1. PERTEMUAN 3 _ OPTIKA FISIS
KELOMPOK 14
1.
2.
3.
4.
ADOLFINA GALLA’
MOH. FADLI
FAJRIA
NURHAYATI
A 241 11 059
A 241 11 075
A 241 11 110
A 241 11 093
2. OPTIKA FISIS
• Ilmu yang mempelajari tentang
difraksi, interferensi, dan polarisasi
cahaya
3. Gelombang elektromagnetik
• Gelombang tranversal
• Gangguannya berupa medan listrik E dan
medan magnetik saling tegak lurus
• Dapat mengalami polarisasi
• Dapat merambat dalam vakum
5. Sifat Cahaya saat bertemu Bahan
1. Cahaya Dapat Diteruskan oleh bahan
2. Cahaya Dipantulkan bahan
3. Cahaya Diserap oleh bahan
6. Sifat-sifat cahaya sebagai gelombang
• Polarisasi
Terserapnya sebagian arah getar cahaya
• Difraksi
cahaya yang melewati sebuah celah sempit
yang seukuran dengan panjang gelombang
• Interferensi
pengaruh yang ditimbulkan oleh gelombanggelombang yang berpadu
7. Polarisasi cahaya
• peristiwa perubahan
arah getar gelombang
cahaya yang acak
menjadi satu arah getar.
• Terpolarisasi atau
terkutub artinya
memiliki satu arah getar
tertentu saja, seperti
pada gambar:
11. Dalam polisator terdapat 2 buah polaroid
• Polarisator, berfungsi
untuk menghasilkan
cahaya terpolarisasi,
• Analisator, untuk
mengetahui apakah
cahaya sudah
terpolarisasi atau
belum, seperti pada
gambar :
12. b. Polarisasi dengan pemantulan
• Dengan sudut 57o sinar
akan mengalami polarisasi
pada cermin, artinya setelah
Pemantulan sinar hanya
mempunyai satu arah getar.
• Sinar wajar mempunyai dua
arah getar yaitu vertikal dan
horizontal, adapun sinar
Terpolarisasi linear hanya
mempunyai sebuah arah
getar.
13. c. Polarisasi dengan pembiasan ganda
• Cahaya yang melalui
bahan dengan indeks
bias ganda akan
mengalami pembiasan
dalam dua arah yang
berbeda.
• Sebagian berkas akan
memenuhi hukum
Snellius (disebut
berkas sinar biasa),
sedangkan
14. lanjutan
Pada peristiwa ini
• Sinar 1 tidak dibiaskan sinar
istimewa
Sinar ini mengalami dispersi linear
• Sinar 2 mengikuti hukum
pembiasan sinar Biasa,
sinar ini mengalami polarisasi
sebagian
15. d. Polarisasi dengan hamburan
• Hamburan : penyerapan
dan pemancaran
kembali cahaya oleh
partikel-partikel (seperti
gas)
16. Efek Doppler pada gelombang
elektromagnetik
• Bertambah besarnya frekuensi
gelombang elektromagnetik
yang diterima pengamat ketika
sumber gelombang dan
pengamat bergerak relatif saling
mendekati dan bertambah kecil
ketika saling menjauhi
17. Kegunaan efek Doppler
• Radar pengukur kelajuan kendaraan
• Menghitung kecepatan rotasi matahari, planetplanet atau bulan
• Menghitung kecepatan gerak bintang atau
galaksi terhadap bumi
20. • Difraksi adalah peristiwa pelenturan cahaya yang
akan terjadi jika cahaya melalui celah yang sangat
sempit. Kita juga dapat melihat gejala ini dengan
mudah pada cahaya yang melewati sela jari-jari yang
kita rapatkan kemudian kita arahkan pada sumber
cahaya yang jauh, misalnya lampu neon.
22. Difraksi Celah Tunggal
Difraksi cahaya pada celah tunggal dengan lebar d. Tiap bagian dari celah berlaku
sebagai suatu titik sumber gelombang. Beda lintasan antara sinar 1 dan 3 atau antara
sinar 2 dan 4 sama dengan (d/2)sinθ
23. (a) Jika cahaya melalui celah tanpa difraksi,hanya daerah pada layar yang langsung
berhadapan dengan celah yang diterangi
(b) Difraksi menyebabkan cahaya melentur disekitar pinggiran celah,membentuk suatu pola
bergantian pita-pita terang dan gelap pada layar
24. Daya urai suatu lensa mata
Beberapa Kemungkinan Difraksi Cahaya Alat
Optik ( Retina mata )
(a) bayangan berimpit dari dua sumber
cahaya/duabenda
(b) hampir dapat dipisahkan dari bayangan
25. Daya urai lensa
—
Adalah kemampuan alat optik untuk menghasilkan bayangan yang terpisah
dari dua benda yang berdekatan.
Kriteria Rayleigh berbunyi : Dua benda titik tepat dapat dipisahkan jika pusat
dari pola difraksi benda pertama berimpit dengan minimum pertama dari
difraksi benda kedua.
Beberapa Persamaan yang didapat dari Gambar daya urai
—
sin θ = 1,22 λ/D,
sin θ = d/l
d = 1,22 λ. l/D
λ = Panjang gelombang,
d= daya urai= jarak antara dua sumber cahaya
l = jarak antara dua sumber cahaya sampai layar/retina mata
D = lubang pupil/diafragma mata
26. C. Interferensi Cahaya
Interferensi cahaya sangatlah sukar untuk diamati
karena :
1. Panjang gelombang cahaya sangat pendek
2. Setiap sumber cahaya alamiah memancarkan
gelombang cahaya yang fasenya sembarang
(random) sehingga interferensi yang terjadi
hanya dalam waktu singkat.
27. Mengapa interferensi cahaya sulit diamati
dalam keseharian?
Syarat utama agar interferensi terjadi adalah
kedua smber harus koheren artinya kedua
gelombang selalu memiliki beda fase tetap (tidak
harus nol). Sedangkan syarat tambahannya
adalah kedua amplitudo harus memilki amplitudo
yang hampir sama
Cahaya alamiah tidaklah koheren sehingga
sangat susah mengamati interfensi cahaya.
28. Ada 3 cara untuk menghasilkan pasangan
sumber cahaya koheren sehingga dapat
menghasilkan pola interferensi :
1. Sinari dua/lebih celah sempit dengan cahaya
yang berasal dari celah tungga/satu celah.
2. Dapatkan sumber-sumber koheren maya dari
sebuah sumber cahaya dengan pemantulan
saja atau pemantulan dan pembiasan.
3. Gunakan sinar
cahaya koheren
laser
sebagai
penghasil
31. • Interferensi maksimum (pita terang) terjadi jika
kedua gelombang yang berpadu memiliki fase
sama (sefase)
• Interferensi minimum (pita gelap) terjadi jika
kedua gelombang berlawanan fase
32. b. Jarak Pita Terang atau Pita Gelap ke-n dari
Terang Pusat
Untuk Pita Terang
Untuk Pita Gelap
33. c. Jarak antara Pita Terang dan Pita Gelap yang
Berdekatan (Δy)
Jika jarak antara pita
terang dan pita gelap
yang berdekatan diberi
simbol Δy, maka
berlaku :
34. Interferensi lapisan tipis
• Cahaya monokromatik yang dikenakan pada suatu
permukaan lapisan tipis dapat menunjukkan fenomena
interferensi. Hal ini terjadi karena ada beda fasa antara
berkas cahaya yang langsung dipantulkan (berkas 1)
dengan cahaya yang mengalami pembiasan lebih dulu
(berkas 2).
35. Interferensi lapisan tipis
a. interferensi lapisan tipis cahaya dari n ke
n’ dimana n < n’
• Perbedaan fasa antara berkas 1 dan 2 disebabkan adanya beda panjang
lintasan dan juga karena pembalikan fasa saat gelombang dipantulkan
oleh medium yang lebih rapat.
• Analoginya seperti gelombang tali :
36. Interferensi lapisan tipis
• Gelombang yang menjalar
dari suatu medium menuju
medium yang lebih rapat
akan mengalami
pemantulan oleh medium
yang lebih rapat dan
mengalami perubahan fasa
sebesar 180O. Sedangkan
gelombang yang menjalar
dari suatu medium menuju
medium yang kurang rapat
tidak mengalami perubahan
fasa
d
37. • Jadi syarat agar pada
suatu lapisan tipis
terjadi interverensi
konstruktif adalah
•
’ adalah panjang
gelombang cahaya
dalam lapisan tipis
Syarat
interferensikonstruktif
lapisan tipis
38. Kisi difraksi
• Kisi difraksi adalah alat yang
berguna untuk menganalisis
sumber-sumber cahaya
• Kisi difraksi terdiri atas banyak
celah dengan lebar yang sama.
Lebar tiap celah pada kisi difraksi
disebut konstanta kisi dan
dilambangkan dengan d.
• Jika dalam sebuah kisi sepanjang
1 cm terdapat N celah konstanta
kisinya adalah:
39. •
Pandangan samping dari sebuah kisi
difraksi. Jarak pisah antar celah adlah
d, dan beda lintasan antar dua celah
adalahyang berdekatan adalah d
sin Ө
•
Garis terang kisi difraksi
• Kegunaanya untuk mengukur
panjang gelombang dengan teliti.
• Didapat pola-pola pita yang lebih
tajam.
∆s = d sin Ө = n ; n = 0, 1, 2...