7/16/2019 Makalah Fisika Dasar

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-fisika-dasar-5634f85073e7d 1/8

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Makalah ini dibuat karena kami ingin mengetahui pengaruh interferensi dan difraksi

cahaya :

1. Interferensi cahaya untuk menghasilkan sumber cahaya yang koheren.

2. Difraksi cahaya untuk mengetahui pembelokan cahaya.

B. Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :

Untuk memenuhi tugas kuliah yang diberikan oleh Ibu Umi Hanifah Anwar S.Si.

Untuk salah satu alternatif bacaan tentang Interferensi dan Difraksi Cahaya bagi

siapa saja yang membacanya.

1

7/16/2019 Makalah Fisika Dasar

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-fisika-dasar-5634f85073e7d 2/8

BAB II

PEMBAHASAN

A. Interferensi Cahaya

Yaitu perpaduan dari dua gelombang cahaya yang datang bersama di suatu tempat.

Syarat untuk mendapatkan pola interferensi yang baik :

1. Gelombang cahaya harus koheren, yaitu mempunyai beda fase yang selalu tetap dan

frekuensi yang sama. Kedua beda fase boleh nol, tetapi tidak harus nol.

2. Amplitudonya harus sama.

Gejala yang ditimbulkan yaitu garis terang yang terjadi pada interferensi maksimum

(konstruktif), dan garis gelap terjadi pada ineterferensi minimum (destruktif).

Interferensi ada 2, yaitu :

1. Interferensi Celah Ganda ( Percobaan Thomas Young )

Selisih lintasan cahaya sumber S1 dan S2

adalah ∆S :

∆S = S2P – S1P

= d . sin θ

a. Interferensi Maksimum ( Terang )

Interferensi maksimum akan terjadi jika kedua gelombang memiliki fase yang

sama, yaitu ketika beda lintasannya sama dengan nol atau bilangan bulat kali λ Rumus : m = 0, 1, 2, . . . . .

Bilangan m disebut orde terang. Untuk m = 0 disebut terang pusat, m = 1 disebut

terang ke-1, dst. Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak kedua celah d

(l > d), maka sudut θ sangat kecil, sehingga sin θ = tan θ = y , dengan demikian :

L

Berarti :

 b. Interferensi Minimum ( Gelap )

2

d sin θ = m . λ

∆s = d sin θ = y . d = m . λ  L

y . d = m . λ L

7/16/2019 Makalah Fisika Dasar

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-fisika-dasar-5634f85073e7d 3/8

Interferensi minimum pada celah ganda akan terjadi jika kedua gelombang

 berbeda fase sebesar 1800, yaitu ketika beda lintasannya sama dengan bilangan ganjil kali

setengah λ. Rumus : m = 1, 2, 3, . . . .

Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke nol. Untuk m = 1 disebut gelap

ke-1, dst. Mengingat sin θ = tan θ = y , dengan demikian :L

Berarti :

Keterengan :

- ∆s = beda lintasan antara kedua gelombang (m) - θ = sudut fase (o)

- y = jarak titik ke terang pusat (m) - d = jarak kedua celah (m)

- L =  jarak celah ke layar (m) - m = orde interferensi

- λ = panjang gelombang cahaya (m)

2. Interferensi Lapisan Tipis

a. Interferensi Saling Menguatkan (Terang)

Dengan m = 0, 1, 2, 3, . . . .

Jika cahaya yang jatuh pada lapisan tipis membentuk sudut θ yang relatif besar,

maka :

 b. Interferensi Saling Melemahkan (Gelap)

Dengan m = 1, 2, 3, . . . .

3

∆s = d sin θ = y . d = ( m + 1/2 ) λL

2 n d = m . λ

2 n d = ( m + 1/2 ) λ

2 n d cos θ = ( m + 1/2 ) λ

d sin θ = ( m + 1/2 ) λ

y . d = ( m + 1/2 ) λ

 L

7/16/2019 Makalah Fisika Dasar

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-fisika-dasar-5634f85073e7d 4/8

Jika cahaya yang jatuh pada lapisan tipis membentuk sudut θ yang relatif besar,

maka :

Keterangan :

n = Indeks bias lapisan - d = tebal lapisan tipis (m)λ = Panjang Gelombang (m) - m = bilangan orde

B. Difraksi Cahaya

Yaitu peristiwa pembelokan gelombang cahaya setelah melewati suatu penghalang.

Pada peristiwa difraksi ini juga dihasilkan garis terang dan garis gelap.

1. Difraksi Celah Tunggal

Dimana m = 1, 2, 3, . . . . .

2. Difraksi Celah Majemuk (Kisi)

a. Tetapan Kisi

Yaitu jarak antara dua celah yang berdekatan.

 b. Menentukan Panjang Gelombang dengan Kisi Difraksi

4

2 n d cos θ = m . λ

  d sin θ = m . λ

  d = 1 N

7/16/2019 Makalah Fisika Dasar

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-fisika-dasar-5634f85073e7d 5/8

Jika cahaya putih dijatuhkan pada kisi difraksi, untuk m = 0 akan

terbentuk garis putih terang. Sedangkan untuk harga m yang lain akan

terbentuk warna-warna pelangi.

C. Contoh Soal

1. Dua buah celah sempit berjarak 0,3 mm, disinari cahaya ehingga terbentuk pita-pita hasilintereferensi pada sebuah layar yang berjarak 1,2 m dari kedua celah tersebut. Jika letak pita

terang ke-3 adalah 12 mm dari titik pusat, tentukan panjang gelombang cahaya yang

digunakan!

Diketahui =

 d  = 0,3 mm

L = 1,2 m = 1200 mm

m = 3

y = 12 mm

Ditanya = λ

Jawab =

⇔ y . d = m . λ

L

⇔ 12 x 0,3 = 3 x λ

1200

⇔ 3,6 = 3600 λ

⇔ λ = 3,6

3600

⇔ λ = 0,001 mm

Jadi panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 0,001 mm.

2. Selaput tipis air sabun disinari dengan arah tegak lurus dengan menggunakan cahaya natrium

= 589,3 nm. Jika indeks bias air sabun adalah 1,33, hitunglah :

a. Tebal minimum selaput yang tampak terang

 b. Tebal minimum selaput yang tampak gelap

Diketahui =

λ = 589,3 nm

n = 1,33

  θ = 00 (Tegak Lurus)

Ditanya =

a. d terang ( m = 0 untuk tebal minimum )

 b. d gelap ( m = 1 untuk tebal minimum )

Jawab =

a. 2 n d cos θ = ( m + 1/2 ) λ

⇔ 2 x 1,33 x d x cos 00  = ( 0 + 1/2 ) 589,3

⇔ 2,66 x d x 1 = ( 1/2 ) 589,3

5

 

λ =  d sin θ m

7/16/2019 Makalah Fisika Dasar

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-fisika-dasar-5634f85073e7d 6/8

⇔ 2,66 x d = 294,65

⇔ d = 294,65

2,66

⇔ d = 110,77 nm

 b. 2 n d cos θ = m . λ

⇔ 2 x 1,33 x d x cos 00  = 1 x 589,3

⇔ 2,66 x d x 1 = 589,3

⇔ 2,66 x d = 589,3

⇔ d = 589,3

2,66

⇔ d = 221,5 nm

 3. Cahaya dengan panjang gelombang 5 x 10-7 m melewati suatu celah dengan lebar 1 mm.

Tentukan lebar pita terang pusat pada layar yang berjarak 25 cm dari celah (dalam satuan

derajat).

Diketahui =

λ = 5 x 10-7 m

  d  = 1 mm = 1 x 10-6 m

L = 25 cm

Ditanya = θ

Jawab =

⇔ d sin θ = λ

⇔ 10-6 sin θ = 5 x 10-7

⇔ sin θ = 5 x 10-7 

10-6

⇔ sin θ = 5 x 10-1

⇔   θ = 300

⇔ Lebar pita terang pusat 2θ = 600

4. Tentukan sudut yang dibentuk oleh garis terang orde-1 dan orde-2 jika cahaya dengan

 panjang gelombang 300 nm dan 450 nm dijatuhkan pada kisi difraksi yang mempunyai

10.000 garis/cm.

Diketahui =

N = 10.000 garis/cm

d  = 1

 N

= 1

10.000

= 10-6

λ1 = 300 nm = 3 x 10-7 m

λ2 = 450 nm = 4,5 x 10-7 m

6

7/16/2019 Makalah Fisika Dasar

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-fisika-dasar-5634f85073e7d 7/8

Orde-1 = m = 1

Orde-2 = m = 2

Ditanya = θ

Jawab =

1. Orde-1 untuk λ1

⇔ d sin θ = m . λ

⇔ 10-6 x sin θ = 1 x 3 x 10-7

⇔ sin θ = 3 x 10-7 

10-6

⇔ sin θ = 3 x 10-1

⇔ θ = 17,5 0

2. Orde-1 untuk λ2

⇔ d sin θ = m . λ

⇔ 10-6 x sin θ = 1 x 4,5 x 10-7

⇔ sin θ = 4,5 x 10-7 

10-6

⇔ sin θ = 4,5 x 10-1

⇔ θ = 26,7 0 

3. Orde-2 untuk λ1

⇔ d sin θ = m . λ

⇔ 10-6 x sin θ = 2 x 3 x 10-7

⇔ sin θ = 6 x 10-7 

10-6

⇔ sin θ = 6 x 10-1

⇔ θ = 36,9 0

4. Orde-2 untuk λ2

⇔ d sin θ = m . λ

⇔ 10-6 x sin θ = 2 x 4,5 x 10-7

⇔ sin θ = 9 x 10-7 

10-6

⇔ sin θ = 9 x 10-1

⇔ θ = 64,2 0

5. Seberkas sinar monokromatik dengan panjang gelombang 5 x 10-7 m datang tegak lurus pada

kisi. Jika spektrum orde kedua membuat sudut 300 dengan garis normal pada kisi, tentukan

 jumlah garis per cm kisi tersebut.

Diketahui =

λ = 5 x 10-7 m

  θ = 300

Ditanya = Ν

Jawab =

⇔   d sin θ = m . λ

⇔   d sin 300

=  2 x 5 x 10-7

⇔ d  x 5 x 10-1 = 10 x 10-7

⇔   d  = 10 x 10-7 

5 x 10-1

⇔   d  = 2 x 10-6 cm/garis

Menentukan jumlah garis per cm :

⇔   d  = 1

 N

⇔ 2 x 10-6 = 1

 N

⇔ N = 1

2 x 10-6

⇔ N = 5000 garis/cm

7

7/16/2019 Makalah Fisika Dasar

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-fisika-dasar-5634f85073e7d 8/8

Daftar Pustaka

Herlina, Wahyuni Dra. 2008. Buku Pintar Belajar Fisika. Sagufindo Kinarya

Umar, Efrizon. 2007. Fisika dan Kecakapan Hidup. Jakarta : Ganeca Exact

8