makalah jadi 2

  • View
    57

  • Download
    6

Embed Size (px)

Text of makalah jadi 2

4BAB IPENDAHULUANLatar Belakang MasalahSebenarnya dalam kehidupan sehari-hari kita sudah sering kali menemu-kan adanya fenomena alam yang diakibatkan oleh keterlakuan cahaya terhadap benda. Pernahkah anda melihat burung merak? Yag paling menarik dari burung cantik itu tidak lain adalah warnanya yang unik terutama pada bagian bulu ekornya. Bagaimanakah warna unik burung merak tersebut dapat terbentuk?Ternyata warna pada bulu burung merak itu tidak disebabkan oleh pigment pada bulu. Jika tidak dihasilkan oleh pigment, lalu bagaimana warna yang indah tersebut terbentuk? Warna pada bulu burung merak dipengaruhi oleh interferensi. Struktur multi lapisan bulu menghasilkan interferensi yang menguatkan untuk beberapa warna seperti biru dan hijau. Warna akan berubah pada saat anda melihat pada sudut yang berbeda-beda. Warna-warni pada kupu-kupu dan burung humming juga merupakan efek dari hasil interferensi.Apa itu interferensi? Nah, dalam makalah ini akan sedikit mengupas mengenai interferensi. Semoga sajian penulis dapat bermanfaat bagi para pembaca.Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah dari penulisan makalah ini adalah : Apakah interferensi itu?Bagaimana interferensi dan sumber-sumber yang koheren ?Bagaimana interferensi cahaya dua sumber? Tujuan PenulisanAdapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :Untuk memenuhi tugas kelompok mata kuliah Optik sebagai salah satu bahan diskusi ketika pembelajaran.Untuk memperdalam pengetahuan penyaji dan peserta diskusi dalam bidang Optik, khususnya tentang interferensi.ManfaatAdapun manfaat dari penulisan makalah ini adalah :Sebagai bahan diskusi dalam perkuliahan Optik.Sebagai tugas kelompok penyajiSebagai ajang untuk memperdalam pengetahuan penyaji dan peserta diskusi dalam bidang Optik, khususnya tentang interferensi.BAB IIPEMBAHASANDalam pokok bahasan kali ini kita akan meninjau fenomena interferensi yang terjadi bila dua gelombang bergabung. Selain contoh dalam pendahuluan, warna-warna yang terjadi dalam lembaran CD dan gelembung sabun adalah juga akibat interferensi diantara cahaya yang direfleksikan dari permukaan depan dan belakang lembaran CD yang tipis atau larutan sabun tersebut.Meskipun tujuan utama kita adalah untuk mempelajari cahaya, namun interferensi juga dapat terjadi dengan sembarang macam gelombang. Jika kita terus mempelajarinya, kita akan menunjukkan aplikasi pada jenis lain dari gelombang cahaya seperti gelombang bunyi dan gelombang air. Interferensi dan Sumber-sumber KoherenInterferensi mengacu pada setiap situasi dimana dua atau lebih gelombang tumpang tindih dalam ruang. Bila ini terjadi, gelombang total yang disembarang titik tersebut ditentukan oleh super posisi. Sebagaimana dalam bahasan sebelumnya, prinsip super posisi menyatakan bahwa: bila dua atau lebih gelombang tumpang tindih, maka pergeseran resultan di sembarang titik pada sembarang saat dapat dicapai dengan menambahkan pergeseran-pergeseran sesaat yang akan dihasilkan di titik itu oleh gelombang-gelombang individu itu seandainya setiap gelombang itu hadir sendiri. Secara ringkas, interferensi cahaya adalah perpaduan dari dua atau lebih gelombang cahaya yang koheren. Dua gelombang dikatakan koheren, jika kedua gelombang mempunyai frekuensi dan amplitudo sama serta beda fasenya tetap.Interferensi di Dua atau Tiga DimensiEfek interferensi paling mudah dilihat bila kita menggabungkan gelombang-gelombang sinusoidal dengan frekuensi tunggal dan panjang gelombang . Gambar dibawah memperlihatkan sebuah kerangka beku dari sebuah sumber dari gelombang sinusoidal dan beberapa dari muka gelombang yang dihasilkan oleh sumber ini. Gambar itu hanya memperlihatkan muka-muka gelombang yang bersesuaian dengan puncak-puncak gelombang, sehingga jarak-antara diantara muka-muka gelombang yang berurutan adalah satu panjang gelombang. Material yang mengelilingi adalah homogeny, sehingga laju gelombang itu sama di semua arah dan tidak ada refraksi. sebuah foto dari gelombang sinusoidal dengan frekuensi tunggal dan panjang gelombang yang menyebar keluar dari sumber dalam semua arah. Lingkaran-lingkaran konsentris adalah muka-muka gelombang yang menyatakan puncak-puncak gelombang itu dan terpisah sejauh satu panjang gelombang. Dengan berlalunya waktu, muka-muka gelombang itu akan menyebar menjauhi dengan laju gelombang yang sama dengan hasil kali dari dan .Jika gelombang itu berdimensi dua, seperti gelombang pada permukaan cairan, maka lingkaran-lingkaran dalam gambar di atas menyatakan muka gelombang lingkaran, jika gelombang tersebut merambat, maka lingkaran itu menyatakan muka gelombang bola yang menyebar menjauhi .Interferensi Konstruktif dan DestruktifPola hasil interferensi ini dapat ditangkap pada layar, yaitu Garis terang, merupakan hasil interferensi maksimum (saling memperkuat atau konstruktif)Garis gelap, merupakan hasil interferensi minimum (saling memperlemah atau destruktif)Beda LintasanJarak tempuh cahaya yang melalui dua celah sempit mempunyai perbedaan (beda lintasan), hal ini yang menghasilkan pola interferensi.Kondisi InterferensiSyarat interferensi maksimum :Interferensi maksimum terjadi jika kedua gelombang memiliki fase yg sama (sefase), yaitu jika selisih lintasannya sama dgn nol atau bilangan bulat kali panjang gelombang .; Bilangan m disebut orde terang. Untuk m=0 disebut terang pusat, m=1 disebut terang ke-1, dst. Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak kedua celah d (l >> d), maka sudut sangat kecil, sehingga sin = tan = , dengan demikian dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusatSyarat interferensi minimumInterferensi minimum terjadi jika beda fase kedua gel 180o, yaitu jika selisih lintasannya sama dgn bilangan ganjil kali setengah . ; Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke nol. Untuk m=1 disebut gelap ke-1, dst. Mengingat sin = tan = p/l, makaDengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.Jarak antara dua garis terang yg berurutan sama dgn jarak dua garis gelap berurutan. Jika jarak itu disebut p, maka :Interferensi Cahaya Dua SumberInterferensi cahaya terjadi jika dua (atau lebih) berkas cahaya koheren dipadukan. Di bagian ini kita akan mempelajari interferensi antar dua gelombang cahaya koheren.Pola interferensi dua cahaya diselidiki oleh Fresnel dan Young. Fresnel melakukan percobaan interferensi dengan menggunakan rangkaian dua cermin datar untuk menghasilkan dua sumber cahaya koheren dan sebuah sumber cahaya di depan cermin. Young menggunakan celah ganda untuk menghasilkan dua sumber cahaya koheren.Interferensi celah ganda YoungSalah satu eksperimen kuantitatif yang palig awal untuk mengungkapkan interferensi cahaya dari dua sumber dilakukan oleh ilmuwan Inggris Thomas Young pada tahun 1800. Dalam eksperimen Young, sebuah sumber cahaya memancarkan cahaya manokromatik, akan tetapi cahaya tidak ssuai untuk digunakan dalam sebuah ekperimen interferensi karena pancaran-pancaran dari baggian yang berbeda dari sebuah sumber biasanya tidak sinkron. Untuk mengatasi hal ini, cahaya itu diarahkan pada layar dengan sebiah celah , yang lebarnya kurang lebih 1. Eksperimen Young untuk memperlihatkan interferensi cahaya yang lewat melalui dua celah. Daerah pada layar yang ditandai max adalah dimana terjadi interferensi konstruktif dari cahaya dari celah dan celah , sehingga resultan gelombang cahaya mempunyai intensitas maksimum.Analisis geometri dari eksperimen Young. Celah dan celah adalah horizontal dan dilihat dari penampakan samping.Geometri aproksiasi bila jarak R ke layar itu jauh lebih besar dari pada jarak d diantara celah-celah. Dalam gambar ini lebih besar dari pada , sudut adalah positif. Dan titik yang disinari pada layar berada ke satu sisi dari pusat layar itu. Untuk titik-titik pada sisi lainnya dari pusat layar itu, lebih kecil dari dan adalah negatif.Kasus yang umum untuk eksperimen dengan cahaya, pemisahan celah umumnya beberapa millimeter, sedangkan layar dapat berada sejauh satu meter atau lebih. Maka selisih panjang lintasan itu diberikan oleh:Dimana adalah sudut diantara sebuah garis dari celah-celah ke layar.Karena interferensi konstruktif terjadi di titik-titik dimana selisih lintasan adalah kelipatan bilangan bulat dari sepanjang gelombang , dimana , maka aerah terang pada layar itu terjadi pada sudut dimana: () ()Secara sederhana, interferensi destruktif terjadi, yaitu membentuk daerah gelap pada layar pada titik dimana perbedaan lintasannya adalah sebesar bilangan setengah bulat dari panjang gelombnag , () Jadi pola pada layar interferensi di atas adalah sebuah urutan dari pita terang dan pita gelap, atau pita-pita interferensi yang pararel dengan celah dan celah . Dapat diurutkan sebuah pernyataan untuk posisi dari pusat pita-pita terang pada layar itu. Dalam gambar b, y di ukur dari pusat pola itu, yang bersesuaian dengan jarak dari pusat. Misalkan adalah jarak dari pusat pola itu ke pusat pita terang yang ke-m. Misalkan nilai celah adalah , maka Kita dapat mengukur R, d, juga posisi dari pita-pita terang itu, sehingga eksperimen ini menyediakan sebuah pengukuran langsungdari panjang gelombang . Ternyata eksperimen Young adalah pengukuran pertama dari panjang gelombang cahaya. BAB IIIPENUTUPSimpulanInterferensi cahaya adalah perpaduan dari dua atau lebih gelombang cahaya yang koheren. Dua gelombang dikatakan koheren, jika kedua gelombang mempunyai frekuensi dan amplitudo sama serta beda fasenya tetap.Pola hasil interferensi ini dapat ditangkap pada layar, yaitu Garis terang, merupakan hasil interferensi maksimum (saling memperkuat atau konstruktif)Garis gelap, merupakan hasil interferensi minimum (saling memperlemah atau destruktif)Salah satu eksperimen kuantitatif yang palig awal untuk mengungkapkan interferensi cahaya dari dua sumber dilakukan oleh ilmuwan Inggris Thomas Young pada tahun 1800. Ternyata eksperimen Young adalah pengukuran pertama dari panjang gelombang cahaya.SaranJika setelah diskusi dengan penyusun para pembaca belum bisa memahami