redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Pengertian Cahaya

Sobat Pintar , Apasih Gelombang Cahaya Itu ?

Ketika membahas tentang cahaya dalam ilmu fisika, ada beberapa definisi cahaya yang diutarakan oleh para ahli. Diantaranya adalah pendapat Newton yang mendefinisikan cahaya sebagai partikel kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi. Pendapat lainnya diutarakan oleh Huygens yang mengatakan bahwa cahaya adalah sebuah gelombang sama halnya seperti bunyi. Nah dalam hal ini sebenarnya kedua pendapatan tersebut tidak bisa dipakai secara bersamaan karena keduanya saling bertentangan, tetapi keduanya mempunyai dasar yang kuat atas definisi yang diberikan. Oleh karena itu akhirnya disepakati bahwa cahaya disebut sebagai dualisme”gelombang-partikel”, artinya cahaya dianggap sebagai gelombang, juga sekaligus dianggap sebagai partikel. Dasar dari kesepatakan ini karena :

  • Cahaya merupakan energi yang berbentuk gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat dengan mata yang panjang gelombangnya sekitar 380-750 nm, namun kadangkala cahaya dengan panjang gelombang tertentu tidak terlihat dengan mata telanjang.
  • Cahaya merupakan partikel yang disebut foton. Foton merupakan kuantum medan elektromagnetik yang berinteraksi dengan elektron dan inti atom.

Sumber Cahaya

Sobat Pintar yuk kita lanjut ke topik berikutnya!

Suatu benda yang dapat memancarkan cahaya disebut dengan sumber cahaya. Nah berdasarkan sumbernya terdapat dua jenis cahaya, yaitu :

  • Cahaya yang berasal dari benda itu sendiri, contohnya matahari, lilin, lampu, senter, dll.
  • Cahaya yang memancar dari benda akibat pantulan cahaya dari sumber cahaya utamanya. Misalnya adalah ketika kita melihat matahari pada permukaan air.

Perlu diketahui juga bahwa tidak semua benda dapat memancarkan cahaya atau memantulkan pancaran cahaya. Benda yang dapat memancarkan cahaya disebut dengan sumber cahaya, sedangkan benda yang tidak dapat memantulkan cahaya seperti batu, kayu, kertas, dll, disebut dengan benda gelap.

Latihan 1

Perbedaan gelombang transversal dengan longitudinal terletak pada ....

A. frekuensi

B. amplitudo

C. panjang gelombang

D. arah getar

E. periode

Latihan 2

Berikut yang merupakan gelombang longitudinal, kecuali:

A. gelombang suara

B. gelombang seismik

C. gelombang cahaya

D. gelombang plasma

E. gelombang slinki

Latihan 3

Pada gambar tersebut merupakan contoh kasus yang menerapkan sifat golombang cahaya ....

A. dispersi

B. interferensi

C. difraksi

D. refleksi

E. refraksi

Latihan 4

 Cahaya termasuk gelombang transversal karena...

A. arah gerak gelombang tegak lurus dengan arah getaran

B. cahaya membutuhkan medium untuk berpindah

C. cahaya tidak membutuhkan medium untuk berpindah

D. arah gerak gelombang searah dengan arah getaran

E. cahaya dapat merambat ke segala arah

Latihan 5

Berikut adalah sifat gelombang cahaya yang tidak dimiliki oleh gelombang bunyi adalah....

A. interferensi

B. difraksi

C. refleksi

D. refraksi

E. polarisasi

Cahaya Merambat Lurus

Sobat Pintar, apa saja sih sifat-sifat cahaya? Yuk simak penjelasan kakak berikut ya!

Sifat cahaya merambat lurus dapat kita buktikan dengan mengamati cahaya pada kendaraan bermotor yang kita gunakan. Garis perambatan cahaya ini disebut dengan sinar. Karena sifat cahaya yang merambat lurus ini manusia dapat memanfaatkan cahaya untuk banyak keperluan seperti dalam pembuatan senter, lampu, dll.

Cahaya dapat Menembus Benda Bening

Benda bening atau transparan merupakan benda tembus pandang yang dapat dilewati oleh cahaya. Benda bening atau transparan ini dapat meneruskan semua cahaya yang diterimanya. Contoh benda bening adalah kaca, air jernih, dll. Berdasarkan penembusan cahaya yang dapat dilakukannya, benda dibagi menjadi tiga, yaitu :

  • Benda bening atau transparan (dapat meneruskan semua cahaya)
  • Benda Translusens (hanya dapat meneruskan sebagian cahaya yang diterimanya, contohnya air keruh, kaca dop, dll)
  • Benda Opaque (Benda yang tidak dapat ditembus oleh cahaya sama sekali, contohnya kayu, batu, dll)

Cahaya dapat Dipantulkan

Cahaya termasuk ke dalam salah satu gelombang dalam fisika, yaitu termasuk gelombang elektromagnetik. Nah sebagai gelombang cahaya dapat dipantulkan (direfleksikan). Pemantulan cahaya akan terjadi ketika cahaya mengenai sebuah bidang pantul (benda-benda yang dapat memantulkan cahaya) contohnya cermin.

 

Pemantulan cahaya dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

1. Pemantulan teratur

Pemantulan teratur merupakan pemantulan yang menghasilkan berkas cahaya pantul sejajar. Pemantulan teratur terjadi ketika cahaya mengenai benda dengan permukaan rata yang mengkilap atau licin. Cermin merupakan salah satu benda yang dapat memantulkan cahaya secara sempurna. Banyangan benda yang terbentuk dari pemantulan teratur sangat baik dan sesuai dengan benda aslinya.

2. Pemantulan baur

Pemantulan baur merupakan pemantulan yang menghasilkan berkas cahaya ke seluruh arah dan tidak teratur. Pemantulan baur biasanya terjadi ketika cahaya mengenai benda pantul dengan permukaan yang tidak rata, bergelombang dan kasar. Contoh pemantulan baur adalah ketika cahaya memantul dari gelombang air yang akan membentuk banyangan benda tidak terlihat seperti aslinya.

Berdasarkan sifat cahaya yang dapat dipantulkan ini, terdapat hukum pemantulan cahaya yang diuraikan sebagai berikut :

  • Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar.
  • Sudut datang sama dengan sudut pantul.

Cahaya dapat Dibiaskan

Cahaya sebagai gelombang fisika juga dapat dibiaskan (direfraksikan). Pembiasaan cahaya merupakan pembelokkan arah gelombang cahaya ketika melewati dua medium dengan kerapatan yang berbeda. Pembiasaan ini dapat terjadi karena perbedaan laju atau kecepatan cahaya pada kedua medium tersebut. Perbedaan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat disebut indeks bias.

Syarat – Syarat Terjadinya pembiasan cahaya adalah :

  • Cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya
  • Cahaya datang tidak tegak lurus dengan bidang batas (artinya sudut cahaya datang lebih kecil dari 90 derajat)

Ada dua kemungkinan yang akan terjadi pada proses pembiasaan cahaya, yaitu :

a. Arah Pembiasan Mendekati Garis Normal

Arah berkas cahaya bias akan mendekati garis normal apabila cahaya tersebut merambat dari medium optik yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat. Contohnya cahaya dari udara ke air.

b. Arah Pembiasan Menjauhi Garis Normal

Arah berkas cahaya bias akan menjauhi garis normal apabila cahaya tersebut merambat dari medium optik yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat. Contohnya cahaya dari air ke udara.

Cahaya dapat Diuraikan

Penguraian atau dispersi cahaya adalah penguraian cahaya polikromatik (cahaya putih) menjadi cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu) pada prisma melalui proses pembiasaan. Cahaya putih adalah cahaya yang terbentuk dari harmonisasi berbagai cahaya warna dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Oleh karena itu cahaya putih dapat diuraikan menjadi cahaya warna melalui sebuah prisma (benda bening yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu). Nah contoh sederhana dari penguraian cahaya adalah terbentuknya pelangi setelah hujan.

 

Latihan 1

Peristiwa yang merupakan bukti cahaya merambat lurus yaitu . . . .

A. memantulnya cahaya pada cermin

B. cahaya menembus benda bening

C. terbentuknya pelangi pada saat hujan

D. rambatan cahaya matahari yang lurus ketika melewati genting kaca

E. bentuk bayangan pada spion

Latihan 2

Terjadi 2 kejadian berikut:

  1. cahaya merambat lurus
  2. cahaya mengenai benda gelap

Dari kejdian tersebut, apa yang akan terjadi?

A. bayang-bayang benda

B. pembelokan cahaya oleh benda

C. dispersi cahaya

D. pemantulan cahaya

E. penembusan cahaya kepada benda

Latihan 3

Bayangan yang dibentuk oleh cermin datar mempunyai sifat . . . .

A. bayangan bersifat nyata

B. bayangan terbalik

C. bayangan lebih kecil daripada benda aslinya

D. bayangan lebih besar daripada benda aslinya

E. jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin

Latihan 4

Peristiwa yang merupakan akibat pembiasan cahaya yaitu . . . .

A. terbentuknya warna pada gelembung sabun

B. dasar sungai yang airnya jernih tampak lebih dangkal daripada yang sebenarnya

C. terbentuknya bayangan oleh cermin

D. terjadinya halo cincin

E. sampainya cahaya matahari di permukaan bumi

Latihan 5

Apabila cahaya merambat dari udara ke air, cahaya tersebut akan dibiaskan dengan arah  . . . .

A. menjauhi garis normal

B. mendekati garis normal

C. menjauhi garis normal

D. sejajar garis normal

E. berlawanan arah dengan garis normal

Kecepatan Laju Cahaya

Sobat Pintar, kecepatan atau laju cahaya adalah kelajuan cahaya dalam ruang vakum yang nilainya sekitar 1199.792.458 m/s (3,00 x 108 m/s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan kecepatan cahaya adalah c (huruf kecil).

Kelajuan cahaya merupakan kelajuan maksimum yang mampu dilalui oleh segala bentuk energi, materi dan informasi dalam alam semesta. Kecepatan cahaya pada berbagai medium dapat bervariasi, salah satu cara yang sering digunakan untuk menghitung kecepatan cahaya adalah dengan pengukuran astronomis, yaitu dengan menilai waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melintasi suatu jarak tertentu dalam tata surya.

Intensitas Cahaya

Intensitas Cahaya adalah besaran pokok dalam fisika yang menyatakan daya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut.

Satuan Internasional (SI) untuk intensitas cahaya adalah Candela (Cd). Simbol yang digunakan untuk melambangkan intensitas cahaya adalah I (huruf kapital). Definisi baku untuk 1 Candela adalah intensitas cahaya padah arah tertentu dari sumber cahaya dengan frekuensi 540 x 1012 Hz dengan intensitas radian pada arah 1/682 watt per steradian.

Alat ukur yang sering digunakan untuk mengukur intensitas cahaya antara lain adalah lightmeters, illuminance, luxmeter, dll.

Latihan 1

Sebuah prisma mempunyai sudut pembias 60o dan indeks biasnya1,5. Seberkas sinar datang pada salah satu sisi pembias prisma dengan sudut datang 60o, tentukan sudut deviasi yang terjadi pada prisma!

A. 23o

B. 26o

C. 30o

D. 39o

E. 41o

Latihan 2

Salah satu sifat cahaya yang dimanfaatkan dalam pembuatan kaleidoskop yaitu . . . .

A. cahaya merambat lurus

B. cahaya dapat dibiaskan

C. cahaya dapat didispersikan

D. cahaya dapat dipolarisasikan

E. cahaya dapat dipantulkan

Latihan 3

Seberkas cahaya dengan panjang gelombang 4000 A datang pada suatu kisi. Jika pita terang orde kedua membentuk sudut 30° terhadap garis normal, maka dalam 1 cm terdapat celah sebanyak … .

A. 4000

B. 4750

C. 5000

D. 5500

E. 6250

Latihan 4

Prisma memiliki sudut pembias 12,6° dan memiliki indeks bias bahan 1,5. Berapakah besar sudut deviasi minimumnya apabila sebuah cahaya monokromatis mengenai bidang pembias prisma tersebut?

A. 6,3o

B. 9,3o

C. 11,4o

D. 14,5o

E. 21,3o

Latihan 5

Prisma memiliki sudut pembias 18o. Jika indeks bias sinar merah adalah 1,46 dan indeks bias sinar ungu adalah 1,49. Berapakah besar sudut dispersi?

A. 0,54o

B. 0,48o

C. 0,34o

D. 0,28o

E. 0,20o

Pengertian Interferensi Cahaya

Sobat Pintar apa sih interferensi cahaya itu?

Interferensi adalah paduan dua gelombang atau lebih menjadi satu gelombang baru. Interferensi terjadi jika terpenuhi dua syarat berikut ini :

  • Kedua gelombang cahaya harus koheren, dalam arti bahwa kedua gelombang cahaya harus memiliki beda fase yang selalu tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki frekuensi yang sama.
  • Kedua gelombang cahaya harus memiliki amplitudo yang hampir sama.

Interferensi Celah Ganda

Sobat Pintar lanjut ke topik berikutnya yaa..

Fenomena interferensi cahaya ditunjukkan oleh percobaan yang dilakukan oleh Thomas Young. Berkas cahaya yang melalui celah S1 dan S2 berasal dari celah sempit S0, tampak pada gambar dibawah ini.

Jika berkas cahaya melalui S1 dan S2, maka celah tersebut (S1 dan S2) akan berfungsi sebagai sumber cahaya baru dan menyebarkan sinarnya ke segala arah. Apabila cahaya dari celah S1 dan S2 berinterferensi, maka akan terbentuk suatu pola interferensi. Pola interferensi tersebut dapat ditangkap pada layar berupa pola garis terang dan gelap. Interferensi dapat terjadi karena adanya beda lintasan berkas cahaya dari S1 dan S2. Jika jarak antara kedua celah (d), jauh lebih kecil daripada jarak celah terhadap layar, l (d << l ), maka beda lintasan pada titik sembarang P adalah S2P – S1P = d sin

Interferensi Maksimum
Apabila dua gelombang bertemu, dan saling menguatkan, maka akan terjadi interferensi maksimum dan terbentuk pola garis terang. Pada celah ganda, interferensi ini akan terjadi apabila kedua gelombang memiliki fase yang sama (sefase), yaitu apabila keduanya berfrekuensi sama dan titik-titik yang bersesuaian berada pada tempat yang sama selama osilasi pada saat yang sama.

Jarak garis terang ke-n dari pusat terang dinyatakan dengan persamaan :

Karena l >> d, maka sudut sangat kecil, sehingga berlaku pendekatan :

Jadi, persamaan dapat dituliskan menjadi:

Interferensi Minimum

Interferensi maksimum terjadi jika dua gelombang bertemu dan saling menguatkan. Namun, jika dua gelombang tidak bertemu, dan akan saling meniadakan maka terjadi interferensi minimum, sehingga terbentuk pola garis gelap. Interferensi ini terjadi pada dua gelombang yang tidak sefase. Jarak garis gelap ke-n dari pusat terang adalah:

Bilangan n menyatakan orde atau nomor gelap, yang besarnya n = 1, 2, 3, ... . Untuk n = 1 disebut minimum orde ke-1.

Mengingat sin = p / l

maka persamaan menjadi:

dengan p adalah jarak gelap ke-n dari pusat terang. Pada interferensi celah ganda, jarak dua garis terang yang berurutan sama dengan jarak dua garis gelap yang berurutan sehingga diperoleh:

Untuk dua garis terang mapun dua garis gelap berurutan dapat dikatakan ikatakan nilai n=1, sehingga jarak antara dua garis terang maupun jarak antara dua garis gelap berurutan dapat diperoleh dengan persamaan:

Interferensi pada Lapisan Tipis

Sobat Pintar, dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat fenomena yang ditimbulkan oleh interferensi cahaya. Sebagai contoh timbulnya garis-garis berwarna yang tampak pada lapisan tipis minyak tanah yang tumpah di permukaan air, warna-warni yang terlihat pada gelembung sabun yang mendapat sinar matahari, serta timbulnya warna-warni pada cakram padat (compact disc).

Pola interferensi pada lapisan tipis dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu panjang lintasan optik dan perubahan fase sinar pantul.

Dari gambar diatas, sinar AB merupakan sinar monokromatik yang datang pada permukaan pelat tipis. Sebagian sinar AB dipantulkan oleh permukaan bidang batas udara dan pelat (sinar BE) dan sebagian lagi dibiaskan ke dalam medium pelat (sinar BC). Sinar BC dipantulkan oleh permukaan bidang batas pelat dan udara (sinar CD). Sinar CD dipantulkan oleh permukaan atas dan sebagian lagi dibiaskan keluar film (sinar DF). Sinar BE dan DF datang bersamaan di mata kita.

Sinar datang dengan sudut datang i pada lapisan tipis dengan ketebalan d dan indeks bias n, sehingga sinar mengalami pemantulan dan pembiasan dengan sudut bias r. Dengan mempertimbangkan kedua faktor di atas, dapat ditentukan syarat-syarat terjadinya interferensi berikut ini :

a. Syarat terjadinya interferensi maksimum (terang)

 

dengan m = 1, 2, 3, ....

b. Syarat terjadinya interferensi minimum (gelap)

 

dengan m = 0, 1, 2, ....

Cincin Newton

Sobat Pintar yuk lanjut ke topik berikutnya!

Cincin Newton adalah pola interferensi yang terbentuk oleh sebuah lensa yang sedikit cembung yang diletakkan di atas sebuah keping gelas datar. Bila cahaya monokromatik dipantulkan oleh kedua permukaan yang berdekatan ke mata pengamat dengan sudut tertentu, titik singgung lensa akan terlihat sebagai sebuah lingkaran gelap dikelilingi sederet cincin terang dan gelap.

Gambar 1. Cincin Newton untuk Memperagakan Interferensi

Pola interferensi cincin Newton ini terjadi jika cahaya dengan panjang gelombang , datang dari atas dengan arah tegak lurus. Jika R adalah jari-jari kelengkungan lensa dan r adalah jari-jari kelengkungan gelap dan terang hasil interferensi, maka akan terjadi hal-hal berikut ini :

Gambar 2. Pola Interferensi Cincin Newton terjadi jika cahaya datang dari atas dengan arah tegak lurus.

a. Interferensi maksimum (lingkaran terang), jika:

; n = 1, 2, 3, ....

dengan rt adalah jari-jari lingkaran terang ke-n.

b. Interferensi minimum (lingkaran gelap), jika:

; n = 0, 1, 2, ....

dengan rg adalah jari-jari lingkaran gelap ke-n.

Latihan 1

Pada percobaan interferensi gelombang cahaya young, saat jarak antara dua celahnya dimanipulasi menjadi dua kali jarak semula, jarak antara dua orde garis gelap yang berurutan menjadi sebesar….

A. 2 kali semula

B. 4 kali semula

C. 1/4 kali semula

D. 1/2 kali semula

E. tetap seperti semula

Latihan 2

Dalam melakukan percobaan Young, untuk memperkecil jarak dua garis terang yang berdekatan dapat dilakukan dengan cara :

  1. memperbanyak orde garis terang
  2. memperbesar jarak antar dua celah
  3. menjauhkan layar dari celah
  4. mengganti cahaya yang panjang gelombangnya lebih kecil

A. 1, 2, 3 dan 4 benar

B. 1, 2, 3 benar

C. 1 dan 3 benar

D. 2 dan 4 benar

E. 4 benar

Latihan 3

Sinar secara tegak lurus mengenai dua celah sempit yang terpisah jarak 0,02 cm. Garis terang ketiga terletak 0,75 mm dari garis terang pusat pada layar yang terletak pada jarak 1 m di depan celah tersebut. Panjang gelombang sinar yang mengenai dua celah tersebut adalah….

A. 2,5 x 10 mm

B. 5,0 x 10 mm

C. 1,5 x 10 mm

D. 2,5 x 10 mm

E. 5,0 x 10 mm

Latihan 4

Sudut kedua ssumbu polarisasi pada kedua polaroid adalah 60o. Tentukan intensitas cahaya yang diteruskan oleh polaroid pertama Io !

A. 0,125 Io

B. 0,250 Io

C. 0,5 Io

D. 1,5 Io

E. 2,0 Io

Latihan 5

Berkas sinar monokromatis dilewatkan pada sebuah celah sempit dengan lebar celah 0,3 mm sinar mengalami difraksi terang kedua terukur berjarak 3 mm dari terang pusat, jarak celah ke layar 1,5 meter. Besar panjang gelombang sinar yang dipakai ?

A. 2 x 10-7 m

B. 4 x 10-7 m

C. 6 x 10-7 m

D. 8 x 10-7 m

E. 9 x 10-7 m

Pengertian Difraksi Cahaya

Kita lanjut ke sifat chaya selanjutnya ya yakni Difraksi Cahaya

Difraksi cahaya adalah peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang oleh celah sempit sebagai penghalang. Gelombang terdifraksi selanjutnya berinterferensi satu sama lain sehingga menghasilkan daerah penguatan dan pelemahan.

Tahun 1665 Francesco Grimaldi memperlihatkan bahwa cahaya tampak berbelok dan memancar melebar jika melewati celah sempit. Ia menamakan pembelokan itu difraksi.

Difraksi Celah Tunggal

Sobat Pintar, dalam topik ini akan dibahas difraksi Fraunhofer yang dihasilkan oleh celah tunggal. Salah satu jenis difraksi Fraunhofer, yaitu difraksi dengan sumber cahaya dan layar penerima berada pada jarak tak terhingga dari benda penyebab difraksi, sehingga muka gelombang tidak lagi diperlakukan sebagai bidang sferis, melainkan sebagai bidang datar. Dengan kata lain, difraksi ini melibatkan berkas cahaya sejajar.

Pada gambar, menunjukkan gelombang cahaya dengan panjang gelombang didifraksikan oleh celah sempit dengan lebar d. Pola gelap dan terang terbentuk ketika gelombang cahaya mengalami interferensi.

Beda lintasan ke titik P adalah (d/2) sin sudut antara garis tegak lurus terhadap celah dan garis dari pusat celah ke P. Apabila beda lintasan yang terjadi adalah 1/2 panjang gelombang maka kedua cahaya akan saling memperlemah dan menyebabkan terjadinya interferensi minimum sehingga pada layar terbentuk pola gelap.

Jadi, pola gelap (difraksi minimum) terjadi jika :

 ; n = 1, 2, 3 .....

Sementara itu, pola terang (difraksi maksimum) terjadi bila:

 ; n = 1, 2, 3 ....

Difraksi Celah Majemuk (Kisi Difraksi)

Sobat Pintar yuk kita lanjut ke topik berikutnya!

Kisi difraksi merupakan piranti untuk menghasilkan spektrum dengan menggunakan difraksi dan interferensi, yang tersusun oleh celah sejajar dalam jumlah sangat banyak dan memiliki jarak yang sama (biasanya dalam orde 1.000 per mm). 

Dengan menggunakan banyak celah, garis-garis terang dan gelap yang dihasilkan pada layar menjadi lebih tajam. Bila banyaknya garis (celah) per satuan panjang, misalnya cm adalah N, maka tetapan kisi d adalah:

d = 1/N

Bila cahaya dilewatkan pada kisi dan diarahkan ke layar, maka pada layar akan terjadi hal-hal berikut ini :

Garis terang (maksimum), bila:

 ; n = 0, 1, 2, ...

Garis gelap (minimum), bila:

; n = 1, 2, 3, ...

Kemampuan lensa untuk membebaskan bayangan dari dua titik benda yang sangat dekat disebut resolusi lensa. Jika dua titik benda sangat dekat, maka pola difraksi bayangan yang terbentuk akan tumpang tindih. Kriteria Rayleigh menyatakan bahwa “dua bayangan dapat diuraikan jika pusat piringan difraksi salah satunya persis di atas minimum pertama pola difraksi yang lainnya”.

Ukuran kemampuan alat optik untuk membentuk bayangan terpisahkan dari benda-benda rapat atau untuk memisahkan panjang gelombang radiasi yang rapat disebut daya urai.

Latihan 1

Seberkas cahaya monokromatik memiliki panjang gelombang 5000 A dilewatkan melalui celah ganda Young. Celah ganda berjarak 0,2 mm satu sama lain, kemudian 80 cm di belakang celah di pasang layar. Tentukan jarak garis terang kedua dari terang pusat !

A. 0,32 cm

B. 0,38 cm

C. 0,46 cm

D. 0,58 cm

E. 0,64 cm

Latihan 2

Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 2000 garis tiap cm. Orde terang kedua membentuk sudut 12O terhadap horisontal. Berapakah jarak antar pola terang berdekatan jika layar dipasang pada jarak 40 cm di belakang kisi ?

A. 1,04 cm

B. 2,15 cm

C. 2,63 cm

D. 3,02 cm

E. 5,12 cm

Latihan 3

Cahaya yang memiliki panjang gelombang 560 nm jatuh pada celah tunggal selebar 0,0230 mm. Berapakah sudut simpang pita gelap kedua?

A. 2,79o

B. 3,25o

C. 3,82o

D. 4,30o

E. 6,83o

Latihan 4

Pada percobaan dispersi cahaya, Roni menyinari seberkas cahaya yang memiliki panjang gelombang 4000 A datang pada suatu kisi. Jika pada percobaan tersebut, pita terang orde kedua membentuk sudut 30° terhadap garis normal. Berapa banyak celah dalam 1 cm ?

A. 3500 kisi/cm

B. 4750 kisi/cm

C. 5550 kisi/cm

D. 6250 kisi/cm

E. 7000 kisi/cm

Latihan 5

Seberkas sinar monokromatis melewati sebuah kisi yang mempunyai 2 x103 garis/cm . Jika sudut deviasi garis terang pertama yang dipakai 30°. Berapakah panjang gelombang sinar monokromatis tersebut?

A. 250 nm

B. 300 nm

C. 350 nm

D. 400 nm

E. 550 nm

Pengertian Polarisasi Cahaya

Sobat Pintar yuk lanjut ke topik berikut ini !

Polarisasi adalah pembatasan gelombang vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Tidak seperti interferensi dan difraksi yang dapat terjadi pada gelombang transversal dan longitudinal, efek polarisasi hanya dialami oleh gelombang transversal.

Cahaya dapat mengalami polarisasi menunjukkan bahwa cahaya termasuk gelombang transversal. Pada cahaya tidak terpolarisasi, medan listrik bergetar ke segala arah, tegak lurus arah rambat gelombang. Setelah mengalami pemantulan atau diteruskan melalui bahan tertentu, medan listrik terbatasi pada satu arah. Polarisasi dapat terjadi karena pemantulan pada cermin datar, absorpsi selektif dari bahan polaroid, dan bias kembar oleh kristal.

Polarisasi karena Pembiasan dan Pemantulan

Sobat Pintar, polarisasi cahaya yang dipantulkan oleh permukaan transparan akan maksimum bila sinar pantul tegak lurus terhadap sinar bias. Sudut datang dan sudut pantul pada saat polarisasi maksimum disebut sudut Brewster atau sudut polarisasi (iP).

Arah sinar pantul (iP) tegak lurus dengan sinar bias (r '), maka berlaku :

iP + r ' = 90°

atau

r ' = 90° – iP

Menurut Snellius:

n = tan iP 

Keterangan:

n = indeks bias relatif bahan polarisator terhadap udara
iP = sudut pantul
r ' = sudut bias

Pada tahun 1812 Francois Arago membuat salah satu filter polarisasinya yang pertama yang dibuat dari lembaran kaca yang ditumpuk.

Polarisasi karena Pembiasan Ganda (Bias Kembar)

Bias ganda merupakan sifat yang dimiliki beberapa kristal tertentu (terutama kalsit) untuk membentuk dua sinar bias dari suatu sinar datang tunggal. Sinar bias (ordinary ray) mengikuti hukum-hukum pembiasan normal. Sinar bias lain, yang dinamakan sinar luar biasa (extraordinary ray), mengikuti hukum yang berbeda. Kedua sinar tersebut bergerak dengan kelajuan yang sama, di mana cahaya sinar biasa terpolarisasi tegak lurus terhadap cahaya sinar luar biasa.

Polarisasi karena Absorpsi Selektif

Sobat Pintar, kita lanjut ke topik berikutnya!

Cahaya yang terpolarisasi bidang bisa diperoleh dari cahaya yang tidak terpolarisasi dengan menggunakan bahan bias ganda yang disebut polaroid. Polaroid terdiri atas molekul panjang yang rumit yang tersusun paralel satu sama lain. Jika satu berkas cahaya terpolarisasi bidang jatuh pada polaroid yang sumbunya membentuk sudut terhadap arah polarisasi datang, amplitudonya akan diperkecil. Karena intensitas berkas cahaya sebanding dengan kuadrat amplitudo, maka intensitas terpolarisasi bidang yang ditransmisikan oleh alat polarisasi adalah :

dengan I0 adalah intensitas datang.

Alat polarisasi menganalisis untuk menentukan apakah cahaya terpolarisasi dan untuk menentukan bidang polarisasi adalah polaroid.

Cahaya yang tidak terpolarisasi terdiri atas cahaya dengan arah polarisasi (vektor medan listrik) yang acak, yang masing-masing arah polarisasinya diuraikan menjadi komponen yang saling tegak lurus. Ketika cahaya yang tidak terpolarisasi melewati alat polarisasi, satu dari komponen-komponennya dihilangkan. Jadi, intensitas cahaya yang lewat akan diperkecil setengahnya karena setengah dari cahaya tersebut dihilangkan.

I = 1/2 I0

Polarisasi karena Hamburan

Hamburan didefinisikan sebagai suatu peristiwa penyerapan dan pemancaran kembali suatu gelombang cahaya oleh partikel. Fenomena yang menerapkan prinsip ini antara lain warna biru pada langit dan warna merah yang terlihat ketika Matahari terbenam.

Penghamburan cahaya oleh atmosfer bumi bergantung pada panjang gelombang . Untuk partikel-partikel dengan panjang gelombang yang jauh dari panjang gelombang cahaya, misalnya molekul udara, hal itu tidak menjadi rintangan yang terlalu besar bagi panjang dibandingkan dengan panjang gelombang yang pendek.

Matahari memberikan sinar putih yang dihamburkan oleh molekul udara ketika memasuki atmosfer bumi. Sinar biru dihamburkan lebih banyak daripada warna lain, sehingga langit tampak berwarna biru. Ketika Matahari terbenam, berada di kerendahan langit, cahaya dari akhir spektrum biru dihamburkan. Matahari terlihat berwarna kemerahan karena warna dari akhir spektrum lewat ke mata kita, tetapi warna biru lolos. Proses penghamburan yang terjadi menjelaskan polarisasi cahaya langit.

Latihan 1

Dalam sebuah bejana diisi air yang indeks biasnya 1,33. Jika cahaya monokromatik dari air diarahkan ke udara maka berapakah sudut yang harus diberikan pada cahaya agar terjadi polarisasi?

A. 23o

B. 28o

C. 37o

D. 43o

E. 50o

Latihan 2

Suatu berkas cahaya dijatuhkan pada permukaan kaca yang memiliki indeks bias 1,54. Berapa derajat sudut polarisasi nya?

A. 24o

B. 32o

C. 38o

D. 42o

E. 57o

Latihan 3

Cahaya tak terpolarisasi mengenai polaroid pertama yang memiliki intensitas Io. Jika sudut antara kedua sumbu polarisasi dari kedua polaroid adalah 30o. Tentukan intensitas cahaya yang diteruskan oleh polaroid pertama dan kedua !

A. 3/8 Io

B. 1/2 Io

C. 3/4 Io

D. 7/8 Io

E. 1/8 Io

Latihan 4

Cahaya merupakan gelombang transversal. Hal ini menunjukkan adanya peristiwa.…

A. interferensi

B. refraksi

C. refleksi

D. difraksi

E. polarisasi

Latihan 5

Cahaya tak terpolarisasi dengan intensitas I dilewatkan pada sekeping polarisator sehingga intensitas cahaya yang keluar keping polarisator menjadi B. Jika polarisator diputar 900 maka intensitas cahaya yang keluar dari polarisator akan ….

A. menjadi nol

B. menjadi 1/8 B

C. menjadi 1/4 B

D. menjadi 1/2 B

E. tetap B

redesain-navbar Portlet