Gejala-Gejala Gelombang Cahaya Kelas XI [PDF]

Citation preview

1



Gejala-Gejala Gelombang Cahaya (Dispersi, Pemantulan, Pembiasan, Difraksi, Interferensi, Polarisasi) NO



1



SifatPengertian sifat Gelomba ng Dispersi Dispersi Gelomba gelombang ng adalah perubahan bentuk gelombang ketika gelombang merambat melalui suatu medium.



2



Pemantu an Gelomba ng



Pemantulan (refleksi) adalah peristiwa pengambian seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua medium.



3



Pembias an Gelomba ng



Pembiasan gelombang adalah peristiwa pembelokan arah rambatan suatu gelombang ketika melewati medium yang berbeda.



Gambar dan Keterangan



Hukum, Rumus, dan Keterangan



Hukum : Sinar matahari yang dipisahkan, Rumus : Ҩ = (nu-1) ß – (nm-1) ß Ҩ = (nu-nm) ß Ҩ = Su-Sm



Hukum : 1. Hukum pemantulan gelombang : a. Sudut datang sama dengan sudut pantu gelombang. b. Gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal terletak daam suatu bidang datar. Hukum : 1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal berpotongan pada suatu bidang batas. 2. Sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat. 3. Perbandingan sinus sudut datang terhadap sinus bias dan satu medium ke



Contoh, dan Penerpan



1. Pelangi Saat terjadi hujan, maka sinar matahari akan menembus titik air. Air tersebut merupakan medium dispersi yang mendispersi gelombang cahaya. Akibat dari dispersi tersebut tersebut maka muncullah warnawarna pelangi. 1. Gema 2. Gaung 3. Bayangan saat bercermin 4. Mengukur kedalaman laut 5. Mengukur panjang lorong 6. Kemampuan kelelawar



1. Benda yang diletakkan dalam air 2. Dasar kolam yang terlihat lebih dangkal dari aslinya. 3. Berlian dan intan terlihat berkilau. 4. Bintang terlihat lebih dekat. 5. Muncunya pelangi.



Blog: http://purapurataufisika.blogspot.co.id. Chanel youtube: purapurataufisika.



2



medium lain sealu tetao. Rumus : 𝑣1 𝑛2 = =



𝑆𝑖𝑛 𝑖



𝑆𝑖𝑛 𝑟



4



Difraksi Difraksi Gelomba geombang adlah ng peristiwa pelenturan gelombang yang disebabkan oeh adanya penghalang berupa celah sehingga gelombang dapat menyebar.



𝑣2 𝑛1



Keteranga : I = Sudut datang r= Sudut bias v=Cepat rambat gelombang n = Indeks bias Hukum : 1. Hukum Bragg “Besarnya sudut simpangan pada sinar X berdifraksi akan sebanding pada kristal”. Rumus : d sin ɵ = m.λ 𝑃.𝑑 = m. λ



1. Aliran air di sungai. 2. Gelombang bunyi dari tabung. 3. Gelombang cahaya dari lubang.



𝐿



5



Interfere nsi Gelomba ng



Interferensi gelombang adalah peristiwa atau pengaruh yang ditimbulkan olehg gelombanggelombang yang berpadu.



Keterangan : d= jarak celah (m) P= jarak pola ke pusat (m) λ = Panjang gelombang(m) L= Jarak celah ke layar (m) Hukum : Interferensi yang terjadi pada cahaya yang terpolarisasi linear atau polarisasi lain termasuk cahay natural (Fresnel Arago) Rumus : Ii = I cos2 d Ii = I0 cos2 d Keterangan ; I0= Intensitas cahaya awal I =Intensitas cahaya terpolarisasi Ii =Intensitas setelah melalui



1. Genangan minyak tanah dalam air. 2. Gelombang dari dua arah. 3. Pelangi



Blog: http://purapurataufisika.blogspot.co.id. Chanel youtube: purapurataufisika.



3



6



Polarisas i Gelomba ng



Polarisasi Gelombang adalam peristiwa terserapnya sebagian arah getar gelombang sehingga hanya memiliki satu arah getar.



GELOMBANG CAHAYA Gelombang elektromagnetik adalah suatu gelombang yang dapat merambat tanpa membutuhkan medium dan merupakan gelombang transversal. Contohnya seperti: sinar ultraviolet, peralatan elektronik, radioaktif, satelit, televisi, pemancar radio dan lain sebagainya. Cahaya Sebagai Gelombang Elektromagnetik Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik,baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Cepat rambat gelombang cahaya: v = 3 ×10 8 m/ s Sifat-Sifat Gelombang Cahaya



1. Interferensi Interferensi adalah sebuah peristiwa yang terjadi ketika dua buah gelombang bertemu pada saat bergerak melalui medium yang sama.



Syarat terjadinya interferensi: 



Koheren (beda fase selalu tetap)







Frekuensi sama







Amplitudo hampir sama



Apabila kedua gelombang cahaya berinteferensi saling memperkuat (bersifat konstruktif), maka akan menghasilkan garis terang yang teramati pada layar Apabilakedua gelombang cahaya berinterferensi saling memperlemah (bersifat destruktif), maka akan menghasilkan garis gelap yang teramati pada layar.



Paduan Gelombang Saling Menguatkan paduan Gelombang saling melemahkan



INTERFERENSI KONSTRUKTIF







Beda Fase







Beda lintasan







Pita terang



INTERFERENSI DESTRUKTIF  Beda fase  Beda lintasan  Pita terang



Jarak antara pita terang dan gelap berdekatan



2. Difraksi Gelombang cahaya mengalami pembeloka karena adanya penghalang beupa celah



 Difraksi celah tunggal  Pita gelap ke-n  Letak garis gelap ke-n dari terang pusat



 Kisi difraksi  Garis terang ke-n



 Tetapan kisi



d=



1 N



3. POLARISASI Polarisasi adalah terserapnya sebagian arah getar gelombang transversal sehingga gelombang hanya memiliki satu arah getar saja.Jika sinar datang pada cermin datar dengan sudut 57°, maka sinar ini merupakan sinar terpolarisasi. Perhatikan gambar berikut



4.



i cahaya Dispersi adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna- warni (monokromatik). Cahaya putih merupakan cahaya polikromatik,



Disper s



artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Ketika cahaya putih (polikromatik) dilewatkan pada prisma,ternyata sinar biasnya akan terurai menjadi beberapa cahaya yang dikenal dengan warna pelangi. Warna pelangi yang terbentuk membentuk deretan warna kontinu. Hasil pengamatan menunjukkan ada tujuh warna cahaya yang diuraikan, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Dalam pengukuran panjang gelombang untuk beberapa warna digunakan alat spektroskop atau spectrometer. Panjang gelombnag cahaya akan berbeda untuk setiap warna yang berbeda. Panjang gelombang terbesar untuk warna merah dan yang terkecil untuk warna ungu, sedangkan warna lain terletak diantara kedua nilai itu.



Panjang gelombang cahaya



Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis paralel, tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya. Pita ini disebut spektrum. Di dalam spektrum, garis merah selalu berada pada salah satu sisi dan biru serta ungu di sisi lain, dan ini ditentukan oleh perbedaan panjang gelombang. Cepat rambat cahaya menjadi berkurang bila memasuki media bening yang lebih rapat daripada udara. Hal ini berakibat ikut berkurangnya panjang gelombang cahaya dari masingmasing sinar monokhromatik itu, sehingga masing-masing warna mengalami pembiasan yang arahnya berbeda satu dengan yang lain. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Hubungan indeks bias medium n, dan panjang gelombang dalam medium λ yang n dinyatakan oleh persamaan:



Prisma adalah benda bening (transparan) terbuat dari gelas yang dibatasi oleh dua bidang permukaan



yang membentuk sudut tertentu yang berfungsi menguraikan (sebagai pembias) sinar yang mengenainya. Permukaan ini disebut bidang pembias, dan sudut yang dibentuk oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias (β). Pada segiempat ABCE berlaku hubungan: β + 0



ABC = 180



Pada segitiga ABC berlaku hubungan: 0 r1+ i2 + ABC = 180 sehingga diperoleh hubungan: β + ABC = r1 + i2 + ABC



sudut pembiasnya:



dengan: β =sudut pembias prisma i2 =sudut datang pada permukaan 2 r1 =sudut bias pada permukaan 1



sudut deviasi (δ) adalah sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang mula- mula dengan sinar yang meniggalkan bidang pembias atau pemantul.



Lebar spectrum yang ditimbulkan oleh prisma bergantung pada selisih deviasi warna ungu dan warna merah. Selisih sudut antara deviasi warna ungu dnegan sudut deviasi warna merah disebut sudut dispersi φ. Secara sistematis :



Dengan : φ = sudut deviasi δu = sudut deviasi sinar ungu δm = sudut deviasi sinar merah nu = indeks bias prisma untuk sinar ungu nm = indeks bias prisma untuk sinar merah β = sudut pembias