materi fisika sma

1. 1. cahaya tak terpolarisasi dengan
intensitas 0I jatuh pada sebuah
polarisator dan analisator yang sumbu
polarisasinya diputar 60 terhadap
polarisator. Berapakah intensitas cahaya
yang diteruskannya?
Jawab:
2
2 0
2
2 0
2 0
1
cos
2
1
cos 60
2
1
8
I I
I I
I I
θ=
=
=
2. cahaya tak terpolarisasi dengan
intensitas 0I datang pada sistem yang
terdiri dari dua buah Polaroid yang
bersilangan (sudut antara kedua sumbu
polarisasi adalah 90 ). Sebuah Polaroid
ketiga diletakan diantara kedua Polaroid
semula dengan polarisasi membentuk
sudut 60 terhadap sumbu polarisasi
polaroid pertama. Berapakah intensitas
cahaya yang diteruskan sistem ini
sekarang?
Jawab:
2
2
2 0
0
2
3 2
0
1
cos 60
2
1
8
cos (90 60 )
3
32
I I
I I
I I
I
=
=
= −
=
3. berapakah sudut Brewster (sudut
polarisasi) untuk permukaan udara-gelas
(n = 1,56)?
Jawab:
tan 1,56
57,34
gelas
B
udara
B
n
n
θ
θ
= =
≈
4. sudut kritis cahaya dalam suatu zat
adalah 37 (sin 37 = 0,6 ). Berapa sudut
polarisasi untuk zat tersebut?
Jawab:
1 1 2 2
2 2
1
1
1
1
sin sin
sin
sin
1sin90
1,67
sin37
tan 1,67
59
B
udara
B
n n
n
n
n
n
n
θ θ
θ
θ
θ
θ
=
=
= =
= =
≈
5. sudut polarisasi suatu zat ketika
dicelupkan dalam air (indeks bias = 4/3)
adalah 60 . Tentukan:
a. indeks bias zat
b. sudut kritis zat.
Jawab:
a.
tan
4
3
3
zat
air
zat
n
n
n
θ =
=
b.
sin sin 90
1
sin 3
3
35,26
zat k air
k
k
n i n
i
i
=
=
=
6. jika cahaya dengan panjang
gelombang 540 nm jatuh pada celah
tunggal selebar 0,0270 mm, berapakah:
a. sudut simpang pita gelap ke-1
b. sudut simpang pita gelap kedua

2. jawab:
sind nθ λ=
a.
(1)
sin
1,146
d
λ
θ
θ
=
=
b.
(2)
sin
2,3
d
λ
θ
θ
=
=
7. cahaya monokromatis jatuh pada
celah tunggal dengan lebar 3
2 2 10
−
×
mm. jika sudut simpang pita gelap
pertama adalah 45,0 , berapakah
panjang gelombang yang digunakan?
Jawab:
5
sin
sin
2 10 m
d n
d
n
θ λ
θ
λ −
=
= ×
8. cahaya dengan panjang gelombang
750 nm lewat melalui sebuah celah
dengan lebar 3
1, 01 10
−
× mm. tentukan:
a. sudut deviasi pita gelap kesatu ( 1θ )
b. lebar pita terang pusat pada layar
sejauh 20 cm.
jawab:
a.
( )
1
1
1
sin
1
sin
48,59
d n
d
θ λ
λ
θ
θ
=
=
=
b.
sin
sin tan n
n
d n
y
L
y
d n
L
θ λ
θ θ
λ
=
≈ =
=
0,15 mn
n L
y
d
λ
= =
9. pada suatu malam dijalan raya, sebuah
mobil melaju menjauhi anda. Pada
kondisi ini pupil mata anda (indeks bias
rata-rata = 1,36) memiliki diameter kira-
kira 7,0 mm. kedua lampu dibelakang
mobil dipisahkan oleh jarak sejauh 1,2 m
dan memancarkan sinar merah (panjang
gelombang = 660 nm dalam vakum).
Berapa jauh jarak mobil ini dari anda
ketika kedua lampu belakangnya tampak
menyatu menjadi sebuah bintik tunggal
cahaya akibat pengaruh difraksi?
Jawab:
1 1 2 2
1 1
2
2
2
m
m
2
1 660
485,3 nm
1,36
1,22 L
d =
D
d
14,2 km
1,22
n n
n
n
D
L
λ λ
λ
λ
λ
λ
λ
=
=
×
= =
= =
10. dua bintang yang terpisah sejauh
11
3,7 10 m× memiliki jarak yang sama
diukur dari suatu tempat dibumi. Sebuah
teleskop memiliki sebuah lensa objektif
dengan diameter 1,02 m dan tepat
mendeteksi bintang-bintang ini sebagai
dua benda terpisah. Anggap bahwa
cahaya yang diamati memiliki panjang
gelombang 50 nm, daya urai teleskop
lebih dipengaruhi oleh efek difraksi
daripada oleh turbulensi atmosferik.
Tentukan jarak maksimum bintang-
bintang ini dari bumi.

3. Jawab:
m
1,22 L
d =
D
λ
m
18
d
1,22
6,18 10 m
D
L
λ
=
= ×
11. cahaya monokromatis yang jatuh
pada dua buah celah yang terpisah
sejauh 0,021 mm menghasilkan pita
terang ke tiga pada sudut 8,0 .
Berapakah panjang gelombang cahaya
yang digunakan?
Jawab:
3
3
7
sin (3)
sin
2
9,74 10 m
d
d
θ λ
θ
λ
λ −
=
=
= ×
12. pada percobaan Young, dua celah
sempit dengan jarak 1 mm ditempatkan
sejauh 200 cm dari sebuah layar.
Apabila jarak pita gelap yang terdekat ke
pusat pola interferensi adalah 0,56 mm,
tentukan panjang gelombang cahaya
yang digunakan
Jawab:
7
(2 )
5,6 10 m
y d
L
λ
λ −
∆
=
= ×