11/4/2011
1
11/4/2011
KOHERENSI koheren : memiliki ∆𝜽 yang tetap (tidak berubah terhadap waktu) ∆𝜃 = 𝜋
y1 y2
∆𝜃 = 0
y1 y2
2
11/4/2011
INTERFERENSI CELAH GANDA
G4
G2
G1 G2 G3 G4
Cahaya bersifat partikel
T4 G4 T3 G3 T2 G2 T1 G1 Tpusat G1 T1 G2 T2 G3 T3 G4 T4
Cahaya bersifat gelombang
3
11/4/2011
Percobaan Interferensi
PROSES PEMBETUKAN POLA GELAP TERANG
Constructive interference
+=
Constructive interference
+=
Destructive interference
+=
4
11/4/2011
∆𝜃 = 𝑚 2π ∆𝑆 = 𝑚λ
Sefase Terjadi interferensi konstruktif
yR
y1
y2
∆𝜃 = 𝑚 − 1/2 2π ∆𝑆 = 𝑚 − 1/2 λ
Berlawana fase Terjadi interferensi Destruktif
y1
yR y2
layar pola
l Monokromatik
r2 p r1 d
θ
L d l
T4 G4 T3 G3 T2 G2 T1 G1 Tpusat G1 T1 G2 T2 G3 T3 G4 T4
Tentukan perbedaan selisih lintasan kedua sinar tsb ? a. d sinθ
b. d cosθ
c. L sinθ
d. L cosθ
e. dp/L
5
11/4/2011
layar pola
l Monokromatik
r2 p
T1 G1 Tpusat G1 T1 G2 T2 G3 T3 G4 T4
r1 d
θ
θ’
ΔS
untuk L d
' S d sin d l
T4 G4 T3 G3 T2 G2
p l
Sefase Terjadi interferensi “Konstruktif”: terang
S d sin d
p m l
Berlawanan Fase (gelap) Terjadi interferensi “Destruktif”: gelap
S d sin d
p 1 m l 2
6
11/4/2011
Intensitas pola gelap terang pada interferensi celah ganda E1 Eo sin t E2 Eo sin t
ER 2 Eo sin t cos 2 2 I
Buktikan ?
E2 (laju energi rata rata yang mengalir tiap satuan luasan) co
I E2
I I o cos 2 2
Buktikan ? Pembuktian
E1 Eo sin t E2 Eo sin t ER E1 E2 Eo sin t Eo sin t
ER Eo sin t Eo sin t t t t t Eo 2sin cos 2 2 Eo 2sin t cos 2 2 2 Eo sin t cos 2 2
7
11/4/2011
I E 2 Eo sin t cos 2 2
2
2
2 I E 4 Eo2 sin 2 t cos 2 2 2
2 I E 2 Eo2 cos 2 2
1 2
2 I E I o cos 2 2
I I o cos 2 2
Sefase Terjadi interferensi “Konstruktif”: terang m 2
2m I I o cos 2 2
I I o cos 2 m
I = Io untuk semua nilai m
Berlawanan Fase (gelap) Terjadi interferensi “Destruktif”: gelap m 1 2 2 I I o cos 2 2 2 I = 0 untuk semua nilai m I I cos m 1 2 o
m 1 2 2
8
11/4/2011
I = Io
I=0 Terang ke- 2 Gelap ke- 2 Terang ke- 1 Gelap ke- 1 Terang pusat Gelap ke- 1 Terang ke- 1 Gelap ke- 2 Terang ke- 2
INTERFERENSI LAPISAN TIPIS
9
11/4/2011
renggang
rapat
rapat
renggang
10
11/4/2011
n lapisan > n medium
n lapisan < n medium
n lapisan > n medium
Hubungan ΔS dan d ? (1)
S 2n f d cos r
(2)
λ Syarat : Interf. konstruktif ?
D n udara (nu)
i i A
Interf. destruktif ?
C r
n lapisan (nf)
n medium (nm)
d
B
S n f AB BC nu AD
11
11/4/2011
(1)
Hubungan ΔS dan d
(2)
S n f AB BC nu AD 2n f AB nu AD
λ i i
n udara (nu)
A
C r
n lapisan (nf)
d ; AD AC sin i ; AC 2d tan r ; cos r nu sin r n f sin i
AB
D
d
d 2nu d tan r sin i cos r 2n f d nu 1 cos r tan r sin i cos r n f 2n f d sin r sin r cos r sin i 1 cos r sin i cos r 2n f d 2 n d f 1 sin 2 r cos 2 r cos r cos r 2n f d cos r
S 2n f n medium (nm)
B
S S
Syarat Interf. konstruktif 1 3 , ,... 2 2 1 S m 2
S
S
S
Syarat Interf. destruktif S , 2 ,...
m = 1,2,...
S m
n lapisan < n medium
Hubungan ΔS dan d ? (1)
S 2n f d cos r
(2)
λ Syarat :
D n udara (nu)
Interf. konstruktif ?
i i A
Interf. destruktif ?
C r
n lapisan (nf)
n medium (nm)
d
B
12
11/4/2011
(1)
(2)
λ n udara (nu)
i i
d ; AD AC sin i ; AC 2d tan r ; cos r nu sin r n f sin i
C r
n medium (nm)
S n f AB BC nu AD 2n f AB nu AD AB
D
A n lapisan (nf)
Hubungan ΔS dan d
d B
S S
Syarat Interf. konstruktif S , 2 ,... S m Syarat Interf. destruktif
d 2nu d tan r sin i cos r 2n f d nu 1 cos r tan r sin i cos r n f 2n f d sin r sin r cos r sin i 1 cos r sin i cos r 2n f d 2n f d 2 2 1 sin r cos r cos r cos r 2n f d cos r
S 2n f
S S
1 3 , ,... 2 2 1 S m 2 S
m = 1,2,...
Latihan Soal 7. Seseorang berada dalam tempat ditengah-tengah antara dua sumber bunyi identik yang saling berhadapan. Kedua sedang mengeluarkan bunyi yang sefase. orang tersebut bergerak kesamping sepanjang garis penghubung kedua sumber tersebut, sampai terdengar bunyi terlemah pertama kali. pada kedudukan ini, ia berada 4 m dari sumber bunyi sebelah kiri dan 3,5 m dari sumber sebelah kanan. Jika kecepatan udara pada saat itu adalah 341 m/s. Berapakah frekuensi yang terdengar ? 8. Dua buah sumber bunyi menghasilkan gelombang sejenis dengan panjang gelombang 20 cm yang merambat. Pada selisih jarak berapakah antara kedua sumber tersebut saat seorang pendengar mendengar bunyi terlemah pertama Kali?
13
11/4/2011
1. Pada interferensi Young, dua gelombang cahaya koheren yang sefase berinterferensi. Ditempat-tempat terjadinya sinar terang, beda fase kedua gelombang akan sama dengan .....(n = 1,2,3,...) a. ½ (2n+1) π b. ½ (n+1) π c. 2(n+1) π 2. Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokromatis digunakan percobaan Young yang data-datanya di dapatkan sbb : jarak antar celah 0.3 mm, jarak celah kelayar 50 cm dan jarak antara terang kedua ke terang pusat adalah 2 mm. Berapakah panjang gelombang sinar tsb?
3. Sinar matahari mengenai dua celah sangat sempit yang terpisah 0.20 mm dan menghasilkan pola gelap-terang pada layar yang berjarak sejauh 2m dari celah. Berapakah jarak antara sinar ungu (400 nm) pada orde pertama dengan sinar merah (600 nm) pada orde kedua?
14
11/4/2011
4. Hasil percobaan Young dengan sinar monokromatis dilukiskan seperti pada gambar. garis terang pada P akan terjadi jika PM - PL sebesar xλ. Tentukan nilai dari x tersbut...... P L M
Terang G4 Terang G3 Terang G2 Terang G1 Terang G1 Terang Terang G3 Terang G4 Terang
5. Berapakah ketebalan minimum dari suatu lapisan sabun yang dilihat dengan cahaya dengan panjang gelombang 600 nm yang terpantul secara tegak lurus terhadap lapisan sabun? ( indek bias larutan sabun n = 1.5 ) 6. Pada pengamatan normal, cahaya merah – biru mengenai suatu lapisan minyak diatas air. Lapisan tsb memantulkan warna merah. Ini berarti warna yang lain mengalami interferensi minimum dan hilang dari spektrum. Jika diketahui panjang gelombang warna biru 5000 Ao, maka ketebalan minimum lapisan minyak adalah......( nminyak = 1.25, nair = 1.33 )
15
