin    m  
d .   m  
2
L 
2

G. Latihan Soal
I. Petunuk: pilihlah jawaban yang paling tepat!
1. Pada percobaan Young digunakan gelombang cahaya dengan panjang gelombang 4.500 A°
dengan jarak antara celah dengan layar 2 meter. Jika jarak antarcelah 0,5 mm maka jarak pita
terang ketiga dari pusat terang adalah . . . .
a. 0,9 mm
c. 2,7 mm
e. 5,4 mm
b. 1,8 mm
d. 3,6 mm
2. Diagram di bawah menggambarkan percobaan Young. Jika d adalah jarak antara dua celah, L
adalah jarak celah ke layar, dan y adalah jarak garis terang ke 2 dari terang pusat, maka panjang
gelombang cahaya yang digunakan (1 Å = 10-10 m) adalah…
a. 3.000 Å
b. 4.000 Å
y=1 mm
d=1 mm
c. 5.000 Å
d. 5.500 Å
e. 6.000 Å

L= 1 m
3. Suatu lapisan minyak diatas permukaan aiar memantulkan warna merah. ini berarti warna biru
mengalami interferensi dan hilang dari spektrum. jika indekas refraksi (indek bias) minyak
adalah 1,25, sedangkan warn biru mempunyai panjang gelombang λ= 5000 Å, maka tebal lapisan
minimum lapisan minyak adalah…
a. 1.000 Å
c. 3.000 Å
e. 5.000 Å
b. 2.000 Å
d. 4.000 Å
4. Cahaya dengan panjang gelombang 750 nm melalui celah tunggal yang lebarnya 1,0 x 10 -3 m, dan
sebuah layar diletakkan 20 cm di depan celah. Besarnya lebar terang pusat pada layar adalah ….
a. 0,15 mm
c. 0,45 mm
e. 0,60 mm
b. 0,30 mm
d. 0,50 mm
5. Cahaya dengan panjang gelombang 450 nm jatuh pada celah tunggal yang menghasilkan lebar
terang pusat 8 cm pada layar yang berjarak 2 meter dari celah. Lebar celah tersebut adalah ….
a. 1,125 x 10-5 m
c. 2,500 x 10-5 m
e. 3,00 x 10-5 m
b. 2,250 x 10-5 m
d. 2,75 x 10-5 m
6. Seberkas cahaya jatuh pada kisi difraksi yang terdiri dari 5000 celah tiap cm. Sudut terang orde
ke dua sebesar 300, maka panjang gelombang cahaya yang dipakai adalah …..
a. 2500 Å
c. 5000 Å
e. 8000 Å
b. 4000 Å
d. 6500 Å
7. Kisi difraksi yang sama digunakan dengan dua cahaya dengan panjang gelombang A dan B.
Garis terang keempat cahaya A tepat berimpit dengan garis terang ke tiga cahaya B, maka nilai
perbandingan A / B adalah ….
e. 4
c. 4
a. 2
9
3
3
d. 3
b. 3
4
2
II. Petunjuk: jawablah soal di bawah ini dengan benar!
1. Dua celah dengan jarak 0,2 mm disinari tegak lurus cahaya monokromatik. Garis terang ketiga
terletak 7,5 mm dari garis terang pusat pada layar yang berjarak 1 m dari celah. Hitung panjang
gelombang sinar yang dipakai!
2. Sebuah sinar monokromatik dengan panjang gelombang 6000 Å didatangkan tegak lurus pada
selaput tipis sabun yang indeks biasnya 1,2. Agar terjadi pelemahan, berapa tebal minimum
lapisan gelembung air sabun tersebut?
3. Pada percobaan Young, jarak antar celah adalah 0,12 mm dan jarak antara celah dan layar adalah
55 cm. Bila panjang gelombang yang digunakan adalah 546 nm, hitung jarak antar garis terang
yang berdekatan.
4. Sebuah celah tunggal dijatuhi sinar merah yang panjang gelombangnya 650 nm dengan sudut
30o. Berapakah harga d minimum bila terjadi difraksi pada layar?
5. Celah tunggal selebar 0,1 mm disinari cahaya sejajar yang panjang gelombang 6000 A. Pola
difraksi yang terjadi ditangkap layar pada jarak 0,4 m. Tentukanlah jarak antara garis gelap
ketiga dari pusat terang !
6. Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 625 nm datang tegak lurus pada suatu kisi
difraksi. Bayangan kisi difraksi orde kedua dibentuk dalam arah 30 o terhadap arah normal kisi.
Tentukan banyak garis tiap mm yang dimiliki kisi!