Interferensi cahaya adalah peristiwa perpaduan atau penggabungan dua gelombang cahaya atau lebih yang menghasilkan pola gelombang baru.
Pada interferensi celah ganda berlaku persamaan
d.p/L = n.λ
Untuk jarak antar celah (d) biasanya diketahui nilainya pada soal.
Yang bisa kita ketahui dari antar celah yaitu nilai ordenya (n).
Misalnya:
- jarak antara gelap pertama dari terang pusat memiliki orde n = 1
- jarak antara terang pusat dengan terang kedua, n = 2
Rumus Interferensi Celah Ganda
Keterangan
- n = orde ke-1, 2, 3, 4, ...
- d = jarak antara celah
- p = jarak antara garis terang/gelap ke-n dari terang pusat atau antara dua garis terang/gelap yang berurutan
- L = jarak layar ke celah
- λ = panjang gelombang cahaya
- theta = sudut difraksi
1. Pada peristiwa interferensi celah ganda, interferensi maksimum terjadi saat beda lintasannya adalah . . .
Interferensi maksimum terjadi bila beda lintasan cahaya datang dari dua celah yang berdekatan sebesar kelipatan bilangan bulat dari panjang gelombang.
Δs = d sin θ = n.λ
Δs = λ, 2λ, 3λ, ...
Interferensi maximum terjadi ketika beda fase sama dengan kelipatan n.λ
dimana n adalah bilangan cacah /bulat positif (n = 0, 1, 2, 3,....)
2. Celah ganda memiliki jarak antara kedua celah 0,6 mm, jarak celah ke layar 80 cm, serta sinar yang tegak lurus melalui celah ganda sebesar 6000 Å, maka jarak garis terang pertama dari terang pusat adalah . . . .
A. 0,2 mm
B. 0,4 mm
C. 0,6 mm
D. 0,8 mm
E. 1,2 mm
Pembahasan:
Interferensi celah ganda
d.y/L = n.λ
dimana,
d = jarak celah
y = jarak garis terang ke n dari terang pusat
L = jarak layar
n = orde ke-...
λ = panjang gelombang
Ketahui maksud soal:
d = 0,6 mm = 0,6 x 10⁻³ m
L = 80 cm = 0,8 m
λ = 6000 Å = 6 x 10⁻⁷ m
dimana,
1 Å = 10-10 m
Maka jarak garis terang pertama dari terang pusat adalah
d.y/L = n.λ
( 0,6 x 10⁻³) y/0,8 = 1(6 x 10⁻⁷)
y = 1(6 x 10⁻⁷)(0,8)/( 0,6 x 10⁻³)
y = 0,0008 m
y = 0,8 mm
3. Pada percobaan Young, dua celah berjarak 0,1 mm diletakkan pada jarak 1 meter dari sebuah layar. Bila jarak antara garis terang pertama dan garis terang pusat adalah 5 mm, maka berapakah panjang gelombang cahaya yang menyinari?
Pembahasan:
Jarak celah, d = 0,1 mm = 10⁻⁴ m
Jarak dari layar, L = 1 m
Jarak antar garis, y = 5 mm = 5 × 10⁻³ m
Orde garis terang pertama dari terang pusat, n = 1
Panjang gelombang, λ = ?
Berdasarkan rumusan interferensi celah ganda berlaku persamaan
d.y/L = n.λ
(10⁻⁴)(5 × 10⁻³)/1 = 1. λ
λ = 5 × 10⁻⁷ m
λ = 5000 Å
Jadi, panjang gelombang cahaya yang menyinari adalah 5000 Å.
4. Seberkas cahaya lewat celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde kedua pada jarak 40 cm dari terang pusat. Apabila lebar celah 3 × 10⁻⁴ cm dan layar 1 m di depan celah, maka berapakah panjang gelombang cahaya tersebut?
Pembahasan:
Orde kedua, n = 2
jarak, y = 40 cm
celah, d = 3 × 10⁻⁴ cm
layar y = 1 m = 100 cm
Panjang gelombang, λ = ?
Berdasarkan persamaan interferensi celah ganda berlaku
d.y/L = n.λ
(3 × 10⁻⁴)(40)/100 = 2. λ
λ = 6 × 10⁻⁵ cm
Jadi, panjang gelombang cahaya tersebut adalah 6 × 10⁻⁵ cm.
Post a Comment for "Soal Interferensi Cahaya dan Pembahasan"