OPTIK FISIS

Materi yang akan dibahas : Interferensi Cahaya Syarat terjadinya Interferensi Eksperimen Young Pola interferensi Difraksi Difraksi Celah Tunggal Difraksi oleh Celah berbentuk lingkaran Difraksi Celah Ganda Kisi Difraksi Difraksi sinar-X

Interferensi Cahaya Perpaduan/interaksi dua atau lebih gelombang cahaya dapat menghasilkan suatu pola yang teratur terang-gelap (interferensi ) Interferensi Maksimum : gelombang saling memperkuat/konstruktif, menghasilkan garis terang Interferensi Minimum : gelombang saling memperlemah/destruktif, menghasilkan garis gelap

Paduan gelombang

Syarat terjadinya interferensi Agar interferensi yang stabil dan berkelanjutan dari gelombang cahaya dapat diamati, dua kondisi berikut harus dipenuhi: Sumber harus bisa mempertahankan suatu beda fasa yang tetap (sumber koheren). Sumber harus monokromatis dan menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang sama.

1. INTERFERENSI CELAH GANDA Pertama kali ditunjukkan oleh Thomas Young pada tahun 1801 Ketika dua gelombang yang koheren menyinari/melalui dua celah sempit, maka akan teramati pola interferensi terang dan gelap pada layar.

Eksperimen Young

Pola Interferensi

Interferensi : menguatkan/melemahkan

Beda Lintasan Jarak tempuh cahaya yang melalui dua celah sempit mempunyai perbedaan (beda lintasan), hal ini yang menghasilkan pola interferensi.

Syarat Interferensi Maksimum Interferensi maksimum terjadi jika kedua gelombang memiliki fase yang sama (sefase), yaitu jika selisih lintasannya sama dengan nol atau bilangan bulat kali panjang gelombang λ d sin θ = m λ; 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 = p/l, dengan demikian : pd/l = m λ Dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.

Syarat interferensi minimum Interferensi minimum terjadi jika beda fase kedua gelombang 180 derajad, yaitu jika selisih lintasannya sama dengan bilangan bulat kali setengah panjang gelombang λ. d sin θ = (m – ½ )λ; m = 1, 2, 3 ………… Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke 0. Untuk m = 1 disebut gelap ke-1 dst. Mengingat sin θ = tan θ = p/l, maka pd/l = (m – ½ )λ Dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang. Jarak antara dua garis terang yang berurutan sama dengan jarak dua garis gelap berurutan. Jika jarak itu disebut Δp, maka : Δp d = λ l

2. INTERFERENSI DUA BERKAS (Film Dielektrik) Efek interferensi juga dapat diamati pada lembaran tipis material dielektrik dengan ketebalan dalam rentang nanometer – centimeter. Contoh : lapisan film di kacamata, kaca helm dll.

Interferensi minimun terjadi jika beda fasenya = (2m + 1)π, maka : Karena (AB) = (BC) = d/cos θ, maka : Interferensi maksimum terjadi jika beda fasenya = 2mπ, maka : Interferensi minimun terjadi jika beda fasenya = (2m + 1)π, maka :

3. INTERFERENSI PADA LAPISAN SABUN (Wedge Shaped Film)

Ketika cahaya dipantulkan dari buih sabun atau dari layar tipis dari minyak yang mengambang dalam air terlihat bermacam-macam warna. Hal ini akibat pengaruh inteferensi antara dua gelombang cahaya yang dipantulkan pada permukaan yang berlawanan dari lapisan tipis larutan sabun atau minyak

Sinar 1 dan sinar 2 akan sefase, interferensi maksimum jika: Jika sinar 1 dan sinar 2 berlawanan fase, terjadi interferensi minimum pada : , m = 0, 1, 2, ……