Difraksi celah tunggal, celah ganda, celah persegi , celah lingkaran, celah banyak, dan daya urai optik

Pengertian difraksi Jika muka gelombang bidang tiba pada suatu celah sempit (lebarnya lebih kecil dari panjang gelombang), maka gelombang ini akan mengalami lenturan sehingga terjadi gelombang- gelombang setengah lingkaran yang melebar di belakang celah tersebut. Peristiwa ini dikenal dengan difraksi. Difraksi merupakan pembelokan cahaya di sekitar suatu penghalang /suatu celah.

PERBEDAAN DIFRAKSI DAN INTERFERENSI interferensi cahaya gelombang berasal dari dua gelombang. pada difraksi berdasarkan prinsip Huygens –Fresnel cahaya yang masuk melalui celah sempit dianggap sebagai titik-titik sumber baru Pada interferensi intensitas pola gelap-terang dianggap sama besar. Akan tetapi pada difraksi terlihat sekali distribusi intensitas yang sangat berbeda. Pada bagian terangnya jauh lebih terang daripada bayanganya. PADA DASARNYA KEDUANYA TERJADI AKIBAT ADANYA SUPERPOSISI GELOMBANG

MACAM-MACAM DIFRAKSI DIFRAKSI FRESNEL DIFRAKSI FRAUNHOFER Jarak sumber ke celah dan celah ke layar dekat berkas tidak perlu sejajar celah lebar dan tidak sempit Topik yang dibicarakan adalah difraksi oleh : 1. lubang bulat 2. celah persegi 3. penghalang berbentuk piringan 4. penghalang berbentuk lancip (tajam) Letak sumber cahaya dan layar jauh sekali dari celah. Berkas yang memasuki celah harus sejajar dan yang keluar dari celah harus sejajar Topik yang akan dibicarakan adalah difraksi oleh 1. Celah tunggal (single slit) 2. Lubang bulat (circular aperture) 3. Dua celah sempit 4. Kisi (celah banyak) Jika sebuah difraksi fresnel ditempatkan lensa cembung pada sinar yang masuk dan sinar yang keluar dari celah maka sinar dianggap sejajar dan disebut sebagai difraksi faunhofer.

DIFRAKSI CELAH TUNGGAL

Jika jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari lebar celah a (l >> a), maka sudut θ sangat kecil, sehingga sin θ = tan θ = p/l (Pada gambar awal p = y.).

Intensitas pola difraksi celah tunggal 𝐼= 𝐼 𝑚𝑎𝑘𝑠 𝑠𝑖𝑛 𝛽 2 𝛽 2

Latihan soal... Sebuah layar ditempatkan pada jarak 50 cm dari celah tunggal yang disinari oleh cahaya dengan panjang gelombang 600 nm. Jika jarak pada minimum ke -3 adalah 3 mm, berapa lebar dari cerah tersebut?

DIFRAKSI FRAUNHOFER CELAH GANDA Pada pola intensitas gelombang interferensi semua titik terang mempunyai amplitudo yang sama. Pola intensitas pada difraksi mempunyai amplitudo yang makin lama makin lemah. Kombinasi dari kedua amplitudo ini menghasilkan pola campuran antara difraksi dan interferensi. Dalam gambar di bawah ini dilakukan percobaan dengan menggunakan jarak antar celah d = 18 μm dan lebar celah a = 3μm. Pola yang diproleh adalah seperti gambar di bawah ini :

Latihan Soal dirumah Sebuah sinar melewati dua buah celah yang mempunyai lebar sama yaitu 30 mikrometer. Jarak kedua celah 240 mikrometer. Jika dalam keadaan ini terjadi difraksi dan interferensi. Pada orde terang interferensi ke berapa tidak terlihat di layar?

DIFRAKSI KISI

Contoh soal Sebuah kisi dengan 20.000 garis memiliki panjang 4 cm. Tentukan sudut yang dibentuk oleh dua buah sinar dengan panjang gelombang 400 nm dan 800 nm pada interferensi orde pertamanya?

DIFRAKSI CELAH PERSEGI

DIFRAKSI CELAH LINGKARAN

DAYA URAI OPTIS “Saat pusat maksimum dari sebuah gambar jatuh pada minimum 1 dari gambar yang lain maka kedua gambar tersebut dapat dipisahkan. Hal ini disebut sebagai Kriteria Rayleigh”. Gambar diatas sebelah kiri menunjukkan keadaan dimana sudut yang dibentuk cukup lebar sehingga dua buah sumber dapat dipisahkan/terihat terpisah. Sebaliknya jika sudut terlalu kecil maka kedua sumber tidak dapat dipisahkan.

Jauh (bersatu) mulai bisa dipisahkan terpisahkan

Intensitas daya pisah dua buah sumber cahaya