467
pasir cukup kecil, dan makin ke atas indeks bias udara makin besar. Berkas cahaya dari pepohonan yang lokasinya sangat jauh yang merambat ke arah bawah
mengalami pembiasan terus menerus sehingga lintasannnya melengkung. Ketika mencapai lapisan udara di sekitar pasir, berkas tersebut mengalami pemantulan sempurna, sehingga
arahnya membelok ke atas. Kafilah yang menangkap berkas cahaya hasil pantulan sempurna tersebut, melihat adanya
bayangan pohon di dekatnya, sehingga menyimpulkan di sekitar itu ada air. Dan ketika didekati, ternyata air tersebut tidak ada. Inilah fatamorgana. Yang ada sebenarnya, pada lokasi yang cukup
jauh ada pepohonan.
11.10 Interferensi Cahaya
ercobaan tentang interferensi celah ganda pada cahaya merupakan percobaan monumental yang ilakukan Thomas Young. Karena sejak saat itulah konsep tentang gelombang cahaya diterima
membuktikan sifat gelombang ahaya. Akibatnya, teori partikel cahaya yang dirumuskan oleh Newton masih diterima sebagian
orang. Kesulitan dalam melakukan eksperimen tersebut muncul akibat panjang gelombang cahaya yang terlalu pendek dan peralatan yang ada saat itu tidak mendukung untuk mengukur
panjang gelombang cahaya secara langsung. Saat ini, panjang gelombang cahya bukan lagi nilai yang sanat kecil. Orang bahkan sudah
mampu mengukur panjang hingga ribuan kali lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya.
11.11 Interferensi Celah Ganda Skema percobaan interferensi celah ganda yang dilakukan Young diperlihatkan pada Gambar
11.20
oung menggunakan sumber monokromatik S. Di depan sumber terdapat dua celah S1 dan S2
, celah S1 dan S2 berperan sebagai sumber gelombang baru. Pola P
d secara utuh. Sebelum percobaan Young, konsep gelombang cahaya belum diterima oleh semua
ilmuwan karena tidak ada eksperimen yang secara langsung c
Y yang memiliki jarak persis sama dari sumber. Dengan demikian, fase gelombang pada S1 dan
pada S2 tepat sama. Dengan prinsip Huygens
interferensi diamati pada layar yang berjarak L dari celah. Seperti sudah kita bahas pada Bab terdahulu, interferensi konstruktif terjadi jika selisih jarak
tempuh gelombang dari dua sumber merupakan kelipatan bulat dari panjang gelombang. Sedangkan interferensi deskturktif terjadi jika selisih jarak tempuh gelombang dari dua sumber
merupakan kelipatan ganjil dari setengah panjang gelombang.
x
1
468
tif adalah
an syarat interferensi desktruktif adalah Gambar 11.20 a Skema eksperimen iunterferensi celah ganda oleh Young dan b contoh pola
gelap terang yang terbentuk pada layar Selisih jarak tempuh cahaya dari dua sumber adalah
1 2
x x
x −
= ∆
11.6 Dengan demikian, syarat interferensi konstruk
∆x = 0, λ, 2λ, 3λ, ….
11.7 D
∆x = λ
2 1
, λ
2 3
, λ
2 5
, …. 11.8
Berdasarkan Gambar 46.2a, kita dapat menulis θ
sin d
x =
∆
11.9 dengan demikian, syarat interferensi konstruktif adalah
θ
sin d
= 0, λ, 2λ, 3λ, …
11.10 dan syarat interferensi desktruktif adalah
∆x
2
x θ
d
L θ
S S
2
S
1
∆x
2
x
1
x θ
d
L θ
S S
2
S
1
∆x
2
x
1
θ
x θ
d
L S
S
2
S
1
θ
sin d
=
469
λ
2 1
, λ
2 3
, λ
2 5
, …
11.11
Jarak antara dua garis berdekatan Berapa jarak antara dua garis terang berdekatan atau dua garis gelap berdekatan yang terbentuk
pada layar? Jarak dua garis terang berdekatan sama dengan jarak antara dua garis gelap berdekatan. Mari kita hitung jarak antara dua garis terang berdekatan.
Garis terang pertama yaitu garis terang pusat berada pada sudut yang memenuhi
θ
sin d
= 0 atau
θ
= 0.
11.12 aris terang berikutnya berada pada sudut yang memenuhi
G θ
sin d
= λ
atau
d λ
θ = sin
ambar 11.21 ampak dari Gbr 11.21 bahwa
11.13
Terang pusat Terang
G T
θ an
t =
L y
∆ Terang
Terang Terang
L θ
∆y Terang pusat
Terang Terang
Terang Terang
θ ∆y
L
470
tau a
θ tan
L y
= ∆
11.14 ada percobaan interferensi dua celah, umumnya nilai
θ sangat kecil. Untuk θ yang sangat kecil P
berlaku hubungan
θ θ sin
tan ≅
11.15 Dengan demikian, kita dapat menulis
sin θ
L y
≅ ∆
11.16 itusi 11.13 ke dalam 11.16 diperoleh
Subst
d L
y λ
≅ ∆
11.17 Gbr 11.22 a adalah pola intensitas interferensi yang terjadi sebagai fungsi sin
θ. Sedangkan gamba
b adalah pola intensitas interferensi sebagai fungsi posisi pada layar.
ambar
ng berjarak 0,1 mm. Pelat tersebut berjarak 1,2 m dari layar. r 11.22
d
λ
3 d
λ
2 d
λ
d
λ
− d
λ
2 −
d
λ
3 −
θ
sin
Intensitas
d
λ
3 d
λ
2 d
λ
d
λ
− d
λ
2 −
d
λ
3 −
θ
sin
Intensitas
G 11.22 Pola intensitas interferensi pada percobaan Young
Contoh Suatu pelat mengandung dua celah ya
471
ahaya dengan panjang gelombang 500 nm jatuh pada celah dan membentuk pola interferensi pada layar. erapakah jarakl antar dua garis maksimum berdekatan pada layar?
Jawab ikan
= 500 nm = 5 × 10
-7
m L = 2,4 m
= 0,1 mm = 10
-4
m. C
B Diber
λ
d Dengan menggunakan persamaan 46.12 maka jarak antar dua garis terang adalah
4
10 4
,
−
× = 0,012 m = 12 mm
7
10 5
2
−
× =
≅ d
L y
λ
1.12 Interferensi oleh Celah Banyak kisi
