Difraksi Celah Tunggal Difraksi pada Kisi

Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1 47 Pada titik O di layar B semua sinar memiliki panjang lintasan optis yang sama. Karena semua sinar yang jatuh di O memiliki fase yang sama maka titik O memiliki intensitas maksimum. Sekarang kita tinjau titik P. Sinar meninggalkan celah dengan sudut T. Sinar r 1 berasal dari bagian atas celah dan sinar r 2 berasal dari pusatnya. Jika dipilih sudut T sedemikian sehingga selisih lintasannya adalah 1 2 O maka r 1 dan r 2 berlawanan fase dan tidak memberikan efek apapun pada P. Setiap sinar dari setengah bagian atas celah akan dihapuskan oleh pasangannya yang berasal dari bagian bawah, yaitu mulai dari titik 1 2 d bagian bawah. Titik P akan minimum pada pola difraksi dan memiliki intensitas nol. Syarat keadaan ini adalah: 1 2 d sin T = n 1 2 Oatau d sin T = n O . . . 3.11 Pita terang utama O akan menjadi lebih lebar jika celah dipersempit. Jika lebar celah sama dengan panjang gelombang O maka minimum pertama akan terjadi pada sudut T = 90 o .

2. Difraksi pada Kisi

Difraksi cahaya juga terjadi jika cahaya melalui banyak celah sempit terpisah sejajar satu sama lain dengan jarak konstan. Celah semacam ini disebut kisi difraksi atau sering disebut dengan kisi. O Gambar 3.7 Skema difraksi pada kisi P B A d Di titik P akan terjadi terang jika memenuhi persamaan berikut. d sin T = n Oatau O d y L n . = . . . 3.12 Keterangan: d : konstanta kisi = 1 N , dengan N = jumlah celahcm Dengan menggunakan prinsip difraksi cahaya pada kisi kita dapat menentukan panjang gelombang cahaya melalui percobaan berikut. y T L Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1 48 Laksanakan percobaan berikut ini bersama kelompokmu Difraksi pada Kisi A. Tujuan Percobaan 1. Mengamati gejala difraksi cahaya pada kisi. 2. Menentukan panjang gelombang cahaya kuning.

B. Alat dan Bahan

1. Kisi difraksi 1 buah 2. Ray box 1 buah 3. Power supply 1 buah 4. Diafragma 1 celah 1 buah 5. Mistar 1 meter 1 buah 6. Filter cahaya kuning 1 buah 7. Jarum pentul 1 buah

C. Langkah Kerja

1. Susunlah alat dan bahan seperti pada gambar 2. Hubungkan ray box dengan power supply pada tegangan yang sesuai 3. Hubungkan power supply dengan arus PLN Pastikan bahwa power supply dalam keadaan mati off 4. Hidupkanlah ray box 5. Dengan menggunakan kisi difraksi, lihatlah diafragma pada ray box 6. Dengan menggunakan jarum pentul, tentukanlah posisi terang pertama, kedua, dan seterusnya 7. Ukurlah jarak jarum pentul ke titik tengah diafragma 8. Catatlah hasilnya ke dalam tabel seperti berikut Tabel Data Hasil Pengamatan No. d m L m y m 1. 2. 3. 9. Dengan menggunakan persamaan 3.4, tentukanlah panjang gelombang cahaya kuning 10. Presentasikan hasil pengamatan yang telah kamu lakukan di depan kelas

11. Ingat, sebelum meninggalkan ruang praktik, kembalikanlah peralatan

laboratorium pada tempatnya dalam keadaan baik. Jagalah kebersihan ruangan dan tubuhmu Diafragma + filter L = + 1m Jarum Mistar Kisi difraksi Ray box y Praktikum 2 Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1 49

E. Polarisasi Cahaya

Pada pembahasan sebelumnya telah disebutkan bahwa cahaya termasuk gelombang tranversal. Hal ini dibuktikan oleh peristiwa polarisasi cahaya . Polarisasi cahaya adalah pembatasan atau pengutuban dua arah getar menjadi satu arah getar. Perhatikan gambar 3.8 Gelombang cahaya yang belum terpolarisasi mempunyai dua arah getar. Ketika cahaya tersebut dilewatkan pada sebuah celah pola- risator, cahaya meng- alami pengutuban pola- risasi sehingga cahaya hanya mempunyai satu arah getar. Polarisasi cahaya dapat terjadi karena beberapa hal berikut.

1. Penyerapan

Polarisasi akibat penyerapan terjadi jika cahaya melalui zat yang dapat memutar bidang polarisasi gelombang cahaya. Zat semacam ini disebut zat optik aktif. Contoh zat ini adalah larutan gula. Gambar 3.9 menunjukkan fenomena polarisasi akibat penyerapan. Anggaplah seberkas cahaya tak terpolarisasi menembus filter polaroid A. Setelah melalui A hanya cahaya yang memiliki arah getar tertentu saja yang dapat menembus. Cahaya yang hanya memiliki arah getar tertentu ini disebut cahaya terpolarisasi. Ketika kedudukan bidang polarisasi A sejajar dengan B, cahaya diteruskan oleh polaroid B, sehingga mata dapat melihat cahaya atau benda. Selanjutnya Polarisasi Cahaya Cahaya yang tidak terpolarisasi Cahaya yang terpolarisasi Polarisator Gambar 3.8 Polarisasi cahaya Sebaiknya Tahu Film Tiga Dimensi Film ini dibuat dengan menggunakan dua buah kamera atau kamera khusus dengan dua lensa. Di dalam gedung bioskop, kedua film diproyeksikan pada layar secara simultan. Sebuah filter polarisasi yang diletakkan di depan lensa proyektor sebelah kiri akan meneruskan gelombang cahaya dari gambar pada suatu arah getar tertentu. Bersamaan dengan itu filter lain di bagian kanan akan meneruskan gelombang cahaya tegak lurus arah getar yang dihasilkan oleh filter pertama. Penonton mengenakan kacamata khu- sus yang berfungsi sebagai filter. Filter ini akan menye- babkan kesan gambar yang diterima oleh mata kiri dan kanan akan berbeda. Se- hingga kesan gambar tiga dimensi akan terasa. Kerja Mandiri 2 Kerjakan soal berikut dengan tepat Seberkas cahaya polikromatik mempunyai spektrum cahaya ungu pada O = 400 nm dan cahaya merah pada O= 700 nm. Jika cahaya tersebut dikenakan pada kisi dengan 400 garismm, tentukan: a. konstanta kisi, b. lebar sudut orde pertama, c. lebar spektrum orde pertama.