; 15._Optik_-_Difraksi_Gelombang_Cahaya
Documents
Resources
Learning Center
Upload
Plans & pricing Sign in
Sign Out
Your Federal Quarterly Tax Payments are due April 15th Get Help Now >>

15._Optik_-_Difraksi_Gelombang_Cahaya

VIEWS: 731 PAGES: 32

Pelajaran fisika Optik dan Magnet dan listrk

More Info
  • pg 1
									                                          Sub Topik
A
    • Sifat dasar &
      Perambatan
                         Difraksi Franhoufer dan Fresnel
      Cahaya
                         Difraksi Franhoufer Celah Tunggal
                         Intensitas pada Pola Celah Tunggal
    • Superposisi
B     Gelombang          Difraksi Franhoufer Celah Ganda
                         Kisi Difraksi
    • Interferensi
C     Gelombang
      Cahaya


    • Difraksi
D     Gelombang
      Cahaya


    • Polarisasi
E     Cahaya



    • Pembentukan
F     Bayangan
                          Tujuan Instruksional Khusus
A
    • Sifat dasar &
      Perambatan
                         Menjelaskan sifat cahaya apabila menemui
      Cahaya
                          penghalang atau lubang.
                         Memahami pola difraksi cahaya koheren yang
    • Superposisi
B     Gelombang           melewati celah sempit.
                         Memprediksi pola difraksi dari cahaya yang
    • Interferensi
C     Gelombang           melewati deret celah sempit yang rapat.
      Cahaya
                         Menjelaskan bagaimana ilmuwan menggunakan kisi
    • Difraksi            untuk menentukan panjang gelombang.
D     Gelombang
      Cahaya             Menjelaskan efek difraksi yang membatasi detail
                          terkecil yang dapat dilihat oleh teleskop.
    • Polarisasi
E     Cahaya



    • Pembentukan
F     Bayangan
                                      Peta Konsep
    • Franhoufer
A     dan Fresnel
                                            Franhoufer
                                            dan Fresnel
    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal
                                                                 Franhoufer
                      Kisi Difraksi                                 Celah
    • Intensitas
C     Celah
                                                                   Tunggal
      Tunggal
                                            Difraksi
    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda

                               Franhoufer                 Intensitas
                                  Celah                     Celah
E   • Kisi Difraksi              Ganda                     Tunggal
                               Compact Disc (CD)
    • Franhoufer
                         Sebuah CD diamati di bawah cahaya
A     dan Fresnel


    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda              Warna yang teramati berasal dari cahaya yang
                          dipantukan. Warna dan intensitasnya tergantung
                          pada arah pandang CD terhadap mata dan sumber
E   • Kisi Difraksi
                          cahaya.
                                   Compact Disc (CD)
    • Franhoufer         Permukaan CD mempunyai lintasan beralur spiral
A     dan Fresnel         (jarak pisah antar alur sekitar 1 µm).
                         Jadi, pemukaan CD seperti kisi refleksi .
    • Franhoufer         Cahaya yang terpantul dari jalur yang berdekatan
B     Celah
      Tunggal             akan berinterferensi konstruktif hanya pada arah
                          tertentu saja tergantung dengan panjang gelombang
C
    • Intensitas
      Celah
                          dan arah datangnya sinar
      Tunggal            Salah satu bagian CD berfungsi seperti kisi difraksi
                          untuk cahaya putih, mengirimkan warna yang
    • Franhoufer
D     Celah
                          berbeda-beda pada arah yang berbeda-beda
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                              Prinsip Huygens
    • Franhoufer
A     dan Fresnel


    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda           Tidak menyebar

E   • Kisi Difraksi
                                                menyebar
                                       Menghasilkan pola interferensi
                                     Prinsip Huygens
    • Franhoufer         Christiaan Huygens (1629-1695) – teori gelombang
A     dan Fresnel         untuk cahaya
                         Newton was in favor of corpuscular (particle) nature
    • Franhoufer          of light: ironically both are right
B     Celah
      Tunggal            Prinsip Huygens – benar untuk semua gelombang
                           Setiap titik pada suatu muka gelombang dapat
    • Intensitas
C     Celah                  dianggap sebagai suatu sumber baru yang kecil
      Tunggal
                             yang dapat menyebar searah dengan kecepatan
                             gelombang. Muka gelombang baru adalah
    • Franhoufer
D     Celah                  superposisi dari wavelet
      Ganda
                           Hal ini mengapa gelombang dapat melewati suatu
                             celah
E   • Kisi Difraksi
                                           Difraksi
    • Franhoufer         Jika cahaya adalah gelombang, Sebuah titik terang
A     dan Fresnel         akan muncul pada pusat bayang cakram alumunium
                          yang disinari oleh sumber cayaha titik
    • Franhoufer          momokromatik
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                                            Difraksi
    • Franhoufer         Divergensi cahaya dari titik awal perambatan
A     dan Fresnel


    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                                              Difraksi
    • Franhoufer
                         Difraksi berkenaan dengan berbagai fenomena yang
A     dan Fresnel         berhubungan dengan penjalaran gelombang, seperti
                          pembengkokan, penyebaran dan interferensi dari
    • Franhoufer          gelombang yang melewati suatu benda atau celah yang
B     Celah               menggangu gelombang
      Tunggal
                         Terjadi pada berbagai tipe gelombang, termasuk gel
    • Intensitas
                          bunyi, gel air, dan gel elektromagnetik seperti cahaya
C     Celah               tampak, sinar-x dan gel radio
      Tunggal
                         Pada saat difraksi terjadi, tidak semua efek dapat jelas
                          diamati karena panjang gelombang harus sesuai dengan
    • Franhoufer
D     Celah               ukuran celah
      Ganda              Pola komplek pada intensitas gelombang yang terdifraksi
                          adalah hasil dari interferensi antara bagian yang berbeda
E   • Kisi Difraksi
                          dari gelombang yang merambat ke pengatamat pada
                          lintasan yang berbeda.
                                  Difraksi Fraunhofer
    • Franhoufer         Pola terdiri dari terang pusat yang sangat kuat
A     dan Fresnel         dengan diapit oleh pola gelap

    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                                 Difraksi celah sempit
    • Franhoufer         Difraksi cahaya pada celah sempit dengan lebar a
A     dan Fresnel        Setiap bagian pada celah bertindah sebagai sumber
                          gel cahaya
    • Franhoufer         Beda lintasan sinar 1 dan 3 atau antara sinar 2 dan 4
B     Celah
      Tunggal             adalah (a/2) sin θ
                         Kondisi untuk interferensi melemahkan
    • Intensitas
C     Celah                          λ
      Tunggal             sinθ = m       m = ±1, ± 2, ± 3,
                                     a
    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                                 Distribusi Intensitas
    • Franhoufer         Setiap puncak pola terang terletak setengah kali
A     dan Fresnel         antara batas pola gelap
                         Perhatikan bawah terang pusat maksimum dua kali
    • Franhoufer          lebih lebar dari maksimal kedua
B     Celah
      Tunggal



C
    • Intensitas
      Celah
                                                    y2 sinθ = 2λ / a
      Tunggal
                                                    y1 sinθ = λ / a
    • Franhoufer                                    0 sinθ = 0
D     Celah
      Ganda
                                                   − y1 sinθ = −λ / a
                                                   − y2 sinθ = −2λ / a
E   • Kisi Difraksi
                                         Pola Difraksi
    • Franhoufer         Pola difraksi yang timbul
A     dan Fresnel         pada layar ketika cahaya
                          dilewatkan pada celah
    • Franhoufer          vertikal sempit
B     Celah
      Tunggal
                         Pola terdiri dari pola terang
C
    • Intensitas
      Celah
                          pusat dan pola – pola
      Tunggal             berikutnya yan lebih semit
                          dan rendah intersitasnya
    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                                        Contoh – 1
    • Franhoufer         Panjang gelombang cahaya 580 nm dijatuhkan pada
A     dan Fresnel         celah yang mempunyai lebar 0.300 mm. Suatu layar
                          terletak 2.00 m dari celah. Carilah
    • Franhoufer
B     Celah                Posisi pola gelap pertama
      Tunggal
                           Lebar pola terang pusat
    • Intensitas           Lebar pola terang orde pertama
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                                             Solusi – 1
    • Franhoufer       Dua pola gelap yang mengapit terang pusat terjadi
A     dan Fresnel         pada m=±1
                                       λ   5,8 × 10 −7 m
    • Franhoufer              sinθ = ± = ±               = ±1,93 × 10 −3
B     Celah                           a    0,3 × 10 −3 m
      Tunggal


    • Intensitas          tan θ = y1/L  θ sangat kecil  tan θ = sin θ  sin
C     Celah
                           θ = y1/L
      Tunggal
                                                    λ
                                    y1 ≈ L sinθ = ±L = ±3,87 × 10 −3 m
    • Franhoufer                                    a
D     Celah
      Ganda               Lebar terang pusat sama dengan
                                          2 y1 = 7,74 × 10 −3 m
                          Lebar terang orde pertama
E   • Kisi Difraksi
                                           y1 = 3,87 × 10 −3 m
                      Intensitas pola difraksi celah tunggal

    • Franhoufer         Intensitas pola difraksi celah tunggal Fraunhofer
A     dan Fresnel
                                         sin2 β             2π
                             I = Imaks                 β=        a sinθ
    • Franhoufer                          β   2
                                                            λ
B     Celah
      Tunggal            Imax intensitas pada θ = 0 (maksimum pusat)
                                                                  2π
    • Intensitas                                           2π =        a sinθ
C     Celah
      Tunggal                                                      λ
                                                                          λ
    • Franhoufer                                                sinθ =
D     Celah                                                               a
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                      Celah segiempat
    • Franhoufer
A     dan Fresnel


    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                      Intensitas pola difraksi celah ganda

    • Franhoufer         Tidak hanya difraksi yang terjadi pada setiap celah
A     dan Fresnel         tetapi juga interferensi dari gelombang dari celah
                          yang berbeda.
    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal

                                                                πd sinθ  sin β
                                                                             2

    • Intensitas                                 I = Imaks cos 
                                                             2
                                                                          2
C     Celah                                                     λ  β
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                      Intensitas pola difraksi celah ganda

    • Franhoufer         Kondisi untuk interferensi maximal d sin θ = mλ
A     dan Fresnel        Difraksi minimum terjadi ketika a sin θ = m λ
                         Untuk menentukan dimana interferensi maksimum
    • Franhoufer          berhimpit dengan difraksi minimum pertama
B     Celah
      Tunggal

                          d sinθ mλ                           d = 18 µm
    • Intensitas                 =
C     Celah               a sinθ   λ                          a = 3 µm
      Tunggal                                                 m=6
                             d
    • Franhoufer               =m
D     Celah                  a
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                      Resolusi celah tunggal & celah lingkaran

    • Franhoufer         Kemampuan alat optik untuk membedakan dua
A     dan Fresnel         benda yang berdekatan karena dibatasi oleh sifat
                          dasar gelombang cahaya
    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda


                           Cukup lebar untuk pola    Pola difraksi tumpang tindih
E   • Kisi Difraksi       difraksi dapat dibedakan
       Resolusi celah tunggal & celah lingkaran

                      Sumber hampir    Sumber
Sumber tepisah jauh     berdekatan    berdekatan
                      Resolusi celah tunggal & celah lingkaran

    • Franhoufer         Kriteria Rayleigh: Ketika maksimum pusat jatuh pada
A     dan Fresnel         minimum pertama bayangan yang lain, bayangan
                          dikatakan dapat dipisahkan
    • Franhoufer                                       λ
B     Celah                              sinθ ≈ θmin =
      Tunggal                                            a
                         Sudut antara dua sumber pada celah harus lebih
C
    • Intensitas
      Celah
                          besar dari λ/a jika bayangan dapat dipisahkan.
      Tunggal

                         Resolusi sudut batas suatu celah lingkaran adalah
    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda                                          λ
                                       θmin = 1,22
                                                     D
E   • Kisi Difraksi
                                         Contoh – 2
    • Franhoufer         Perkirakan resolusi sudut batas mata manusia,
A     dan Fresnel         asumsikan resolusinya hanya ditentkan oleh difraksi.
                          Ambilah suatu panjang gelombang 500 nm, dekat
    • Franhoufer          dengan pusat spektrum cahaya tampak. Meskipun
B     Celah
      Tunggal             diameter pupil bervariasi dari orang ke orang,
                          ambilah suatu diameter 2 mm dan sumber titik
C
    • Intensitas
      Celah
                          berada 25 cm dari mata
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                                             Solusi – 2
    • Franhoufer         Solusi untuk θ minimal
A     dan Fresnel
                                                λ          5 × 10 −7 m 
                                    θmin = 1,22 = 1,22    2 × 10 −3 m 
                                                                        
                                                D                      
    • Franhoufer
B     Celah                              = 3 × 10 −4 rad ≈ 1min of arc
      Tunggal
                         karena θmin kecl
    • Intensitas
C     Celah                                                 d
      Tunggal                              sinθmin ≈ θmin ≈
                                                             L
    • Franhoufer             d = L sinθ = (25cm)(3 × 10 −4 rad ) = 8 × 10 −3 cm
D     Celah
      Ganda              Mendekati tebal rambut manusia

E   • Kisi Difraksi
                                            Kisi Difraksi
    • Franhoufer           Peralatan yang digunakan untuk menganalisis
A     dan Fresnel           sumber cahaya
                           Terdiri dari banyak celah paralel yang sama
    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer                                         Setiap celah menghasilkan
D     Celah
      Ganda             Kondisi untuk                    difraksi, dan sinar difraksi
                        interferensi                     interferensi dengan yang
                        maksima                          lainya menghasilkan pola
E   • Kisi Difraksi                                      akhir
                      d sinθ = mλ       m = 1, 2, 3,
                                           Kisi Difraksi
    • Franhoufer         Distribusi intensitas
A     dan Fresnel



                                                               sin β            sin Nδ
                                                                            2                  2

                                                                                 sin δ
    • Franhoufer
                                                                                          
B     Celah
      Tunggal                                          I = I0 
                                                               β       
                                                                                         
                                                                                           
                                                                                        
    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal




                                   = N 2 (maks utama) jika δ = sinθ = mπ atau d sinθ = mλ
    • Franhoufer
D     Celah


                       sin Nδ  
                                                             πd
                                2
      Ganda

                                = 0 (min) jika δ = πd sinθ = n π atau d sinθ = n λ
                       sin δ  
                                                               λ
                      

                                 kecuali pada n = mN → maks utama
E   • Kisi Difraksi                                  λ         N                 N
                                 
                                          Kisi Difraksi
    • Franhoufer
                         Kisi difraksi dapat digunakan untuk memisahkan
A     dan Fresnel         spektrum sesuai dengan komponen panjang
                          gelombangnya
                          Daya pisah
B
    • Franhoufer
      Celah
                      
                                            R=   2
                                                  1
                                                     (λ1 + λ2 ) = λ
      Tunggal
                                                     λ2 − λ1    ∆λ
    • Intensitas           Sebuah kisi yang mempunyai daya pisah tinggi dapat
C     Celah                 membedakan perbedaan panjang gelombang yang
      Tunggal
                            kecil
    • Franhoufer
D     Celah              Daya pisah difraksi pada orde mth
      Ganda
                                                     R = Nm
                           Daya pisah meningkat dengan meningkatnya jumlah
E   • Kisi Difraksi         orde dan dengan meningkatnya jumlah celah
                           Difraksi sinar-X pada kristal
    • Franhoufer         Difraksi sinar-x telah membuktikan untuk menjadi
A     dan Fresnel         teknik bernilai tinggi untuk menjelaskan struktur
                          kristal dan untuk memahami struktur suatu materi
    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi
                                         Hukum Bragg
    • Franhoufer          Kondisi untuk interferensi menguatkan (maksimal
A     dan Fresnel          pada sinar pantul)

    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal

                          2d sinθ = mλ    m = 1, 2, 3,
    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda               Jika panjang gelombang dan sudut difraksi diukur,
                           dapat digunakan untuk menghitung jarak antara
E   • Kisi Difraksi        bidang atom.
    • Franhoufer
A     dan Fresnel


    • Franhoufer
B     Celah
      Tunggal


    • Intensitas
C     Celah
      Tunggal


    • Franhoufer
D     Celah
      Ganda



E   • Kisi Difraksi

								
To top