INTERFERENSI, DIFRAKSI, POLARISASI

Mei 4, 2010 · Disimpan dalam makalah · Tagged DIFRAKSI, INTERFERENSI, POLARISASI

INTERFERENSI, DIFRAKSI, POLARISASI

Makalah Ini Diajukan Untuk Memenuhi Tugas

Mata Kuliah “IPA”

Disusun Oleh :

Darwati                210608005

Meril Qurniawan 210608025

Eko Prasetyo        210608021

Dosen Pengmpu :

Izza Aliyatul Muna, M.Sc.

JURUSAN / PRODI : TARBIYAH/PGMI^A

SEKOLAH TINGGI AGAMA ISLAM NEGERI

(STAIN) PONOROGO

2009

PENDAHULUAN

1. A. Latar Belakang Masalah

Gelombang elektromagnetik memiliki sifat :

1. Pemantulan (refleksi)
2. Pembiasan (refraksi)
3. Pelenturan (difraksi)
4. Berpadu / dijumlahkan (interferensi)
5. Diuraikan (disperse)
6. Diserap (polarisasi)

Yang kesemuanya mempunyai karakteristik dan fungsi masing-masing dalam penerapannya. Di dalam makalah ini akan dijelaskan 3 hal, yakni interferensi, difraksi, dan polarisasi serta contoh soal yang berkaitan

1. B. Rumusan Masalah
   1. Apa saja contoh interferensi difraksi dan polarisasi ?
   2. LCD pada layar komputer mempunyai proses interferensi, difraksi dan polarisasi dengan menggunakan molekul / Kristal apa ?
   3. Tulislah indeks bias utarena Kristal bias ganda ?

INTERVERENSI, DIFRAKSI, DAN POLARISASI CAHAYA

1. A. Interferensi Cahaya

Suatu perpaduan dari dua buah gelombang yang datang bersamaan di suatu tempat yang mempunyai 2 syarat yang harus dipenuhi :

1. Kedua sumber cahaya harus koheren = memiliki beda fase yang selalu tetap, karena harus memiliki frekuensi yang sama dan boleh nol tetapi tidak harus nol
2. Kedua gelombang cahaya memiliki amplitude yang hampir sama jika tidak interferensi yang dihasilkan kurang kontras

Untuk menghasilkan sumber cahaya yang koheren, dilakukan berbagai percobaan.  Di antaranya Thomas yang menggunakan dua buah celah sempit. Sebagai sumber cahaya yang baru.

					-      Pada saat dua bukit bertemu maka gelombang menjadi besar -      Ketika bukit dan lembah gelombang bertemu maka saling menghapuskan satu sama lain

Contoh    :       Interferensi adalah pelangi yang terlihat dalam gelembung sabun, kilauan warna dari bulu burung, bila pada air yang tenang kemudian kita memasukkan jari kita maka akan terbentuk muka gelombang berupa lingkaran-lingkaran dengan tempat gangguan sebagai pusatnya

Gejala yang ditimbulkannya :

1. Garis Terang (interferensi maksimum / konstruktif)

Interfrensi maksimum menghasilkan garis terang pada layar. Pola ini terjadi jika selisih lintasan sumber (∆S) sama dengan nol atau kelipatan genap dari setengah panjang gelombang

1. Garis gelap (interferensi minimum / destruktif)

Interferensi minimum, menghasilkan garis gelap pola layar. Pola ini terjadi jika selisih lintasan sumber (∆S) sama dengan kelipatan ganjil dari setengah panjang gelombang

• Jarak antara garis terang dan garis gelap yang berdekatan, kita misalkan ∆Y

Contoh :      -         Jarak terang pusat ke garis gelap ke 1

• Jarak terang 1 ke garis gelap 2

Maka berlaku         :

• Jarak antara dua garis terang dan dua garis gelap yang berdekatan kita misalkan ∆X

Contoh :      -         Jarak antara terang 1 dengan terang 2

• Jarak antara gelap 1 dengan gelap 2

Maka berlaku         :

Catatan :

d     : jarak antar dua celah

p      : jarak pola tentang / gelap ke terang pusat

ℓ      : jarak celah ke layar

λ      : panjang gelombang  cahaya yang digunakan

n      : Bilangan orde (n = 0, 1, 2, 3, …)

n      : o (untuk terang pusat)

Q     : Sudut interfrensi

Contoh Soal :

Pada percobaan yang digunakan dua celah sempit yang berjarak 0,3 mm satu dengan yang lain jika jarak layar dengan celah 1 cm dan jarak garis terang pertama  dari terang pusat 1,5 mm, maka panjang gelombang cahaya?

D1   :   d  = 0,3 mm = 3.10^-4 m

p  = 1,5 mm = 1,5.10^-3 m

ℓ  = 1 m

n  = 1 (Garis terang pertama)

D2   :   λ …?

D3   :

1. B. Difraksi

Merupakan peristiwa pembelokan energi yang dibawa oleh suatu gelombang

Contoh pada gelombang air pada permukaan air yang datang pada suatu celah

Gelombang menyebar ke segala arah

• Jika celah sempit maka pembelokan akan semakin besar
• Jika celah lebar maka gelombang  semakin mirip dengan garis lurus gelombang

Sehingga akan tegak lurus (mirip dengan garis lurus)

• Macam-macam difraksi

1. Difraksi Fresnal dan Difraksi Fraunhoter

• Difraksi medan dekat / difraksi fresnal (Augustin Jean Fresnal, 1788 – 1827)

“Sumber titik dan layar relatif dekat ke rintangan yang membentuk pola difraksi”

• Difraksi medan jauh / difraksi Frounhoter (Joseph Von Fraunhoter, 1787 – 1826)

“Sumber titik, rintangan dan layar cukup jauh, sehingga sinar-sinar dari sumber kerintangan dapat dianggap sejajar”

1. Difraksi Celah Tunggal

Sinar yang ditransmisikan seharusnya mempunyai penampang yang sama tapi ternyata setelah melewati celah sinar itu menyebar keluar secara vertikal

1. Kisi Difraksi

Susunan yang terdiri dari sejumlah banyak celah sejajar dengan jarak

• Syaraf interferensi maksimum (garis terang)

Celah tunggal

• Syaraf Interferensi minimum (garis gelap)

• Syaraf interferensi maksimum

Celah banyak (kisi)

• Syarat interfernsi minimum

Catatan :

Q     =

Q     = lebar celah (m)

θ      = sudut difraksi

n      = bilangan orde (n = 0, 1, 2, 3, …)

λ      = panjang gelombang cahaya yang digunkan

Contoh Soal :

Seberkas sinar monokhromatik dengan panjang gelombang 5 x 10^-7 m datang tegak lurus pada kisi, jika spectrum orde kedua membuat sudut 30⁰ dengan garis normal pada kisi. Tentukan jumlah garis per cm kisi tersebut?

Jawaban :

Panjang gelombang , λ = 5 x 10^-7 m

Sudut bias orde          ke 2 θ₂ = 30⁰

Sin  θ₂ = Sin 30⁰ = ½

Untuk menentukan jumlah garis per cm kisi, kita hitung dahulu lebar 1 harus Q, dengan persamaan :

Jumlah garis per cm N adalah kebalikan dari Q

Q       =

1. C. Polarisasi

Peristiwa perubahan arah getar gelombang yang acak menjadi satu arah getar yakni dapat melewati arah vertikal dan tidak bisa melewati arah horisontal

Contoh : cahaya yang tidak bisa terpolarisasi adalah bola lampu pijar

Cara membuat cahaya terpolarisasi :

1. Aesoresi (penyerapan) salah satu komponen yang dipolarisasi diserap  lebih jauh daripada komponen-komponen yang lain

Dengan rumus    I = ½ lo                   (1 Polisator yang dilewati)

(2 Polisator yang dilewati)

1. Pemantulan dan pembiasan

Pemantulan dari sebuah bidang batas permukaan datar di antara dua medium tembus cahaya (Udara – kaca, udara – cair) terpolarisasi sebagian

Terpolarisasi total, apabila sudut datang dan sinar datang, dipantulkan dan dibiaskan saling tegak lurus

Contoh Soal :

Suatu cahaya yang terpolarisasi mengenai Polaroid pertama dengan intensitas lo. Tentukan intensitas cahaya yang diteruskan oleh Polaroid pertama dan kedua (nyatakan dalam lo). Jika sudut antara kedua sumber polarisasi dari kedua Polaroid adalah 30⁰.

Jawab.

JAWABAN RUMUSAN MASALAH

1. Interferensi :
   1. Gelembung sabun
   2. Lapisan minyak dalam permukaan air
   3. Permukaan CD

Ditraksi :

1. Film fotografi
2. Permukaan silet yang diterangi cahaya monokromatik

Polarisasi

1. Gelombang transversal pada tali terpolarisasi linier
2. Gelombang transversal pada bidang vertikal
3. Gelombang transversal pada bidang horizontal
4. Kacamata polarisasi
5. Kristal cair tipe nematic (molekul dengan arah dan pola tertentu)

Kristal	Rumus	no	nc	nc-no
Es	H2O	1,309	1,313	+0,004
Kuarsa	SiHO2	1,541	1,553	+0,012
Warsit	ZnS	2,356	2,378	+0,022
Kalsit	CaCO3	1,658	1,486	+0,172
Dolmit	CaO.MgO.2CO2	1,681	1,500	+0,181
Siderit	FeO.CO2	1,875	1,635	+0,240

DAFTAR PUSTAKA

Drs. Bambang Ruwanto, M.Si. Asas-Asas Fisika 3A. 2005. PT. Ghalid Indonesia. Bogor

Buku Penuntun Belajar Fisika. 2004. Sagulindo Kinarya. Modul Dosen

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah hirobbil ‘alamin, kami panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik, hidayah dan inayah-Nya, sehingga makalah ini selesai tepat pada waktunya. Sholawat serta salam semoga tetap terlimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW yang semoga kita dapatkan syafaatnya di yaumul Qiyamah. Amin.

Tak lupa kami ucapkan terima kasih kepada Bapak Dosen yang telah membimbing saya dalam menyelesaikan makalah ini. Tak lupa kami ucapkan terima kasih kepada pihak lain yang membantu secara langsung ataupun tidak langsung.

Dengan penyusunan makalah ini semoga bermanfaat bagi kami khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Ponorogo, …………………. 2009

Penulis

	ii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………..      i

KATA PENGANTAR …………………………………………………………….     ii

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………….    iii

PENDAHULUAN …………………………………………………………………     1

1. Latar Belakang Masalah ……………………………………………….     1
2. Rumusan Masalah ……………………………………………………….     1

INTERFERENSI, DIFRAKSI, POLARISASI CAHAYA ………………     2

1. Interferensi………………………………………………………………..     2
2. Difraksi …………………………………………………………………….     4
3. Polarisasi……………………………………………………………………     7

JAWABAN RUMUSAN MASALAH ………………………………………..     9

iii

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………….   10

About these ads