kelasXIIIPA_Mudah_dan_aktif_belajar_fisika_Dudi..

Pada Gambar 2.2 tersebut dapat dilihat bahwa S adalah sumber sinar
monokromatis. S 1 dan S 2 adalah bayangan dari S oleh cermin C 1 dan C 2 .
Dengan demikian, sinar-sinar yang datang pada layar seolah-olah berasal
dari S 1 dan S 2 . Gelombang cahaya dari S 1 dan S 2 ini akan saling
berinterferensi pada layar dan hasilnya bergantung pada selisih dari lintasan
kedua sinar itu. Perlu Anda ketahui, jika kedua sumber cahaya memiliki
amplitudo yang sama pada tempat terjadinya inteferensi minimum, akan
terbentuk garis gelap. Sebaliknya, jika amplitudo tidak sama, interferensi
minimumnya tidak gelap sama sekali.
S 1
S 2
B
b
!
r 2
D
r 1
(a)
d
C
P
y
Perhatikan Gambar 2.3, gelombang cahaya datang menuju celah S 1
dan celah S 2 yang terletak pada bidang B. Cahaya tersebut terdifraksi oleh
kedua celah tersebut dan menghasilkan pola interferensi pada layar C.
Kita dapat menentukan di mana setiap pita terang atau pita gelap
terletak pada layar dengan memberikan sudut ! dari sumbu tengah
terhadap garis gelap atau garis terang tersebut. Untuk menentukan
besarnya ! , kita harus menghubungkannya dengan " L . Perhatikan
Gambar 2.3(b). Titik b merupakan sebuah titik yang terletak pada r,
sedemikian rupa sehingga jarak b ke P sama dengan S ke P. dengan
2
demikian, " L sama dengan jarak dari S ke b. Hubungan antara jarak
1
dari S ke b dan 1 ! ini sangat rumit. Namun, kita dapat menyederhanakannya
dengan menganggap bahwa susunan jarak celah terhadap layar
(D) jauh lebih besar daripada jarak antara kedua celah (0). Dari gambar,
terlihat bahwa sinar gelombang r dan r adalah sejajar dan membentuk
1 2
sudut ! terhadap sumber pusat. Perhatikan Gambar 2.3(b). Ternyata,
sudut S S b =! yang dibentuk oleh sumbu pusat dan sumbu r . Dengan
1 2 1
demikian, kita dapat dengan mudah menentukan bahwa
S 2
S 1
" L
sin ! =
0
!
!
b
!
"L
r 2
" L = 0 sin !
(2–1)
Persamaan (2–1) merupakan persamaan untuk menentukan jarak
tempuh antara sinar r dan r terhadap P. Untuk interferensi maksimum
1 2
(interferensi konstruktif), telah diketahui bahwa " L pasti nol atau
bilangan genap dari panjang gelombang. Persamaan (2–1) dapat ditulis
sebagai berikut.
(b)
r 1
Gambar 2.3
(a) Sinar gelombang dari celah S 1
dan S 2 berinterferensi di titik P.
(b) Untuk D ! d, r 1 dan r 2 dianggap
sejajar dan membentuk sudut !
terhadap sumbu tengah.
Pembahasan Soal
Seberkas cahaya monokromatis
dijatuhkan pada dua celah sempit
vertikal berdekatan dengan jarak
d = 0,01 mm. Pola interferensi
yang terjadi ditangkap layar pada
jarak 20 cm dari celah. Diketahui
bahwa jarak antara garis gelap
pertama sebelah kiri ke garis gelap
sebelah kanan adalah 7,2 mm.
Panjang gelombang cahaya
tersebut adalah ....
a. 180 nm d. 720 nm
b. 270 nm e. 1.800 nm
c. 360 nm
SPMB 2003
Pembahasan:
Jarak pola gelap ke-1 ke pusat
adalah
# 3
7,2 × 10 m # 3
3,6 10 m
y = = ×
2
Dari soal diketahui:
m = 1; d = 10 –5 m; D = 0,2 m
sehingga
= ( # )$ 1
yd
m
D 2
$ =
( # ) 1 yd
D m
2
# 3 # 5
3,6 × 10 m× 10 m
$ =
0,2 m× 1
2
# 3 # 5
3,6 × 10 m× 10 m
$ =
0,2 m× 1
2
# 7
$ = 3,6 × 10 m = 360 nm
Jawaban: c
Gelombang Cahaya 33