Soal Interferensi Cahaya

Soal Interferensi Cahaya

1. Soal

Diinginkan untuk mengurangi pantulan dari suatu permukaan beling (n= 1,6) dengan menempelkan lapisan transparan yang tipis terbuat dari MgF₂ (n=1,38) pada permukaan beling itu. Tebal lapisan itu dalam Å yang diharapkan supaya diperoleh pantulan minimum, apabila cahaya dengan 500 nm hadir normal adalah? (UM UGM 2004)

A. 310

B. 510

C. 910

D. 2500

E. 10500

Pembahasan

Interferensi lapisan tipis tejadi pantulan pertanda keadaan terperinci dan minimum menawarkan orde m= 0, maka:

Terang

Jawaban C

2.Soal

Gelombang cahaya diarahkan pada celah ganda secara tegak lurus garis hubung antar celah. Jika jarak antar celah dijadikan setengah kalinya, maka jarak antar teladan terperinci yang berurutan juga menjadi setengah kalinya

SEBAB

Interferensi maksimum pada percobaan Young terjadi kalau beda panjang lintasan gelombang cahaya ialah kelipatan setengah panjang gelombangnya.

Pembahasan

$\Delta P=\frac{\lambda L}{d}$
$\Delta P\sim \frac{1}{d}$
Jika $d_{1}=d\, \, dan\, \, d_{2}=\frac{1}{2}d$
$\frac{\Delta P_{1}}{\Delta P_{2}}= \frac{d_{2}}{d_{1}}$
$\frac{\Delta P}{\Delta P_{2}}= \frac{\frac{1}{2}d}{d}$
$\Delta P_{2}=2\Delta P$

Pernyataan Salah
Pada interferensi akan maksimum jika $\Delta s=m\lambda$
Alasan Salah
Jawaban E

3.Soal

Pada percobaan Young, seberkas cahaya ditembakkan dari sebuah sumber yang jaraknya 1,25 m dari celah-ganda yang terpisah sejauh 0,030 mm sehingga menghasilkan frinji (cincin) terperinci orde ke-2 berjari - jari 5,00 cm dari terang. Mana sajakah kalimat yang benar terkait fenomena di atas? (SBMPTN 2013)

1. Panjang gelombang cahaya yang ditembakkan yaitu 600 nm
2. Frinji terperinci orde ke-3 berjari - jari 7,5 cm dari pusat.
3. Jarak pisah Frinji terperinci pertama dan kedua yaitu 2,50 cm
4. Jika jarak pisah celah-ganda yaitu 0,010 mm, maka frinji - frinji akan semakin tampak terbedakan.

Pembahasan

Difraksi pada kristal

L = 1,25 m
d = 0,03 mm = $3\times 10^{-5}m$
n = 2
$P_{2}=5\, cm=5\times 10^{-2}m$
Pernyataan

1. Terang
$d\frac{P}{L}=m\lambda$
$\lambda =\frac{Pd}{mL}$

   $\lambda =\frac{(5\times 10^{-2})\times( 3\times 10^{-5})}{2\times 1,25}=6\times 10^{-7}\, m$
   $\lambda =600\, nm$
2. Untuk terperinci ke -3 (m= 3)
   $d\frac{P}{L}=m\lambda$

   $P_{3}=\frac{m\lambda L}{d}=\frac{3\times (6\times 10^{-7})\times (1,25)}{3\times 10^{-5}}$
   $P_{3}=750\times 10^{-4}m$
   $P_{3}=7,5\, cm$

3. Jarak antara teladan terang

   $\Delta P=\frac{\lambda L}{d}=\frac{(6\times 10^{-7})\times (1,25)}{3\times 10^{-5}}$
   $\Delta P=250\times 10^{-4}m$
   $\Delta P=2,5\, cm$
4. Perubahan jarak antar celah /frinji (d)

$d_{1}=0,03\, mm$
$d_{2}=0,01\, mm$
$\Delta P\sim \frac{1}{d}$
$\frac{\Delta P_{1}}{\Delta P_{2}}= \frac{d_{2}}{d_{1}}$

$\frac{\Delta P}{\Delta P_{2}}= \frac{0,01}{0,03}$
Semakin jauh jarak frinji maka semakin tampak terbedakan
Jawaban E (tiruana benar)
4. Soal

Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan pada dua celah sempit vertikal berdekatan dengan jarak d = 0,01 mm. Pola interferensi yang terjadi ditangkap pada jarak 20 cm dari celah. Diketahui bahwa jarak antar garis petang pertama di sebelah kiri ke garis petang pertama di sebelah kanan yaitu 7,2 mm. Panjang gelombang berkas cahaya ..... (SPMB 2003)

A. 180 nm

B. 270 nm

C. 360 nm

D. 720 nm

E. 1800 nm

Pembahasan

Jarak garis petang pertama sebelah kiri dan jarak garis petang sebelah kanan
Diketahui
d = 0,01 mm = $1\times 10^{-5}m$
L = 20 cm = 0,2 m

$G_{1kiri}-G_{1kanan}=\Delta P=7,2\, \times 10^{-3}m$
$\Delta P=\frac{\lambda L}{d}$
$7,2\, \times 10^{-3}=\frac{\lambda (0,2)}{1\times 10^{-7}}$
$\lambda =360\times 10^{-9}m=360\, nm$
Jawaban C