Bank Soal Fisika SMA Difraksi dan Interferensi Cahaya

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Perhatikan gambar sketsa lintasan sinar yang melewati sebuah celah sempit sehingga mengalami peristiwa difraksi berikut.

Titik O adalah terang pusat dan titik A adalah pita terang yang dihasilkan paling tepi. Jika panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 6.000 $\text{}$ $\text{\AA}$ , maka banyaknya pita terang yang dihasilkan sepanjang OA adalah ....

A

B

C

D

E

Pembahasan:

Diketahui:

Panjang gelombang $\lambda=6.000\ \text{}\text{\AA}\$ = $6,0\times10^{-5}$ cm

Jarak celah $d$ = 0,2 mm = 0,02 cm

Jarak celah ke layar L = 0,8 m = 80 cm

Jarak OA $x$ = 2,4 cm

Ditanya:

Banyaknya pita terang yang dihasilkan $\Sigma n=?$

Jawaban:

Percobaan dengan menggunakan celah tunggal akan menyebabkan terjadinya difraksi. Difraksi adalah suatu peristiwa pembelokan/pelenturan gelombang ketika menjalar melalui celah sempit atau tepi yang tajam. Peristiwa ini juga akan menghasilksn pola pita gelap dan terang.

Persamaan yang dapat digunakan dalam difraksi untuk menentukan jarak pita terang ke terang pusat adalah sebagai berikut.

$\sin\theta=\frac{\left(n+\frac{1}{2}\right)\lambda}{d}$

Karena $\sin\theta\approx\frac{y}{L}$ , maka persamaannya menjadi:

$\frac{y}{L}=\frac{\left(n+\frac{1}{2}\right)\lambda}{d}$

$y=\frac{\left(n+\frac{1}{2}\right)\lambda L}{d}$

Pada kasus ini, mula-mula menentukan jarak antar pita terang yang berdekatan terlebih dahulu. Misal menggunakan jarak antara pita terang pertama dengan pita terang kedua dengan persamaan berikut.

$y_2-y_1=\frac{\left(\left(n_2+\frac{1}{2}\right)-\left(n_1+\frac{1}{2}\right)\right)\lambda L}{d}$