INTERFERENSI & POLARISASI

Nama Anggota : Ni Kadek Sri 1404105051 I Putu Bagus Mega Dhendra G. B 1404105052 Putu Yudiastra Wira Wedhana 1404105054

INTERFERENSI INTERFERENSI ADALAH KOMBINASI SEJUMLAH GELOMBANG YANG TERPISAH DI MEDIUM YANG SAMA DAN MENGHASILKAN GELOMBANG YANG RESULTAN

INTERFERENSI Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama dengan 0 (nol) sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut dan menghasilkan orde terang

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 = n λ; n = 0, 1, 2 ………. Bilangan n disebut orde terang . Untuk n = 0 disebut terang pusat n = 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 = n λ dengan p adalah jarak terang ke-n ke pusat terang.

INTERFERENSI Bersifat merusak jika beda fasenya 180°, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan

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 = (n + ½ )λ; n = 1, 2, 3 ………… Bilangan n disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke 0. Untuk n = 1 disebut gelap ke-1 dst. Mengingat sin θ = tan θ = p/l, maka: pd/l = (n + ½ )λ dengan p adalah jarak terang ke-n 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

INTERFERENSI Difraksi adalah penyebaran gelombang Misalnya: Difraksi Gelombang air laut/ sungai. Difraksi Cahaya pada Celah Tunggal - Bila cahaya monokhromatik (satu warna) dijatuhkan pada celah sempit, maka cahaya akan di belokan /dilenturkan - Difraksi pada celah sempit, bila cahaya yang dijatuhkan polikhromatik (cahaya putih\banyak warna), selain akan mengalami peristiwa difraksi, juga akan terjadi peristiwa interferensi, hasil interferensi menghasilkan pola warna pelangi

Interferensi Maksimum (terjadinya pola terang ) d sin θn = (2n – 1) ½ λ      atau        d.p/l= (2n – 1) ½ λ ,      n = 1, 2, 3, ……dst d = lebar celah,   θn= sudut belok, n = bilangan asli, λ = panjang gelombang, l= jarak celah ke layar, p = jarak antara dua terang atau gelap Interferensi Minimum (terjadi pola gelap) d sin θn = (2n) ½ λ= nλ atau         d p/l  = (2n) ½ λ = n λ ,     n = 1,2,3 , ….dst

INTERFERENSI DIFRAKSI PADA CELAH BANYAK Rumus Interferensi pada Celah banyak/kisi difraksi kebalikan dari rumus interferensi pada celah tunggal Interferensi maksimum (terjadi pola terang) d sin θ = (2n) ½ λ = n λ atau d p/l  = (2n) ½ λ= nλ ,     n = 1,2,3 , ….dst Interferensi Minimum (terjadi pola gelap) d sin θ = (2n – 1) ½ λ      atau        d.p/l= (2n – 1) ½ λ ,      n = 1, 2, 3, ……dst d = konstanta kisi=lebar celah = 1/N (N = banyak celah/goresan),   θ= sudut belok=sudut difraksi n = bilangan asli= orde λ = panjang gelombang, l= jarak celah ke layar, p = jarak antara dua terang atau gelap

INTERFERENSI Interferensi Gelombang Air Pada permukaan air  ada dua sumber titik yang mengeluarkan gelombang lingkaran periodik. Gelombang- gelombang lingkaran yang berasal dari sumber pertama akan berpusat pada sumber tersebut. Begitu juga gelombang-gelombang yang berasal dari sumber kedua akan berpusat pada sumber kedua. Tempat-tempat tertentu pada permukaan air akan tenang tidak akan terjadi gerak gelombang, sedang pada tempat-tempat lain terjadi penjalaran gelombang pada jalur-jalur tertentu. Pola semacam ini disebut pola interferensi. Peristiwa interferensi terjadi karena pada medium gelombang berlaku prinsip superposisi.  

Gambar 7. Interferensi Gelombang Air. Interferensi pada gelombang air dapat diamati dengan menggunakan tangki riak dengan dua pembangkit gelombang lingkaran. Analisis interferensi gelombang air digunakan seperti pada Gambar 7. Gambar 7. Interferensi Gelombang Air. Berdasarkan gambar, S1 dan S2 merupakan sumber gelombang lingkaran yang berinterferensi. Garis tebal (tidak putus-putus) menunjukkan muka gelombang yang terdiri atas puncak-puncak gelombang, sedangkan garis putus-putus menunjukkan dasar-dasar gelombang.  

Perpotongan garis tebal dan garis putus-putus diberi tanda lingkaran kosong (O). Pada tangki riak, garis sepanjang titik perpotongan itu berwarna agak gelap, yang menunjukkan terjadinya interferensi yang saling melemahkan (destruktif). Di antara garis-garis agak gelap, terdapat pitapita yang sangat terang dan gelap secara bergantian. Pita sangat terang terjadi jika puncak dua gelombang bertemu (perpotongan garis tebal), dan pita sangat gelap terjadi jika dasar dua gelombang bertemu (perpotongan garis putus-putus). Titik-titik yang paling terang pada pita terang dan titik-titik yang paling gelap pada pita gelap merupakan titik-titik hasil interferensi saling menguatkan.

CONTOH SOAL Pada suatu percobaan interferensi celah ganda, diketahui jarak antar celah adalah 0,08 mm, jarak antara celah dengan layar adalah 1m dan jarak antara terang IV dengan terang pusat adalah 2,5 cm. Tentukanlah panjang gelombang yang digunakan! Jawab: Dik: d = 0,08 mm L = 1m = 1000 mm p = 2,5 cm = 25 mm Dit: λ = ? Penyelesaian: d p L = n λ λ = dp nL λ = (0,08 mm)(25 mm) 1000 4 =5,0 x 10 −4 mm

CONTOH SOAL Cahaya monokhromatik dari sumber cahaya yang jauh datang pada sebuah celah tunggal yang lebarnya 0,8 mm dan jarak pusat terang ke gelap kedua adalah 1,80 mm  dan panjang gelombang cahaya 4800 A maka jarak celah ke layar adalah…. Penyelesaian Diketahui : d = 0,8 mm , p = 1,8 mm, λ= 4800 A = 4,8 x 10-7 m, n = 2 Ditanyakan : l =….? Jawaban : d p/l  = (2n) ½ λ,     l = d p/ (2n) ½ λ, l = 0,8 x 10-3 ( 1,8 x 10-3) / 2 .2.  1/2. 4,8 x 10 -7  = 1,5 meter

Polarisasi Polarisasi Gelombang Gelombang cahaya adalah gelombang transversal, sedangkan gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. Ada satu sifat gelombang yang hanya dapat terjadi pada gelombang transversal, yaitu polarisasi. Jadi, polarisasi gelombang tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal, misalnya pada gelombang bunyi. Pada umumnya, gelombang cahaya mempunyai banyak arah getar. Suatu gelombang yang mempunyai banyak arah getar disebut gelombang tak terpolarisasi, sedangkan gelombang yang memiliki satu arah getar disebut gelombang terpolarisasi.

Ide polarisasi gelombang dengan mudah dapat kita pahami dengan memperhatikan secara seksama suatu gelombang transversal pada tali ketika melewati sebuah celah. Dari penjelasan sebelumnya dapat kita nyatakan bahwa suatu gelombang terpolarisasi linear bila getaran dari gelombang tersebut selalu terjadi dalam satu arah saja. Arah ini disebut arah polarisasi. Untuk mengamati polarisasi ini, marilah kita ikat seutas tali pada titik O di dinding, kemudian masukkan ujung tali lain, yaitu ujung A ke sebuah celah. Pasang celah dalam posisi vertikal, kemudian getarkan ujung tali di A sehingga gelombang transversal yang merambat dari A dapat menembus celah, dan sampai di titik O. Ubahlah posisi celah menjadi horisontal, kemudian getarkan kembali ujung tali A secara vertikal. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa gelombang vertikal tidak dapat menembus celah. Jika kemudian tali di titik A digetarkan berputar, artinya digetarkan ke segala arah dan celah dipasang vertikal, apa yang terjadi? Ternyata, gelombang dapat menembus celah dengan arah getaran gelombang yang sama dengan arah posisi celah, yaitu arah vertikal.

Gambar 1.26 Polarisasi Gelombang   Gambar 1.26  Polarisasi Gelombang Peristiwa tersebut menunjukkan terjadinya polarisasi pada gelombang tali yang melewati sebuah celah sempit, dengan arah polarisasi gelombang sesuai arah celahnya. Polarisasi dapat diartikan sebagai penyearah gerak getaran gelombang. Jika gelombang bergetar ke segala arah, seperti pada gambar 1.26 setelah melewati sebuah celah, arah getaran gelombang menjadi satu arah getar saja, yang disebut dengan gelombang terpolarisasi linear. Jadi, hanya gelombang-gelombang yang memiliki arah getaran tegak lurus dengan arah rambatannya saja yang disebut sebagai gelombang transversal, yang dapat mengalami polarisasi. Oleh karena cahaya atau gelombang elektromagnet termasuk gelombang transversal, cahaya dapat mengalami polarisasi.

Cara Membuat Gelombang Terpolarisasi Beberapa cara membuat gelombang terpolarisasi :  Polarisasi gelombang dengan mengatur gerak sumber gelombang transversal pada tali agar terpolarisasi pada arah tertentu dapat kita buat dengan menggoyangkan tali pada arah tersebut.  Polarisasi dengan penyerapan selektif Misalkan kita mempunyai gelombang pada tali dngan polarisasi pada arah yang membuat sudut 45⁰C dengan sumbu x, dibuat agar pada tali hanya ada polarisasi pada arah y saja ialah dengan membuang polarisasi pada arah x, yaitu mematikan gerak medium pada arah x, dengan membuat agar tali membuang energi pada gerak dengan arah x, misalnya dengan menggantungkan benda yang tercelup dalam larutan kental (seperti santan)

Terima kasih