21
Difraksi dan Aplikasinya 2012 1 Makalah Gelombang Optik Difraksi dan Aplikasinya KOMANG SUARDIKA (0913021034) JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MIPA UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA 2012

Difraksi Dan Aplikasinya

Embed Size (px)

DESCRIPTION

bunga

Citation preview

Page 1: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

1

Makalah

Gelombang Optik

“Difraksi dan Aplikasinya “

KOMANG SUARDIKA

(0913021034)

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MIPA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA

2012

Page 2: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sebuah gelombang bergerak yang berinteraksi dengan suatu bidang, celah

(aparture) dapat menimbulkan berbagai fenomena. Satu diantaranya adalah pembelokan

atau pelenturan gelombang atau yang secara umum disebut dengan difraksi. Jika

gelombang yang mengalami difraksi itu adalah gelombang cahaya maka disebut sebagai

difraksi cahaya.

Difraksi cahaya atau difraksi secara umum akan teramati bilamana sebuah

gelombang dihambat (obstruction) melalui sebuah bidang atau celah sempit yang

dimensinya seorde dengan panjang gelombang tersebut. Difraksi dan interferensi saling

berhubungan namun secara definitive terbedakan. Definisi fisis difraksi itu akan

memberikan pemahaman sampai dimana batas fenomena yang disebut difraksi ataupun

interferensi. Secara lebih khusus, pembahasan mengenai difraksi akan mengarah pada

karakteristik dari pola yang terbentuk sehingga akan terbedakan menurut difraksi

fraunhofer dan difraksi Fresnel. Difraksi fraunhofer terbatas pada kasus dimana

mendekati objek difraksi adalah paralel dan monokromatis serta image plane

(bayangan) berada pada jarak yang lelbih besar dibandingkan dengan ukuran dari objek

difraksi (anonym,2011).

Pemahaman ini akan membawa pengetahuan baru mengenai interaksi sebuah

gelombang terhadap bidang ataupun aperture tertentu. Sehingga, sangatlah bijak jika

pembahasan mengenai difraksi fraunhofer ini diperdalam dalam menjelaskan perilaku

interaksi gelombang cahaya.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumusakan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimanakah konsepsi mengenai difraksi ?

2. Bagaimana Difraksi Menurut Frounhofer dan Fresnel ?

3. Bagaimana difraksi pada suatu aperture ?

4. Apa dan bagaimana konsep mengenai kisi difraksi ?

5. Apa dan bagaimana penerapan dari difraksi fraunhofer tersebut ?

Page 3: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

3

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Mampu menjelaskan konsep difraksi.

2. Mampu menjelaskan konsep fisis perbedaan difraksi fraunhofer dan Fresnel.

3. Mampu memberikan penjelasan mengenai difraksi pada suatu aperture tertentu.

4. Mampu menjelaskan konsep kisi difraksi.

5. Mampu menyebutkan serta menjelaskan penerapan difraksi.

Page 4: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

4

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Fisis Difraksi

Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombang akibat gelombang yang

merambat melalui suatu penghalang atau celah sempit (aparture). Pola yang keluar dari

susunan celah-celah pengahalang (obstruction) dapat membentuk pola terang gelap

secara bergantian.

Gambar 1. Fenomena Difraksi Lampu Jalanan

(Optical Physics 4th

ed, Page 1, Chapter 7)

Gambar diatas memperlihatkan pola difraksi yang teramati ketika dilihat melalui sebuah

selendang sutra pada lampu jalanan.

Page 5: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

5

Gambar 2. Fenomena Difraksi di Perairan

(Google earth doc. http://www.technologyreview.com)

Gambar 1 & 2 diatas merupakan contoh difraksi yang terjadi saat celah gerbang

pelabuhan di Alexandria (Egypt) mesir terbuka. Difraksi dapat dipandang sebagai

sebuah interferensi gelombang yang berasal dari bagian-bagian suatu medan

gelombang. Tiap-tiap titik pada muka gelombang (frontwave) ; misalkan saja

gelombang cahaya dapat dipandang sebagai sebuah sumber gelombang baru dan

menghasilkan gelombang sekunder yang memancar ke segala arah dengan cepat rambat

yang sama.

Menurut optika geometrik, bila sebuah benda tak tembus cahaya ditempatkan

diantara sumber cahaya titik dan layar, maka bayangan bentuk itu akan membentuk

sebuah garis tajam yang sempurna seperti gambar dibawah.

Gambar3. Optika geometri meramalkan sebuah tepi lurus akan menghasilkan

bayangan dengan sebuah batas yang tajam dan sebuah daerah yang relatif

diterangi secara homogen diatasnya.

Jika dibandingkan dengan 2 gambar diatas, peristiwa difraksi dapat disederhanakan

seperti gambar berikut:

Page 6: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

6

Gambar 4. Difraksi pada suatu celah tunggal

Sejumlah gelombang datang dan melewati penghalang atau celah sempit,

bagian-bagian atau titik-titik muka gelombang yang keluar dapat dipandang sebagai

sebuah sumber gelombang baru yang menyebar ke segala arah. Penyebaran gelombang

yang melewati celah tersebut memilki lebar yang seorde dengan panjang gelombang.

Jika lebar celah itu adalah d dan adalah sudut yang dibentuk antara fraksi muka

terhadap sumbu normal muka gelombang fraksi mula-mula, maka agar terjadi difraksi

setidaknya lebar celah seorde dengan panjang gelombang itu atau d . Artinya

pengaruh difraksi akan teramati bilamana setidak-tidaknya ukuran pengahalang

(obstacle) mendekati limit panjang gelombang tersebut. Semakin sempit celah itu maka

pola difraksi akan teramati lebih jelas. Hal ini bersesuaian dengan prinsip Huygens

dimana semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Difraksi

berbeda adanya dengan interferensi gelombang. Pada interferensi, distribusi intensitas

untuk maksimum sama besar. Tetapi pada difraksi distribusi intensitas tidak sama,

artinya makin jauh makin kecil intensitasnya.

2.2 Difraksi Fresnel dan Fraunhofer

Phenomena difraksi yang dialami sebuah gelombang memberikan deskripsi

mengenai kelakuan gelombang. Difraksi sebuah gelombang terjadi oleh titik titik muka

gelombang yang memiliki fase yang sama. Sebuah gejala interferensi dapat dipandang

sebagai peristiwa difraksi. Efek difraksi dapat terbedakan atas difraksi fraunhofer atau

medan jauh (far-field) dan difraksi Fresnel atau medan dekat. Difraksi secara umum

diaproksimasi menurut lipson The scalar theorm of diffraction (Lipson, 2009). Salah

satunya tertuang dalam prisnsip huygens. Konsep difraksi di-reformulasi dari prinsip

Huygens seperti pada gambar dibawah ini.

Page 7: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

7

Gambar. 5. Definisi kuantitas untuk integral difraksi

Gelombang scalar yang teremisi dari sumber titik Q dengan kuat aQ dapat ditulis dalam

persamaan berikut :

Jika

20 k

10

1

1 exp dikd

aQ ……………………………………………………….(1)

Pada elemen diferensial dS sebagai emitter kedua dengan strength dSbfba sS 1 ,

maka pada titik P akan menjadi:

dSdikdbfd sP 0

1 exp ………………………………………(2)

Hasil integrasi dari substitusi persamaan (1) ke persamaan (2) akan memberikan

persamaan baru :

R

o

s

QP dSddikdd

fba 1

1

exp ……………………………….(3)

Dimana sf adalah fungsi transmisi pada bidang R. Kuantitas sf , d, d1 adalah fungsi

posisi dari S. b adalah faktor inklinasi gelombang. Rasio konstan Qa dan 1d menurut

aproksimasi paraxial untuk difraksi skalar adalah :

Ad

aQ

1

…………………………………………………………..(4)

Jika ditulisakan posisi S dengan vector r

pada bidang R, maka sf dapat diganti dengan

rf

sehingga persamaan (3) menjadi:

R

oiP rddikd

rfikzAb

2

1

expexp ……………………………….(5)

Dimana iz adalah jarak normal terhadap bidang R. perumusan matematis difraksi baik

itu Fresnel ataupun fraunhofer diturunkan dari persamaan (5).

Dalam optika, persamaan difraksi Fresnel untuk bidang dekat, adalah sebuah

aproksimasi menurut kirchoff-fresnel diffraction yang dirterapkan pada propagansi

gelombang dalam bidang dekat. Bidang dekat (near-field) terspesifikasi oleh bilangan

Fresnel (Fresnel number) F dari susunan optik sebagai berikut :

L

aF

2

……………………………………………………………………………..(6)

Page 8: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

8

Dimana, a adalah ukuran karakteristik dari celah (aparture), L adalah jarak titik

pengamatan dari celah atau aperture dan adalah panjang gelombang. Dalam hal ini

dijelaskan bahwa difraksi Fraunhofer adalah pola gelombang yang terjadi pada jarak

jauh sehingga disebut difraksi far-field. Difraksi fraunhofer juga dapat diartikan sebagai

pola difraksi dengan phase gelombang pada titik pengamatan adalah fungsi linear dari

posisi untuk semua titik dalam celah difraksi (diffraction aparture). Menurut persamaan

(7) Difraksi fraunhofer terjadi saat bilangan fresnnel (F) << 1. Dengan kata lain,

difraksi fraunhofer adalah batas dari difraksi Fresnel dimana sumber dan pengamat

berada jauh dari titik obstacle sementara untuk difraksi Fresnel sendiri terjadi saat

bilangan fresnnel (F) >> 1 (lipson,2009). Secara ringkas perbedaan konseptual difraksi

Fresnel dan difraksi fraunhofer adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Perbedaan difraksi Fresnel dan Fraunhofer

2.3 Difraksi pada Suatu celah (Aperture)

Difraksi pada suatu aperture meliputi:

2.3.1 Difraksi Frounhofer Oleh Sebuah Celah Persegi

Jika diasumsikan efek dari sisi celah yang dapat ditiadakan, sinar datang

sejajar dan datang tegak lurus pada bidang celah maka menurut prinsip Huygens

No Acuan Fresnel Diffraction Fraunhofer Diffraction

1 Bilangan

Fresnel (F)

F>>1 F<<1

2 Bidang

pengamatan

Near-field Far-field

Difraksi ini diamati jauh dari

lubang atau pengghalang yang

menggangu arus gelombang-

gelombang datar yang datang

3 Sumber &

Layar

Sumber dan layar

beradap pada jarak

yang tidak saling

menjauh

Sumber dan layar berada pada

jarak yang saling berjauhan

Page 9: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

9

“Semua sinar datang yang jatuh pada celah akan dihalangi, dan keluar sebagai

titk-titik yang dipandang sebagai sumber-sumber gelombang sekunder yang

memancarkan gelombang ( gelombang difraksi )”

Gelombang terdifraksi yang diobservasi pada beda sudut terhadap arah

gelombang datang, maka diperoleh pola difraksi untuk arah tertentu

intensitasnya sama dengan nol.

0dengan .sin nnb …………………………...……………………….(7)

di mana n adalah bilangan bulat, d lebar celah dan panjang gelombang datang.

Nilai n = 0 tidak termasuk, karena berkaiatan dengan pengamatan sepanjang

arah gelombang datang yang menghasilkan iluminasi maksimum.

Manipulasi persamaan (7) untuk 0sin atau intensitas gelombang adalah nol

bn /.sin

bbb /3 ,/2 ,/sin ………………………………………………(8)

Bilaman = 0, yaitu tidak ada beda fase untuk gelombang-gelombang

yang datang dari titik-titik berbeda, maka terjadi interferensi secara konstruktif,

yang menghasilkan sebuah interferensi paling maksimum .

b

A B C D E

b

(a) (b)

Gambar 6. Difraksi oleh celah sempit

Untuk menjelaskan persamaan (8), perlu diingat kembali yang telah

dijelaskan pada bagian interferensi bahwa, bila beda lintasan dua sinar 21 rr

sama dengan kelipatan ganjil setengah panjang gelombang menghasilkan

interferensi destruktif. Selanjutnya dari gambar 6 ditunjukkan bahwa dari titik A

dan titik tengah C diperoleh

)21 rr = 2/sin..21 nb (9)

Page 10: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

10

Saat berinterferensi secara destruktif dan berarti tidak ada intensitas gelombang

yang teramati. Untuk n genap, misalnya titik A dan B yang terpisah sejauh b/4

maka;

21 rr = 2/).2/(sin..41 nb (10)

untuk n =2, 6, 10,...........

ternyata juga berinterferensi secara destruktif, sehingga tidak ada intensitas

gelombang yang teramati pada arah .

Intensitas gelombang difraksi sebagai fungsi , dinyatakan pada gambar 7

berikut:

Gambar 7. Distribusi Intensitas pola difraksi terhadap

Pola maksimum pusat memiliki lebar dua kali lebar pola maksimum

sekundernya.

Gambar 8. Geometri perhitungan intensitas pola difraksi

Jika pada gambar 8, masing-masing celah dengan lebar dx sebagai

sebuah sumber gelombang sekunder dengan amplitudo do dan gelombang

terpancar dalam arah , maka beda fase antara gelombang CC’ dan AA’ adalah:

sin..22 xCD ………………………………………………….……(11)

Page 11: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

11

Amplitudo resultan o dari pola difraksi dapat dihitung dengan bantuan

analisis geometri seperti yang dilukiskan gambar 9 berikut:

Gambar 9. Amplitudo resultan

Busur OP adalah resultan amplitudo o dari jumlahan vektor

Amplitudo dari sebuah lingkaran dengan pusat C dan jejari . Beda fase antara

sumber-sumber gelombang kecil adalah sama. Kemiringan pada setiap titik dari

busur lingkaran adalah beda fase yang dinyatakan oleh persamaan (11). Pada

titik P yang berkaiatan dengan x = b kemiringannya dinyatakan dengan:

sin..22 bBE ……………………………………………………..(12)

yang juga menyatakan sudut yang dibentuk oleh jejari CO dan CP, dengan

demikian amplitudo resultan dapat dinyatakan;

sinsin2sin22

21 b

QP ……………..…………………....(13)

Untuk pengamatan yang tegak lurus ( = 0), maka semua vektor do adalah

sejajar, dengan demikian amplitudo resultannya sama dengan panjang OP

dinyatakan dengan Eo, yaitu;

sin2.

bOPo ........................................................................(14)

dengan membagi persamaan 13 dengan persamaan 14 diperoleh hubungan;

Page 12: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

12

sin

sinsin

b

b

o ……………………………………………………… (15)

Karena intensitas gelombang berbanding langsung dengan kuadrat

amplitudonya maka diperoleh hubungan inetnsitas yang teramati sebagai fungsi

arah pengamatan , yaitu:

oII

2sin

sin

sinsin

2

u

uoIb

b

………….……………………… (16)

Dengan /sinbu

Bila u = n , maka intensitas gelombang yang teramati adalah nol. Intensitas

maksimum dari pola difraksi yang dihasilkan dapat ditentukan dari nilai u yang

sesuai dengan

0du

dI………………………………………………………………………(16)

Dalam Yasa (2001), untuk yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan

harga b, maka titik-titik nol pertama dari intensitas gelombang dari kedua sisi

maksimum utama dikaitkan dengan sudut pengamatan ditentukan dengan

mengambil n 1 yaitu;

b

sin …………………………………………………………….(17)

Persamaan (17) dapat dilukiskan dengan gambar 10 berikut;

=/b

=/b

Page 13: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

13

Gambar 10. Titik-titik minimum pertama terhadap maksimum utama

Daya pemisah (resoving power) menurut Lord Rayleigh merupakan

sudut minimum yang dibentuk oleh dua gelombang yang datang dari dua

sumber titik terpisah. Kedua gelombang yang datang menghasilkan pola difraksi

yang terbedakan. Bila terdapat dua sumber dengan aperture sebagai berikut:

Gambar 11. Aturan Releigh untuk daya pemisah sebuah celah

Maka pola difraksi yang dihasilkan kedua gelombang adalah saling tumpang

tindih seperti yang ditunjukkan gambar 11. Agar terbedakan, maka maksimum utama

dari satu gelombang harus jatuh pada titik nol pertama pola difraksi gelombang

kedua. Maka daya pemisah dari sebuah celah menurut aturan Releigh :

b

……………………..…………………………………………………(18)

2.3.2 Difraksi Frounhofer dari Celah Melingkar

Difraksi fraunhofer pada celah melingkar ditunjukkan pada gambar 12. Pola

terang gelap terbentuk secara bergantian pada layar dibawah.

D=2R

L

=/b

Sumber

S2

Sumber

S1

Page 14: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

14

Gambar 12. Pola difraksi frounhofer untuk celah melingkar

dengan menyatan R jejari lingkaran celah, sudut pengamatan cincin gelap

pertama adalah:

8317.3sin2

R …………………………………………………………(19)

sehingga

DR

22.1

222.1sin ……………………………………………….(20)

2.3.3 Difraksi Frounhofer untuk Dua Celah Sama Besar dan Sejajar

Pada difraksi frounhofer untuk dua celah sama besar dan sejajar untuk

arah pengamatan , diperoleh dua berkas gelombang terdifraksi yang datang

dari masing-masing celah, yang kemudian menghasilkan interferensi.

Gambar 13. (a) Dua celah sama lebar (b) Difraksi Founhofer untuk dua

celah

Resultan amplitudo oleh celah 1 yaitu 1 adalah :

sin

sinsin

11

b

b

o ……………………………………………………(21)

Untuk celah 2 memiliki nilai yang sama namun fase yang berbeda, seperti

ditunjukkan gambar 13.

Celah-1 Celah-2

a

b

a

b

a

a

a

E

a

A

a

B

a

C

a

D

a

A’ C’

a

Page 15: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

15

Gambar 13. Amplitudo resultan gelombang dari kedua celah

Beda fasenya adalah

sin.22 aCE …………………………………………………….(22)

dengan demikian amplitudo atau vektor-vektor gelombang kedua celah

membentuk sudut , sehingga resultan amplitudo kedua celah dapat ditentukan;

21

11 cos2cos12 oo ……………………………………….(23)

dengan menggunakan persamaan 22 diperoleh;

sin

cossin

sinsin

2 1a

b

b

o ……………………………………….(24)

Dengan demikian, distribusi intensitas dari pola difraksi yang terjadi sebagai

fungsi

sin..cos

sin

sinsin

2

2

a

b

b

II o …………………………………..(25)

Faktor distribusi intensitas dari interfernsi yang dihasilkan oleh dua sumber

koheren adalah /sin.cos2 a pada persamaan (25). Pola difraksi dua celah

digambarkan sebagai berikut :

1

2

Page 16: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

16

Gambar 14. Modulasi pola interferensi dua sumber dalam pola difraksi

dua celah

2.4 Kisi Difraksi

Kisi difraksi merupakan celah yang diberi kisi sehingga terbentuk banyak

celah dengan lebar yang sama. Artinya, selisih lintasan dua sinar berurutan adalah sama

besar. Difraksi yang disebabkan oleh kisi ini kemudian disebut dengan difraksi oleh

kisi. Karena lebarnya sama, maka besa fase pada titik titik penghujung yang dilewati

muka gelombang datang akan memiliki fase yang sama. Jika pola difraksi yang

dihasilkan oleh derertan N celah sejajar yang masing-masing lebarnya sama yaitu b,

dengan jarak antara celah yang sama juga yaitu a, maka deretan N celah sejajar

ditunjukkan oleh gambar 15 berikut:

Gambar 15. Difraksi dari deretan N celah identik sejajar

Difraksi cahaya diperoleh bila berkas cahaya dilewatkan melalui sebuah celah

sehingga berkas-berkas cahaya tersebut dibelokkan (dilenturkan, didifraksikan,

disebarkan), dan kemudian berinterferensi di suatu titik pada layar sehingga diperoleh

distribusi intensitas yang memenuhi pola-pola difraksi Fraunhofer seperti berikut:

b

a

Page 17: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

17

Gambar 16. Distribusi Intensitas yang dibentuk pola-pola difraksi

Interferensi yang dihasilkan oleh N sumber koheren dimodulasi oleh pola difraksi

dari N celah tersebut. Karena jarak antara dua sumber berurutan adalah a, maka faktor

interferensi untuk N celah menjadi :

2

/sin.sin

/sin.sin

a

aN………………………………………………………………..(26)

sedangkan faktor difraksi adalah

2

/sin.

/sin.sin

b

b…………………………………………………………………(27)

oleh karena itu distribusi intensitas yang dihasilkan oleh difraksi deretan N celah identik

adalah;

I = Io. 2

/sin.

/sin.sin

b

b.

2

/sin.sin

/sin.sin

a

aN.....................................................(28)

Jika jumlah N celah besar maka pola yang dihasilkan mengandung sederetan garis-

garis terang yang tajam yang dihasilkan oleh maksimum-maksimum utama dari pola

interferensi, yang ditentukan oleh persamaan;

anna /sin atau .sin ………………………………….(29)

di mana n = .......... 3, 2, 1, , tapi intensitasnya dimodulasi oleh pola difraksi.

2.5 Aplikasi dalam kehidupan sehari-hari

1. Analisis pembagian corak bentuk dari model biologi dan sel dengan analisis

Fourier pengukuran sebaran cahaya statis

Model sel biologi dalam bermacam-macam kompleksitas geomitris

digunakan untuk menghasilkan data untuk menguji suatu metoda penyulingan

corak geometris dari distribusi sebaran cahaya. Pengukuran tergantung pada sudut

dan cakupan cahaya dan intensitas yang dinamis menyebar dari model ini

Page 18: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

18

dibandingkan kepada distribusi yang diramlkan oleh suatu teori sebaran cahaya

(Mie) dan oleh teori difraksi (Fraunhofer). Suatu perkiraan daripada teori

Fraunhofer menyediakan suatu yang bermakna dalam ukuran perolehan dan

membentuk corak data oleh suatu analisi spectrum. Verifikasi dari percobaan yang

menggunakan nucleated erythrocytes sebagai material biologi menunjukan

aplikasi potensi dari metode ini untuk pengelompokan ukuran yang penting dan

parameter bentuk dari data sebaran cahaya.

2. Aplikasi teori difraksi fraunhofer ke disain detector yang bersifat spesifik

Cahaya menyebar dari sel epithelial di dalam suatu celah penelitian aliran

sitem diperagakan menggunakan teori difraksi Fraunhofer kondisi scalar.

Kekuatan spectrum dihitung untuk posisi model sel yang berurutan di dalam baris

focus dari suatu berkas cahaya laser dengan suatu program computer transformasi

Fourier. Menggunakan kekuatan spectrum yang dihitung, bentuk wujud detector

dirancang untuk mendeteksi struktur sel secara spesifik. Bentuk wujud detector

diuji di dalam suatu piranti celah penelitian sebaran statis. Data menandakan

kemampuan untuk orientasi mendeteksi sel dan batasan-batasan tertentu.

3. Perhitungan Resolusi Pada Teleskop

Gambaran mengenai ruang dari kuat cahaya yang melintasi suatu celah

adalah transformasi Fourier pada celah itu. Ini mengikuti dari dasar teori difraksi

Fraunhofer. Suatu celah adalah satu rangkaian celah kecil sekali. Cahaya yang

melintasi dua celah yang bertentangan dengan dirinya sendiri, secara berurutan

secara konstruktif dan destruktif. Intensitas deret dibelakang celah adalah penyiku

dari amplitude menyangkut garis vector yang elektromagnetis itu. Pengintegrasian

ke seberang celah ditemukan bahwa, intensitas cahaya, sebagai fungsi jarak off-

axis Ѳ adalah I = Io sin2(u)/u

2.

Teropong bintang yang biasanya mempunyai tingkap lingkaran, karena

profil mengenai ruang dari intensitas adalah transformasi Fourier dari suatu

lingkaran. Seseorang dapat juha lakukan dengan pengintegrasian 2-dimensional.

Bagaimanapun, bahkan semakin dekat sumber dengan sama teramh akan

menghasilkan suatu puncak pusat tidak melingkar, kaleng sumber dengan sama

terang/ cerdas pada prinsipnya dideteksi ke sekitar 1/3 jarak Rayleigh.

Page 19: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

19

Teropong bintang riil tidak mempunyai semata-mata tingkap lingkaran.

Efek dari suatu penggelapan pusat akan berkurang jumlah cahaya di dalam puncak

pusat, dan meningkatkan intensitas di dalam cincin difraksi. Sebagai tambahan,

pendukung untuk penggelapan pusat lenturan cahaya yang datang berikutnya,

member poin-poin untuk melihat gambaran dari bintang terang.

4. X-Ray powder diffraction (XRD) : teknik analisa dalam mengidentifikasi

phase dan struktur dimensi cell materi kristal

Kemajuan sebuah teknologi selalu perubahan yang dapat dilakukan.

Dalam bidang fisika, teknologi khususnya dalam hal optika, berkembang sangat

pesat. Dari sekian panjang rentatetan teori yang telah dikembangkan, telah

menghasilkan berbagai teknik analisa ataupun teknologi muktakhir. Salah satu

teknik yang diterapkan dalam analisa mikroskopik adalah XRD yaitu x-ray

powder diffraction. Setiap berkas sinar yang menuju materi Kristal akan

terdifraksi menurut pola struktur cellnya. Pada bidang diffraksi, akan muncul dan

terbentuk pola yang mewakili bidang Kristal pada sumbu 3-D. Efek inilah yang

kemudian digunakan dalam analisa struktur.

5. Lensa Difraksi pada Kamera Photography : Terapan Konsepsi Difraksi

Dalam Mempengaruhi Resolusi Dan Pencahayaan Hasil Photograpy Pada

Sebuah Kamera

Dalam dunia photography, resolusi yang semakin baik dari sebuah alat

optis, terutama kamera itu sendiri akan mampu menghasilkan gambar yang

semakin tajam. Ada banyak jenis alat optis yang disusun sedemikian rupa untuk

memperoleh sebuah bayangan nyata. Jejak-jejak optis direkam dan divisualisasi

untuk ditampilkan menjadi photo yang kita kenal dalam keseharian. Bagian optis

seperti lensa pada kamera memgang peranan yang dukup penting. Ukuran

aperture yang bersesuaian akan mengahasilkan ketajaman gambar yang tepat.

Karena pada dasarnya, menurut Rayleigh criterion mengenai daya pemisah pada

efek diffraksi munculnya efek yang lebih baik akan berkontribusi pada ketajaman

gamabr yang diperoleh. Dengan luminasi yang mantap, aperture yang sesuai

dengan keadaan efek difraksi dapat diciptakan untuk membuat gambar yang

senyata mungkin.

Page 20: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

20

BAB III

PENUTUP

3.1 Simpulan

Berdasarkan pembahasan diatas, maka dapat ditaring beberapa kesimpulan sebagai

berikut ini;

1. Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombang akibat gelombang yang merambat

melalui suatu penghalang atau celah sempit.

2. Difraksi Frounhofer sinar datang diasumsikan sejajar dan pola difraksi diamati pada

jarak yang cukup jauh sehingga secara efektif pola difraksi yang diamati hanya

dihasilkan oleh sinar-sinar paralel. Sedangkan, dalam difraksi Fresnel sinar datang

berawal dari sebuah sumber titik, pola difraksi diamati pada jarak tertentu.

3. Difraksi pada suatu aperture meliputi berikut ini :

- Difraksi Frounhofer Oleh Sebuah Celah Persegi

- Difraksi Frounhofer dari Celah Melingkar

- Difraksi Frounhofer untuk Dua Celah Sama Besar dan Sejajar

4. Kisi difraksi merupakan celah yang diberi kisi sehingga terbentukj banyak celah

dengan lebar yang sama, dimana selisih lintasan dua sinar berurutan adalah sama

besar.

5. Banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari seperti, analisis pembagian corak bentuk

dari model biologi dan sel dengan analisis Fourier pengukuran sebaran cahaya statis,

Page 21: Difraksi Dan Aplikasinya

Difraksi dan Aplikasinya 2012

21

aplikasi teori difraksi fraunhofer ke disain detector yang bersifat spesifik, perhitungan

resolusi pada teleskop, dan lain sebagainya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Fraunhofer Difraction. Artikel. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/

phyopt/fraunhofcon.html [ diakses tanggal 5 mei 2012]

Anonim. 2012. Fresnel diffraction. Artikel. http://en.wikipedia.org/ wiki/ Fresnel diffraction.html

[diakses tanggal 17 mei 2012]

Lipson, G. Stephen. 2009. Optical Physics 4th

ed. E-book. U. S. National Academy of

Sciences : USA

Pain. H.J. 2005. The Physics Of Vibration And Wave, 6th Ed. E-book. England : John Wiley

& Sons Inc

Yasa, P. 2001. Gelombang dan optik. Bahan ajar (Gelombang Elektromagnetikn dan Optik

Fisis). Singaraja: IKIP Negeri Singaraja.