A. Tujuan Pembelajaran
Setelah
mempelajari kegiatan belajar 1 ini, siswa diharapkan dapat memahami dan mengidentifikasi
Sifat-sifat cahaya (Interferensi Cahaya (Celah Ganda Young) dan Difraksi) dan
Penerapan gelombang cahaya dalam kehidupan sehari-hari. Siswa juga diharapkan
dapat mempresentasikan penerapan sifat-sifat gelombang cahaya dalam kehidupan
sehari-hari dalam bentuk laporan ilmiah.
B. Uraian Materi
d. Interferensi Cahaya (Celah Ganda Young)
Interferensi
cahaya terjadi jika dua beras cahaya yang koheren mengenai suatu titik secara bersamaan.
Penelitian mengenai interferensi cahaya dilakukan Thomas Young 1801 yang
memperoleh bukti yang meyakinkan pada sifat gelombang cahaya dan bahkan mampu mengukur panjang gelombang cahaya tampak. Hal ini di lakukan oleh Thomah Young dengan cara
melewatkan cahaya matahari melalui lubang kecil atau celah se,pit yang berjarak dekat. Jika
berdasarkan teori partikel maka akan tampak adalah bayangan dari 2 celah
tersebut. Namun nyata pola bayangan yang terlihat lebih dari 2 bayangan. Young
lalu menjelaskan hasil ini sebagai fenomena interferensi gelombang cahaya. Untuk
menganalisis interferensi cahaya, perhatikan gambar berikut :
Jarak
titik terang ke-n dari terang pusat dirumuskan sebagai berikut :
e. Difraksi Cahaya
Difraksi
Cahaya adalah peristiwa pelenturan cahaya yang terjadi jika cahaya melalui
celah sangat sempit. Pada peristiwa difraksi,terdapat dua macam cahaya yang
melewati celah sempit, yaitu sebagai berikut :
1) Difraksi Celah Tunggal.
Difraksi
celah tunggal dapat dipahami dengan menganggap bahwa berkas-berkas paralel dari
cahaya jatuh pada celah dengan lebar d
dan layar untuk melihatnya terlabih jauh (Douglas C. Diancoli: 1998).
Konsep pola gelap terang pada interferensi celah
tunggal erat hubungannya dengan interferensi berkas-berkas cahaya yang melewati
celah.
Terjadinya difraksi celah tunggal dapat digambarkan seperti analisis pola
berikut ini :
Dari
gambar, dapat kita perhatikan bahwa :
maka
secara u,u, difraksi celah tunggal untuk garis gelap ke-n terjadi jika :
atau
dapat tulis :
Sedangkan jika sudut θ kecil dimana :
Jarak
pola gelap ke pusat terang (sumbu) atau dinamakan pita gelap ke-n dituliskan dalam rumur berikut :
Keterangan :
d =
lebar celah (m)
θ =
sudut deviasi
n = orde interferensi (bilangan bulat n = ±1, ±2, ±3, . . .)
λ =
panjang gelombang
y = jarak pola gelap ke pusat terang (m)
l =jarak celah dengan layar
Difraksi celah tunggal juga dapat kita amati
pada video di link berikut :
Sejumlah
besar celah paralel yang berjarak sama disebut kisi difraksi, walaupun istilah
“kisi interferensi” mungkin lebih sesuai (Douglas C. Diancoli: 1998). Ketika
sumber cahaya monokromatis melalui kisi, akan terbentuk pola gelap terang
terjadi jika beda lintasan optik merupakan kelipatan bulat panjang gelombang. Analisis kisi difraksi sangat mirip dengan eksperimen celah ganda Young.
Berdasarkan
gambar dapat diketahui bahwa :
Di mana :
Sehingga :
d
merupakan jarak antar celah, dimana :
f. Polarisasi (pengutuban cahaya)
Gelombang cahaya termasuk gelombang
elektromagnetik yang memiliki medan listrik dan medan magnet yang bergetar
saling tegal lurus. Gelombang cahaya dapat mengalami polarisasi yaitu peristiwa
pengutuban dua arah getar menjadi satu arah. Proses inilah
yang disebut polarisasi cahaya. Secara alami polarisasi terjadi karena :
1.
Pemantulan
2.
Pembiasan celah ganda
3.
Pemantulan pembiasan
4.
Absorbsi
5.
Hamburan cahaya.
Manfaat
polarisai cahaya salah satunya yaitu pada teknologi LCD seperti pada layar TV,
smarphone, computer, jam tangan, dll.
Penerapan
Gelombang Cahaya pada Teknologi di Kehidupan Sehari-hari :
1. Pembuatan
berbagai alat optik
2. Teknologi
keca riben yang memanfaatkan sifat polarisai cahaya.
3. Teknologi
laser untuk keperluan medis dan komunikasi.
4. Layar LCD dan LED.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar