Gelombang Cahaya

GELOMBANG CAHAYA

FISIKA KELAS XI IPA

Created by : Yulis Koes



Interferensi

Interferensi adalah paduan dua gelombang atau lebih menjadi satu
gelombang baru.
Interferensi terjadi jika terpenuhi dua syarat berikut ini.
a. 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.
b. Kedua gelombang cahaya harus memiliki amplitudo yang hampir
sama

2

Interferensi Celah Ganda

Interferensi cahaya celah ganda dapat
terjadi karena adanya perbedaan fase cahaya
yang melewati kedua celah tersebut. Ketika
cahaya melewati dua cahaya yang sempit,
maka gelombang cahaya tersebut akan
membentuk gelombang cahaya gabungan dan
saling berpadu satu sama lain.
Hasil dari interferensi cahaya celah ganda ini
akan menghasilkan dua pola yang berbeda
yaitu pola terang dan pola gelap.

3

Pola terang apabila terjadi interferensi
yang konstruktif atau saling menguatkan
yang selanjutnya disebut interferensi
maksimum. Berikut ini rumusnya :

Pola gelap dihasilkan dari hasil Keterangan
interferensi yang destruktif atau saling d = jarak antar celah
melemahkan yang selanjutnya disebut n = orde interferensi ke 1, 2, 3, …….
interferensi minimum. Berikut ini λ = panjang gelombang
rumusnya : p = jarak antara garis terang/gelap ke-
n dari pusat atau antara 2 garis
terang/gelap
L = jarak antara celah ke layar

4

Interferensi Lapisan Tipis

Persaman interferensi maksimum

Interferensi cahaya dapat terjadi pada Persaman interferensi minimum
lapisan yang tipis seperti warna pelangi
yang timbul pada gelembung sabun. Keterangan :
Dalam interferensi cahaya lapisan tipis t = tebal lapisan tipis
juga terdapat interferensi konstruktif m = orde interferensi
dan interferensi destruktif. n = indeks bias lapisan
= panjang gelombang

5

Contoh Soal

1 Interferensi percobaan Young memiliki jarak pisah antara terang ke-1 dan
terang pusat sebesar 5 mm. Jarak celah ke layarnya adalah 3 m dan kedua celah
terpisah sejauh 2 mm. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah . . .

Pembahasan : Jawab :
P.d/ l = n. λ
Diketahui : λ = P.d/ n. l
n=1 λ = (5 x 106)( 2 x 106) / 1(3 x 109)
d = 2 mm = 2 x 106 nm λ = 3,3 x 103 nm
P = 5 mm = 5 x 106 nm λ = 3300 nm
l = 3 m = 3 x 109 nm
Ditanya : panjang gelombang (λ)

6

2 Cahaya koheren dengan panjang gelombang 6 x 10-5 cm dilewatkan pada dua
buah yang berjarak 0,06 cm. Berkas cahaya ini sampai pada layar yang
berjarak 2 m dari celah dan membentuk pola interferensi. Jarak antara garis
terang ketiga dengan garis gelap pertama pada layar adalah . . .

Pembahasan :

Diketahui : Jawab :
n = 2,5 (gelap ke-1 ke terang ke-3) P.d/ l = n. λ
d = 0,06 cm P = n. λ. l/ d
l = 2 m = 200 cm P = (2,5)(6 x 10-5)(200)/ 0,06
λ = 6 x 10-5 cm P = 0,5 cm
P = 5 mm
Ditanya : jarak (P)

7

suatu lapisan minyak diatas permukaan aiar memantulkan warna merah.
3 ini berarti warna biru mengalami interferensi dan hilang dari spektrum.

jika indek refraksi (indek bias) minyak adalah 1,25, sedangkan warn biru
mempunyai panjang gelombang λ= 5000 Å, maka tebal lapisan minimum
lapisan minyak adalah

Pembahasan :

Diketahui : Jawab : 2n.d.cos r = m λ
n = 1,25 2.1,25.t.1 = 5000 Å
λ= 5000 Å perhatikan kata "biru mengalami
cos r = 1 interferensi dan hilang dari spektrum". 2,5.t = 5000 Å
m=1 berarti yang bisa kita gunakan adalah t = 2000 Å
rumusan gelap "2n.t.cos r = m λ" .
Ditanya : perhatikan pertanyaan "tebal lapisan
t = ......? minimum lapisan minyak" dari pernyataan
ini dapat kita simpulkan yajng dicari d
dengan nilai cos r = 1.

8



Difraksi Cahaya

Difraksi cahaya adalah peristiwa
pelenturan cahaya yang akan
terjadi jika cahaya melalui celah
yang sangat sempit. Setiap bagian
dari celah dapat dianggap sebagai
sumber cahaya yang dapat
berinterferensi dengan cahaya
dari bagian celah yang lain.

10

Difraksi Celah Tunggal

Gambar di atas merupakan proses
difraksi cahaya ketika melewati celah
tunggal. Ketika cahaya difraksi
bergabung, maka ia akan
menghasilkan pola terang atau gelap
yang dihasilkan dari interferensi
gelombang.

Interferensi minimum Interferensi maksimum

Keterangan :
d = lebar celah
p = jarak antar terang
L = jarak layar
n =terang ke
λ = panjang gelombang

11

Difraksi Kisi

Difraksi cahaya juga terjadi jika
cahaya melalui banyak celah sempit
terpisah sejajar satu sama lain
dengan jarak konstan. Celah
semacam ini disebut kisi difraksi
atau sering disebut dengan kisi.

Interferensi maksimum Interferensi minimum

Keterangan
d = lebar celah = 1/N
N = Jumlah celah/kisi

12

Contoh Soal

13

Contoh Soal

Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 4000 garis tiap
cm. Sudut bias orde kedua adalah 30°. Panjang gelombang cahaya yang
dipakai adalah ....

Pembahasan Jawab :
Diketahui :

Ditanya : λ = …. ?

14



Pilihlah satu jawaban yang benar!

1 Perhatikan pernyataan berikut! 2 Cahaya monokromatis dengan panjang
1) Kecepatan cahaya adalah 3 x 108 m/s gelombang 300 nm jatuh pada dua

2) Dualisme cahaya dapat terjadi pada celah sempit sehingga menghasilkan

saat bersamaan pola interferensi. Jarak terang ke-4

3) Cahaya dapat melentur (difraksi) dan dengan terang pusat adalah 10 mm. Jika

bergabung (inteferensi) celah berada pada jarak 2 m dari layar,

4) Berkas cahaya dapat dipengaruhi oleh maka jarak pisah kedua celah adalah . . .

medan magnet dan medan listrik yang A. 1,4 x 10-4 m

kuat B. 2,4 x 10-4 m

Pernyataan yang benar mengenai teori C. 3,4 x 10-4 m

tentang cahaya ditunjukkan oleh nomor . . .

A. 1, 2, dan 3 D. 4,5 x 10-4 m

B. 1, 2, dan 4 E. 5,5 x 10-4 m

C. 1, 3, dan 4

D. 2, 3, dan 4

E. 3 dan 4

16

3 Percobaan Young dua celah berjarak 4 Interferensi percobaan Young memiliki
1 mm diletakkan pada jarak 1 m dari jarak pisah antara terang ke-1 dan terang
layar. Jika jarak terdekat antara pola pusat sebesar 5 mm. Jarak celah ke
interferensi garis terang pertama dan layarnya adalah 3 m dan kedua celah
garis terang ke sebelas adalah 4 mm, terpisah sejauh 2 mm. Panjang gelombang
maka panjang gelombang cahaya cahaya yang digunakan adalah . . .
yang menyinari celah . . .
A. 1500 nm
A. 4000 Å
B. 2100 nm
B. 6500 Å
C. 2500 nm
C. 7500 Å
D. 3300 nm
D. 7800 Å
E. 8400 nm
E. 8000 Å

17

5 Sinar sejajar dengan panjang 6 Interferensi percobaan Young memiliki
gelombangnya 6000 Å mengenai tegak jarak pisah antara terang ke-1 dan terang
lurus celah sempit yang memiliki lebar pusat sebesar 5 mm. Jarak celah ke
0,3 mm. Jika jarak celah ke layar adalah layarnya adalah 3 m dan kedua celah
1 m, maka jarak garis terang pertama terpisah sejauh 2 mm. Panjang
ke pusat pola pada layar adalah . . . gelombang cahaya yang digunakan
A. 0,3 mm adalah . . .
B. 0,8 mm
C. 1 mm A. 1500 nm
D. 1,5 mm
E. 3,0 mm B. 2100 nm

C. 2500 nm

D. 3300 nm

E. 8400 nm

18

7 Seberkas sinar monokromatis dengan 8 Seberkas cahaya monokromatik dengan
panjang gelombang 5000 Å datang tegak panjang gelombang 500 nm tegak lurus
lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua pada kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400
membentuk sudut deviasi 30o, maka garis tiap cm dan sudut deviasi 30o,
jumlah garis per cm pada kisi adalah . . . maka banyaknya garis terang yang
terjadi pada layar . . .
A. 2000 garis/cm
A. 24
B. 4000 garis/cm
B. 25
C. 5000 garis/cm
C. 26
D. 20000 garis/cm
D. 50
E. 50000 garis/cm
E. 51

19

9 Cahaya monokromatik diarahkan pada 10 Celah tunggal dengan lebar a disinari
celah tunggal yang lebarnya 3 mm. oleh cahaya monokromatis yang
Terang orde kedua didifraksikan pada memiliki panjang gelombang 5890 Å.
sudut 53o terhadap normal. Panjang Agar terjadi pola difraksi maksimum
gelombang cahaya yang digunakan orde pertama pada sudut 30o, maka
adalah . . . besar a adalah. . .

A. 9,6 x 10-4 m A. 5890 Å

B. 8,7 x 10-4 m B. 11780 Å

C. 6,5 x 10-4 m C. 17670 Å

D. 6,1 x 10-4 m D. 23670 Å

E. 5,0 x 10-4 m E. 29450 Å

20

DAFTAR PUSTAKA

Abdul Syukur I dkk, Buku Pintar Belajar Fisika, Sagufindo Kinarya
http://fisikastudycenter.com
https://fisikasekolahmadrasah.blogspot.com
Kanginan M, Fisika SMU, Erlangga, Jakarta
Setyawan H, Modul Fisika SMA Kemendikbud