Makalah Gelombang Optik. Difraksi dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya Makalah Gelombang Optik “Difraksi dan Aplikasinya “

KOMANG SUARDIKA (0913021034)

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MIPA UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA 2012

1

2012

Difraksi dan Aplikasinya

2012

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sebuah gelombang bergerak yang berinteraksi dengan suatu bidang, celah (aparture) dapat menimbulkan berbagai fenomena. Satu diantaranya adalah pembelokan atau pelenturan gelombang atau yang secara umum disebut dengan difraksi. Jika gelombang yang mengalami difraksi itu adalah gelombang cahaya maka disebut sebagai difraksi cahaya. Difraksi cahaya atau difraksi secara umum akan teramati bilamana sebuah gelombang dihambat (obstruction) melalui sebuah bidang atau celah sempit yang dimensinya seorde dengan panjang gelombang tersebut. Difraksi dan interferensi saling berhubungan namun secara definitive terbedakan. Definisi fisis difraksi itu akan memberikan pemahaman sampai dimana batas fenomena yang disebut difraksi ataupun interferensi. Secara lebih khusus, pembahasan mengenai difraksi akan mengarah pada karakteristik dari pola yang terbentuk sehingga akan terbedakan menurut difraksi fraunhofer dan difraksi Fresnel. Difraksi fraunhofer terbatas pada kasus dimana mendekati objek difraksi adalah paralel dan monokromatis serta image plane (bayangan) berada pada jarak yang lelbih besar dibandingkan dengan ukuran dari objek difraksi (anonym,2011). Pemahaman ini akan membawa pengetahuan baru mengenai interaksi sebuah gelombang terhadap bidang ataupun aperture tertentu. Sehingga, sangatlah bijak jika pembahasan mengenai difraksi fraunhofer ini diperdalam dalam menjelaskan perilaku interaksi gelombang cahaya.

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumusakan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimanakah konsepsi mengenai difraksi ? 2. Bagaimana Difraksi Menurut Frounhofer dan Fresnel ? 3. Bagaimana difraksi pada suatu aperture ? 4. Apa dan bagaimana konsep mengenai kisi difraksi ? 5. Apa dan bagaimana penerapan dari difraksi fraunhofer tersebut ?

2


2012

1.3 Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Mampu menjelaskan konsep difraksi. 2. Mampu menjelaskan konsep fisis perbedaan difraksi fraunhofer dan Fresnel. 3. Mampu memberikan penjelasan mengenai difraksi pada suatu aperture tertentu. 4. Mampu menjelaskan konsep kisi difraksi. 5. Mampu menyebutkan serta menjelaskan penerapan difraksi.

3


2012

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Fisis Difraksi Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombang akibat gelombang yang merambat melalui suatu penghalang atau celah sempit (aparture). Pola yang keluar dari susunan celah-celah pengahalang (obstruction) dapat membentuk pola terang gelap secara bergantian.

Gambar 1. Fenomena Difraksi Lampu Jalanan (Optical Physics 4th ed, Page 1, Chapter 7) Gambar diatas memperlihatkan pola difraksi yang teramati ketika dilihat melalui sebuah selendang sutra pada lampu jalanan.

4


2012

Gambar 2. Fenomena Difraksi di Perairan (Google earth doc. http://www.technologyreview.com) Gambar 1 & 2 diatas merupakan contoh difraksi yang terjadi saat celah gerbang pelabuhan di Alexandria (Egypt) mesir terbuka. Difraksi dapat dipandang sebagai sebuah interferensi gelombang yang berasal dari bagian-bagian suatu medan gelombang. Tiap-tiap titik pada muka gelombang (frontwave) ; misalkan saja gelombang cahaya dapat dipandang sebagai sebuah sumber gelombang baru dan menghasilkan gelombang sekunder yang memancar ke segala arah dengan cepat rambat yang sama. Menurut optika geometrik, bila sebuah benda tak tembus cahaya ditempatkan diantara sumber cahaya titik dan layar, maka bayangan bentuk itu akan membentuk sebuah garis tajam yang sempurna seperti gambar dibawah.

Gambar3. Optika geometri meramalkan sebuah tepi lurus akan menghasilkan bayangan dengan sebuah batas yang tajam dan sebuah daerah yang relatif diterangi secara homogen diatasnya. Jika dibandingkan dengan 2 gambar diatas, peristiwa difraksi dapat disederhanakan seperti gambar berikut:

5


2012

Gambar 4. Difraksi pada suatu celah tunggal Sejumlah gelombang datang dan melewati penghalang atau celah sempit, bagian-bagian atau titik-titik muka gelombang yang keluar dapat dipandang sebagai sebuah sumber gelombang baru yang menyebar ke segala arah. Penyebaran gelombang yang melewati celah tersebut memilki lebar yang seorde dengan panjang gelombang. Jika lebar celah itu adalah d dan  adalah sudut yang dibentuk antara fraksi muka terhadap sumbu normal muka gelombang fraksi mula-mula, maka agar terjadi difraksi setidaknya lebar celah seorde dengan panjang gelombang itu atau d   . Artinya pengaruh difraksi akan teramati bilamana setidak-tidaknya ukuran pengahalang (obstacle) mendekati limit panjang gelombang tersebut. Semakin sempit celah itu maka pola difraksi akan teramati lebih jelas. Hal ini bersesuaian dengan prinsip Huygens dimana semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Difraksi berbeda adanya dengan interferensi gelombang. Pada interferensi, distribusi intensitas untuk maksimum sama besar. Tetapi pada difraksi distribusi intensitas tidak sama, artinya makin jauh makin kecil intensitasnya.

2.2 Difraksi Fresnel dan Fraunhofer Phenomena difraksi yang dialami sebuah gelombang memberikan deskripsi mengenai kelakuan gelombang. Difraksi sebuah gelombang terjadi oleh titik titik muka gelombang yang memiliki fase yang sama. Sebuah gejala interferensi dapat dipandang sebagai peristiwa difraksi. Efek difraksi dapat terbedakan atas difraksi fraunhofer atau medan jauh (far-field) dan difraksi Fresnel atau medan dekat. Difraksi secara umum diaproksimasi menurut lipson The scalar theorm of diffraction (Lipson, 2009). Salah satunya tertuang dalam prisnsip huygens. Konsep difraksi di-reformulasi dari prinsip Huygens seperti pada gambar dibawah ini.

6


2012

Gambar. 5. Definisi kuantitas untuk integral difraksi Gelombang scalar yang teremisi dari sumber titik Q dengan kuat a Q dapat ditulis dalam persamaan berikut : Jika k 0 

1 

aQ d1

2



exp ik 0 d1  ……………………………………………………….(1)

Pada elemen diferensial dS sebagai emitter kedua dengan strength ba S  bf s 1dS , maka pada titik P akan menjadi: d P  bf s d 1 exp ik 0 d dS ………………………………………(2)

Hasil integrasi dari substitusi persamaan (1) ke persamaan (2) akan memberikan persamaan baru :

 P  baQ  R

fs exp ik o d  d1 dS ……………………………….(3) dd1

Dimana f s adalah fungsi transmisi pada bidang R. Kuantitas f s , d, d1 adalah fungsi posisi dari S. b adalah faktor inklinasi gelombang. Rasio konstan aQ dan d1 menurut aproksimasi paraxial untuk difraksi skalar adalah :

aQ d1

 A …………………………………………………………..(4)

 Jika ditulisakan posisi S dengan vector r pada bidang R, maka f s dapat diganti dengan  f r  sehingga persamaan (3) menjadi:   f r   P  Ab exp ikzi  exp ik o d d 2 r ……………………………….(5) d1 R Dimana zi adalah jarak normal terhadap bidang R. perumusan matematis difraksi baik itu Fresnel ataupun fraunhofer diturunkan dari persamaan (5). Dalam optika, persamaan difraksi Fresnel untuk bidang dekat, adalah sebuah aproksimasi menurut kirchoff-fresnel diffraction yang dirterapkan pada propagansi gelombang dalam bidang dekat. Bidang dekat (near-field) terspesifikasi oleh bilangan Fresnel (Fresnel number) F dari susunan optik sebagai berikut :

F

a2 ……………………………………………………………………………..(6) L

7


2012

Dimana, a adalah ukuran karakteristik dari celah (aparture), L adalah jarak titik pengamatan dari celah atau aperture dan  adalah panjang gelombang. Dalam hal ini dijelaskan bahwa difraksi Fraunhofer adalah pola gelombang yang terjadi pada jarak jauh sehingga disebut difraksi far-field. Difraksi fraunhofer juga dapat diartikan sebagai pola difraksi dengan phase gelombang pada titik pengamatan adalah fungsi linear dari posisi untuk semua titik dalam celah difraksi (diffraction aparture). Menurut persamaan (7) Difraksi fraunhofer terjadi saat bilangan fresnnel (F) << 1. Dengan kata lain, difraksi fraunhofer adalah batas dari difraksi Fresnel dimana sumber dan pengamat berada jauh dari titik obstacle sementara untuk difraksi Fresnel sendiri terjadi saat bilangan fresnnel (F) >> 1 (lipson,2009). Secara ringkas perbedaan konseptual difraksi Fresnel dan difraksi fraunhofer adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Perbedaan difraksi Fresnel dan Fraunhofer No

Acuan

Fresnel Diffraction

Fraunhofer Diffraction

1

Bilangan

F>>1

F<<1

Near-field

Far-field

Fresnel (F) 2

Bidang pengamatan

Difraksi ini diamati jauh dari lubang atau pengghalang yang menggangu arus gelombanggelombang datar yang datang

3

Sumber Layar

& Sumber

dan

layar Sumber dan layar berada pada

beradap

pada

jarak jarak yang saling berjauhan

yang

tidak

saling

menjauh

2.3 Difraksi pada Suatu celah (Aperture) Difraksi pada suatu aperture meliputi: 2.3.1 Difraksi Frounhofer Oleh Sebuah Celah Persegi Jika diasumsikan efek dari sisi celah yang dapat ditiadakan, sinar datang sejajar dan datang tegak lurus pada bidang celah maka menurut prinsip Huygens

8


2012

“Semua sinar datang yang jatuh pada celah akan dihalangi, dan keluar sebagai titk-titik yang dipandang sebagai sumber-sumber gelombang sekunder yang memancarkan gelombang ( gelombang difraksi )” Gelombang terdifraksi yang diobservasi pada beda sudut  terhadap arah gelombang datang, maka diperoleh pola difraksi untuk arah tertentu intensitasnya sama dengan nol.

b sin  n. dengan n  0 …………………………...……………………….(7) di mana n adalah bilangan bulat, d lebar celah dan  panjang gelombang datang. Nilai n = 0 tidak termasuk, karena berkaiatan dengan pengamatan sepanjang arah gelombang datang yang menghasilkan iluminasi maksimum. Manipulasi persamaan (7) untuk sin   0 atau intensitas gelombang adalah nol sin   n. / b

sin    / b,  2 / b,  3 / b ………………………………………………(8) Bilaman  = 0, yaitu tidak ada beda fase untuk gelombang-gelombang yang datang dari titik-titik berbeda, maka terjadi interferensi secara konstruktif, yang menghasilkan sebuah interferensi paling maksimum .

b A B C D E  b

(a)



(b) Gambar 6. Difraksi oleh celah sempit Untuk menjelaskan persamaan (8), perlu diingat kembali yang telah

dijelaskan pada bagian interferensi bahwa, bila beda lintasan dua sinar r1  r2 sama dengan kelipatan ganjil setengah panjang gelombang menghasilkan interferensi destruktif. Selanjutnya dari gambar 6 ditunjukkan bahwa dari titik A dan titik tengah C diperoleh r1  r2 ) = 1 .b.sin   n / 2 2

9

(9)


2012

Saat berinterferensi secara destruktif dan berarti tidak ada intensitas gelombang yang teramati. Untuk n genap, misalnya titik A dan B yang terpisah sejauh b/4 maka; r1  r2 = 1 .b.sin  (n / 2). / 2 4

(10)

untuk n =2, 6, 10,........... ternyata juga berinterferensi secara destruktif, sehingga tidak ada intensitas gelombang yang teramati pada arah . Intensitas gelombang difraksi sebagai fungsi , dinyatakan pada gambar 7 berikut:

Gambar 7. Distribusi Intensitas pola difraksi terhadap  Pola maksimum pusat memiliki lebar dua kali lebar pola maksimum sekundernya.

Gambar 8. Geometri perhitungan intensitas pola difraksi Jika pada gambar 8, masing-masing celah dengan lebar dx sebagai sebuah sumber gelombang sekunder dengan amplitudo do dan gelombang terpancar dalam arah , maka beda fase antara gelombang CC’ dan AA’ adalah:

 

2



CD 

2 .x.sin 



………………………………………………….……(11)

10


2012

Amplitudo resultan o dari pola difraksi dapat dihitung dengan bantuan analisis geometri seperti yang dilukiskan gambar 9 berikut:

Gambar 9. Amplitudo resultan Busur OP adalah resultan amplitudo o dari jumlahan vektor Amplitudo dari sebuah lingkaran dengan pusat C dan jejari . Beda fase antara sumber-sumber gelombang kecil adalah sama. Kemiringan pada setiap titik dari busur lingkaran adalah beda fase yang dinyatakan oleh persamaan (11). Pada titik P yang berkaiatan dengan x = b kemiringannya dinyatakan dengan:



2



BE 

2 .b.sin 



……………………………………………………..(12)

yang juga menyatakan sudut yang dibentuk oleh jejari CO dan CP, dengan demikian amplitudo resultan dapat dinyatakan;

 

 b sin    ……………..…………………....(13)   

  2QP  2  sin 12   2  sin

Untuk pengamatan yang tegak lurus ( = 0), maka semua vektor do adalah sejajar, dengan demikian amplitudo resultannya sama dengan panjang

OP

dinyatakan dengan Eo, yaitu;  2b sin    ........................................................................(14)   

o  OP   .   

dengan membagi persamaan 13 dengan persamaan 14 diperoleh hubungan;

11


2012

  b sin     sin       ……………………………………………………… (15)   o        b sin      

Karena intensitas gelombang berbanding langsung dengan kuadrat amplitudonya maka diperoleh hubungan inetnsitas yang teramati sebagai fungsi arah pengamatan , yaitu:

I  Io

  b sin   sin      b sin    

     

2  Io  sin u   u 

2 ………….……………………… (16)

Dengan u  b sin /  Bila u = n , maka intensitas gelombang yang teramati adalah nol. Intensitas maksimum dari pola difraksi yang dihasilkan dapat ditentukan dari nilai u yang sesuai dengan dI  0 ………………………………………………………………………(16) du

Dalam Yasa (2001), untuk  yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan harga b, maka titik-titik nol pertama dari intensitas gelombang dari kedua sisi maksimum utama dikaitkan dengan sudut pengamatan ditentukan dengan mengambil n  1 yaitu;

  sin   

 b

…………………………………………………………….(17)

Persamaan (17) dapat dilukiskan dengan gambar 10 berikut;

=/b =/b

12


2012

Gambar 10. Titik-titik minimum pertama terhadap maksimum utama Daya pemisah (resoving power) menurut Lord Rayleigh merupakan sudut minimum yang dibentuk oleh dua gelombang yang datang dari dua sumber titik terpisah. Kedua gelombang yang datang menghasilkan pola difraksi yang terbedakan. Bila terdapat dua sumber dengan aperture sebagai berikut:

Sumber S2

=/b Sumber S1

Gambar 11. Aturan Releigh untuk daya pemisah sebuah celah Maka pola difraksi yang dihasilkan kedua gelombang adalah saling tumpang tindih seperti yang ditunjukkan gambar 11. Agar terbedakan, maka maksimum utama dari satu gelombang harus jatuh pada titik nol pertama pola difraksi gelombang kedua. Maka daya pemisah dari sebuah celah menurut aturan Releigh :

 

 b

……………………..…………………………………………………(18)

2.3.2 Difraksi Frounhofer dari Celah Melingkar Difraksi fraunhofer pada celah melingkar ditunjukkan pada gambar 12. Pola terang gelap terbentuk secara bergantian pada layar dibawah.

D=2R  13

L


2012

Gambar 12. Pola difraksi frounhofer untuk celah melingkar dengan menyatan R jejari lingkaran celah, sudut pengamatan cincin gelap pertama adalah: 2R sin 



 3.8317 …………………………………………………………(19)

sehingga

  sin   1.22

 2R

 1.22

 D

……………………………………………….(20)

2.3.3 Difraksi Frounhofer untuk Dua Celah Sama Besar dan Sejajar Pada difraksi frounhofer untuk dua celah sama besar dan sejajar untuk arah pengamatan , diperoleh dua berkas gelombang terdifraksi yang datang dari masing-masing celah, yang kemudian menghasilkan interferensi. Celah-1

Celah-2 a

a

a

b

b

a

a

A

B

C

D

a

a

a

a

 E A’

C’

a

a

Gambar 13. (a) Dua celah sama lebar (b) Difraksi Founhofer untuk dua celah Resultan amplitudo oleh celah 1 yaitu 1 adalah :   b sin     sin       ……………………………………………………(21) 1   o1         b sin      

Untuk celah 2 memiliki nilai yang sama namun fase yang berbeda, seperti ditunjukkan gambar 13.

14


2012

   2 1

 

Gambar 13. Amplitudo resultan gelombang dari kedua celah Beda fasenya adalah



2



CE 

2 .a sin 



dengan demikian

…………………………………………………….(22)

amplitudo atau vektor-vektor gelombang kedua celah

membentuk sudut , sehingga resultan amplitudo kedua celah dapat ditentukan;

 

  o1 21  cos    2o1 cos 12  ……………………………………….(23) dengan menggunakan persamaan 22 diperoleh;

 b sin  sin     2 o1  b sin 



   cos a sin   ……………………………………….(24)     

Dengan demikian, distribusi intensitas dari pola difraksi yang terjadi sebagai fungsi    b sin   sin   I  Io    b sin    

2

    cos 2  . .a sin       

  …………………………………..(25) 

Faktor distribusi intensitas dari interfernsi yang dihasilkan oleh dua sumber koheren adalah cos 2  .a sin  /   pada persamaan (25). Pola difraksi dua celah digambarkan sebagai berikut :

15


2012

Gambar 14. Modulasi pola interferensi dua sumber dalam pola difraksi dua celah

2.4 Kisi Difraksi Kisi difraksi merupakan celah yang diberi kisi sehingga terbentuk banyak celah dengan lebar yang sama. Artinya, selisih lintasan dua sinar berurutan adalah sama besar. Difraksi yang disebabkan oleh kisi ini kemudian disebut dengan difraksi oleh kisi. Karena lebarnya sama, maka besa fase pada titik titik penghujung yang dilewati muka gelombang datang akan memiliki fase yang sama. Jika pola difraksi yang dihasilkan oleh derertan N celah sejajar yang masing-masing lebarnya sama yaitu b, dengan jarak antara celah yang sama juga yaitu a, maka deretan N celah sejajar ditunjukkan oleh gambar 15 berikut: a b



Gambar 15. Difraksi dari deretan N celah identik sejajar Difraksi cahaya diperoleh bila berkas cahaya dilewatkan melalui sebuah celah sehingga berkas-berkas cahaya tersebut dibelokkan (dilenturkan, didifraksikan, disebarkan), dan kemudian berinterferensi di suatu titik pada layar sehingga diperoleh distribusi intensitas yang memenuhi pola-pola difraksi Fraunhofer seperti berikut:

16


2012

Gambar 16. Distribusi Intensitas yang dibentuk pola-pola difraksi Interferensi yang dihasilkan oleh N sumber koheren dimodulasi oleh pola difraksi dari N celah tersebut. Karena jarak antara dua sumber berurutan adalah a, maka faktor interferensi untuk N celah menjadi :

2  sin N .a sin  /    sin  .a sin  /    ………………………………………………………………..(26)   sedangkan faktor difraksi adalah

2  sin  .b sin  /     .b sin  /   …………………………………………………………………(27)   oleh karena itu distribusi intensitas yang dihasilkan oleh difraksi deretan N celah identik adalah;

2 2  sin .b sin /    sin N .a sin  /   I = Io.   .....................................................(28)  .   .b sin /    sin  .a sin  /    Jika jumlah N celah besar maka pola yang dihasilkan mengandung sederetan garisgaris terang yang tajam yang dihasilkan oleh maksimum-maksimum utama dari pola interferensi, yang ditentukan oleh persamaan; a sin  n.

atau

sin  n / a  ………………………………….(29)

di mana n =  1,  2,  3, .......... , tapi intensitasnya dimodulasi oleh pola difraksi. 2.5 Aplikasi dalam kehidupan sehari-hari 1. Analisis pembagian corak bentuk dari model biologi dan sel dengan analisis Fourier pengukuran sebaran cahaya statis Model sel

biologi dalam bermacam-macam kompleksitas geomitris

digunakan untuk menghasilkan data untuk menguji suatu metoda penyulingan corak geometris dari distribusi sebaran cahaya. Pengukuran tergantung pada sudut dan cakupan cahaya dan intensitas yang dinamis menyebar dari model ini 17


2012

dibandingkan kepada distribusi yang diramlkan oleh suatu teori sebaran cahaya (Mie) dan oleh teori difraksi (Fraunhofer). Suatu perkiraan daripada teori Fraunhofer menyediakan suatu yang bermakna dalam ukuran perolehan dan membentuk corak data oleh suatu analisi spectrum. Verifikasi dari percobaan yang menggunakan nucleated erythrocytes sebagai material biologi menunjukan aplikasi potensi dari metode ini untuk pengelompokan ukuran yang penting dan parameter bentuk dari data sebaran cahaya.

2. Aplikasi teori difraksi fraunhofer ke disain detector yang bersifat spesifik Cahaya menyebar dari sel epithelial di dalam suatu celah penelitian aliran sitem diperagakan menggunakan teori difraksi Fraunhofer kondisi scalar. Kekuatan spectrum dihitung untuk posisi model sel yang berurutan di dalam baris focus dari suatu berkas cahaya laser dengan suatu program computer transformasi Fourier. Menggunakan kekuatan spectrum yang dihitung, bentuk wujud detector dirancang untuk mendeteksi struktur sel secara spesifik. Bentuk wujud detector diuji di dalam suatu piranti celah penelitian sebaran statis. Data menandakan kemampuan untuk orientasi mendeteksi sel dan batasan-batasan tertentu. 3. Perhitungan Resolusi Pada Teleskop Gambaran mengenai ruang dari kuat cahaya yang melintasi suatu celah adalah transformasi Fourier pada celah itu. Ini mengikuti dari dasar teori difraksi Fraunhofer. Suatu celah adalah satu rangkaian celah kecil sekali. Cahaya yang melintasi dua celah yang bertentangan dengan dirinya sendiri, secara berurutan secara konstruktif dan destruktif. Intensitas deret dibelakang celah adalah penyiku dari amplitude menyangkut garis vector yang elektromagnetis itu. Pengintegrasian ke seberang celah ditemukan bahwa, intensitas cahaya, sebagai fungsi jarak offaxis Ѳ adalah I = Io sin2(u)/u2. Teropong bintang yang biasanya mempunyai tingkap lingkaran, karena profil mengenai ruang dari intensitas adalah transformasi Fourier dari suatu lingkaran. Seseorang dapat juha lakukan dengan pengintegrasian 2-dimensional. Bagaimanapun, bahkan semakin dekat sumber dengan sama teramh akan menghasilkan suatu puncak pusat tidak melingkar, kaleng sumber dengan sama terang/ cerdas pada prinsipnya dideteksi ke sekitar 1/3 jarak Rayleigh. 18


2012

Teropong bintang riil tidak mempunyai semata-mata tingkap lingkaran. Efek dari suatu penggelapan pusat akan berkurang jumlah cahaya di dalam puncak pusat, dan meningkatkan intensitas di dalam cincin difraksi. Sebagai tambahan, pendukung untuk penggelapan pusat lenturan cahaya yang datang berikutnya, member poin-poin untuk melihat gambaran dari bintang terang. 4. X-Ray powder diffraction (XRD) : teknik analisa dalam mengidentifikasi phase dan struktur dimensi cell materi kristal Kemajuan sebuah teknologi selalu perubahan yang dapat dilakukan. Dalam bidang fisika, teknologi khususnya dalam hal optika, berkembang sangat pesat. Dari sekian panjang rentatetan teori yang telah dikembangkan, telah menghasilkan berbagai teknik analisa ataupun teknologi muktakhir. Salah satu teknik yang diterapkan dalam analisa mikroskopik adalah XRD yaitu x-ray powder diffraction. Setiap berkas sinar yang menuju materi Kristal akan terdifraksi menurut pola struktur cellnya. Pada bidang diffraksi, akan muncul dan terbentuk pola yang mewakili bidang Kristal pada sumbu 3-D. Efek inilah yang kemudian digunakan dalam analisa struktur. 5. Lensa Difraksi pada Kamera Photography : Terapan Konsepsi Difraksi Dalam Mempengaruhi Resolusi Dan Pencahayaan Hasil Photograpy Pada Sebuah Kamera Dalam dunia photography, resolusi yang semakin baik dari sebuah alat optis, terutama kamera itu sendiri akan mampu menghasilkan gambar yang semakin tajam. Ada banyak jenis alat optis yang disusun sedemikian rupa untuk memperoleh sebuah bayangan nyata. Jejak-jejak optis direkam dan divisualisasi untuk ditampilkan menjadi photo yang kita kenal dalam keseharian. Bagian optis seperti lensa pada kamera memgang peranan yang dukup penting. Ukuran aperture yang bersesuaian akan mengahasilkan ketajaman gambar yang tepat. Karena pada dasarnya, menurut Rayleigh criterion mengenai daya pemisah pada efek diffraksi munculnya efek yang lebih baik akan berkontribusi pada ketajaman gamabr yang diperoleh. Dengan luminasi yang mantap, aperture yang sesuai dengan keadaan efek difraksi dapat diciptakan untuk membuat gambar yang senyata mungkin. 19


2012

BAB III PENUTUP 3.1 Simpulan Berdasarkan pembahasan diatas, maka dapat ditaring beberapa kesimpulan sebagai berikut ini; 1. Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombang akibat gelombang yang merambat melalui suatu penghalang atau celah sempit. 2. Difraksi Frounhofer sinar datang diasumsikan sejajar dan pola difraksi diamati pada jarak yang cukup jauh sehingga secara efektif pola difraksi yang diamati hanya dihasilkan oleh sinar-sinar paralel. Sedangkan, dalam difraksi Fresnel sinar datang berawal dari sebuah sumber titik, pola difraksi diamati pada jarak tertentu. 3. Difraksi pada suatu aperture meliputi berikut ini : -

Difraksi Frounhofer Oleh Sebuah Celah Persegi

-

Difraksi Frounhofer dari Celah Melingkar

-

Difraksi Frounhofer untuk Dua Celah Sama Besar dan Sejajar

4. Kisi difraksi merupakan celah yang diberi kisi sehingga terbentukj banyak celah dengan lebar yang sama, dimana selisih lintasan dua sinar berurutan adalah sama besar. 5. Banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari seperti, analisis pembagian corak bentuk dari model biologi dan sel dengan analisis Fourier pengukuran sebaran cahaya statis,

20


2012

aplikasi teori difraksi fraunhofer ke disain detector yang bersifat spesifik, perhitungan resolusi pada teleskop, dan lain sebagainya.

DAFTAR PUSTAKA Anonim.

2012.

Fraunhofer

Difraction.

Artikel.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/

phyopt/fraunhofcon.html [ diakses tanggal 5 mei 2012] Anonim. 2012. Fresnel diffraction. Artikel. http://en.wikipedia.org/ wiki/ Fresnel diffraction.html [diakses tanggal 17 mei 2012] Lipson, G. Stephen. 2009. Optical Physics 4th ed. E-book. U. S. National Academy of Sciences : USA Pain. H.J. 2005. The Physics Of Vibration And Wave, 6 th Ed. E-book. England : John Wiley & Sons Inc Yasa, P. 2001. Gelombang dan optik. Bahan ajar (Gelombang Elektromagnetikn dan Optik Fisis). Singaraja: IKIP Negeri Singaraja.

21

Makalah Gelombang Optik. Difraksi dan Aplikasinya

Recommend Documents