11/4/2011

1

11/4/2011

2

KOHERENSI

y1

y2

∆𝜃 = 𝜋

koheren : memiliki ∆𝜽 yang tetap

(tidak berubah terhadap waktu)

y1

y2

∆𝜃 = 0

11/4/2011

3

INTERFERENSI

CELAH GANDA

Cahaya bersifat gelombang

G1

G2

G3

G4

G1

G2

G3

G4

T1

T2

T3

T4

Tpusat

T1

T2

T3

T4

Cahaya bersifat partikel

G1

G2

G4

G2

G3

G4

11/4/2011

4

Percobaan

Interferensi

Constructive interference Constructive interference Destructive interference

PROSES PEMBETUKAN POLA GELAP TERANG

+ = + = + =

11/4/2011

5

Sefase Terjadi interferensi konstruktif

y1

y2

∆𝜃 = 𝑚 2π ∆𝑆 = 𝑚λ

yR

Berlawana fase Terjadi interferensi Destruktif

y1

y2

∆𝜃 = 𝑚 − 1/2 2π ∆𝑆 = 𝑚 − 1/2 λ

yR

layar

Monokromatik

d

l

p

r1

r2

θ

l

pola

G1

G2

G3

G4

G1

G2

G3

G4

T1

T2

T3

T4

Tpusat

T1

T2

T3

T4

L d

Tentukan perbedaan selisih lintasan kedua sinar tsb ? a. d sinθ b. d cosθ c. L sinθ d. L cosθ e. dp/L

11/4/2011

6

layar

Monokromatik

d

l

p

r1

r2

θ

ΔS

θ’

l

pola

G1

G2

G3

G4

G1

G2

G3

G4

T1

T2

T3

T4

Tpusat

T1

T2

T3

T4

sinp

S d dl

'

untuk L d

Sefase Terjadi interferensi “Konstruktif”: terang

sinp

S d d ml

Berlawanan Fase (gelap) Terjadi interferensi “Destruktif”: gelap

1sin

2

pS d d m

l

11/4/2011

7

1

2

sin

sin

o

o

E E t

E E t

2 sin cos2 2

R oE E t

2

2

( )o

EI laju energi rata rata yang mengalir tiap satuan luasan

c

I E

2cos2

oI I

Buktikan ?

Buktikan ?

Intensitas pola gelap terang pada interferensi

celah ganda

1

2

1 2

sin

sin

sin sin

o

o

R o o

E E t

E E t

E E E E t E t

sin sin

2sin cos2 2

2sin cos2 2

2 sin cos2 2

o o

o

o

o

R E t E tE

t t t tE

E t

E t

Pembuktian

11/4/2011

8

22

2

2

2 2

2 sin cos2 2

4 sin cos2 2

o

o

I E E t

E tI E

1 22

2

2

2

22 cos2

cos2

o

o

I E

E

E

I I

2cos2

oI I

Sefase Terjadi interferensi “Konstruktif”: terang

Berlawanan Fase (gelap) Terjadi interferensi “Destruktif”: gelap

2m 2 2

cos2

o

mI I

I = Io untuk semua nilai m

1 2 2m 2 1 2 2

cos2

o

mI I

I = 0 untuk semua nilai m

2cosoI I m

2cos 1 2oI I m

11/4/2011

9

Terang pusat

Terang ke- 1

Terang ke- 2

Gelap ke- 1

Gelap ke- 2

Terang ke- 1

Terang ke- 2

Gelap ke- 1

Gelap ke- 2

I = Io I = 0

INTERFERENSI

LAPISAN TIPIS

11/4/2011

10

renggang rapat

rapat renggang

11/4/2011

11

n lapisan > n medium n lapisan < n medium

n lapisan > n medium

n udara (nu)

n lapisan (nf)

n medium (nm)

i

r

i

A

B

C

(1) (2)

d

λ

D

f uS n AB BC n AD

Hubungan ΔS dan d ?

Interf. konstruktif ?

Interf. destruktif ?

Syarat :

2 cosfS n d r

11/4/2011

12

1 3, ,...

2 2

1

2

S

S m

Syarat Interf. konstruktif

,2 ,...S

S m

Syarat Interf. destruktif

n udara (nu)

n lapisan (nf)

n medium (nm)

i

r

i

A

B

C

(1) (2)

d

λ D

2

2

; sin ; 2 tan ;cos

sin

sin

2 2 tan sincos

21 cos tan sin

cos

2 sin sin1 cos sin

cos sin cos

2 21 sin c

cos cos

f u f u

u

f

f u

f u

f

f

f f

S n AB BC n AD n AB n AD

dAB AD AC i AC d r

r

n r

n i

dS n n d r i

r

n d nr rS i

r n

n d r rr i

r i r

n d n dr

r r

S

S

2os

2 cosf

r

S n d r

Hubungan ΔS dan d

m = 1,2,...

n lapisan < n medium

n udara (nu)

n lapisan (nf)

n medium (nm)

i

r

i

A

B

C

(1) (2)

d

λ

D

Hubungan ΔS dan d ?

Interf. konstruktif ?

Interf. destruktif ?

Syarat :

2 cosfS n d r

11/4/2011

13

2

2

; sin ; 2 tan ;cos

sin

sin

2 2 tan sincos

21 cos tan sin

cos

2 sin sin1 cos sin

cos sin cos

2 21 sin c

cos cos

f u f u

u

f

f u

f u

f

f

f f

S n AB BC n AD n AB n AD

dAB AD AC i AC d r

r

n r

n i

dS n n d r i

r

n d nr rS i

r n

n d r rr i

r i r

n d n dr

r r

S

S

2os

2 cosf

r

S n d r

Hubungan ΔS dan d

n udara (nu)

n lapisan (nf)

n medium (nm)

i

r

i

A

B

C

(1) (2)

d

λ D

,2 ,...S

S m

Syarat Interf. konstruktif

1 3, ,...

2 2

1

2

S

S m

Syarat Interf. destruktif

m = 1,2,...

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 perta- ma 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. Bera- pakah frekuensi yang terdengar ?

7.

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?

8.

Latihan Soal

11/4/2011

14

Pada interferensi Young, dua gelombang cahaya koheren yang sefase berinterferensi. Ditempat-tempat terjadinya sinar terang, beda fase kedua gelombang akan sama de- ngan .....(n = 1,2,3,...) a. ½ (2n+1) π b. ½ (n+1) π c. 2(n+1) π

1.

Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokro- matis digunakan percobaan Young yang data-datanya di dapatkan sbb : jarak antar celah 0.3 mm, jarak celah ke- layar 50 cm dan jarak antara terang kedua ke terang pusat adalah 2 mm. Berapakah panjang gelombang sinar tsb?

2.

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. Berapa- kah jarak antara sinar ungu (400 nm) pada orde pertama dengan sinar merah (600 nm) pada orde kedua?

3.

11/4/2011

15

G1

G2

G3

G4

G1

G3

G4

Terang

Terang

Terang

Terang

Terang

Terang

Terang

Terang

Terang

L

M

P

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......

4.

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 )

5.

Pada pengamatan normal, cahaya merah – biru menge-nai suatu lapisan minyak diatas air. Lapisan tsb meman-tulkan warna merah. Ini berarti warna yang lain menga-lami 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 )

6.