Kerjakan soal di bawah ini

Fisika SMAMA XII 50 Setelah mempelajari bab ini, kalian seharusnya memahami tentang : 1. jenis dan sifat-sifat gelombang, 2. gelombang berjalan dan stasioner, 3. gelombang bunyi, dan 4. penerapan gelombang bunyi dalam teknologi. Apabila ada hal-hal yang belum kalian pahami, pelajari kembali materi ini sebelum melanjutkan ke bab berikutnya. Refleksi 3. Dua buah pipa organa terbuka A dan pipa organa tertutup B ditiup secara bersamaan sehingga masing- masing menghasilkan nada atas pertama f A dan f B . Apabila kedua pipa organa tersebut memiliki panjang yang sama, tentukan perbandingan frekuensi nada yang dihasilkan oleh kedua pipa organa tersebut 4. Besarnya taraf intensitas suatu tempat yang berjarak 2 meter dari sumber bunyi adalah 60 dB. Tentukan berapa taraf intensitas di tempat yang berjarak 20 cm dari sumber bunyi tersebut 5. Mobil ambulans bergerak dengan kelajuan 72 kmjam sambil membunyikan sirine yang frekuensinya 1000 Hz dan sebuah bus bergerak berlawanan dengan kelajuan 36 kmjam. Bila kelajuan gelombang bunyi di udara 340 ms, tentukan berapa frekuensi bunyi sirine yang diterima pengemudi bus pada saat : a bergerak saling mendekati dan b bergerak saling menjauhi 51 Fisika SMAMA XII Bab II Cahaya Sumber : HDI Cuaca dan Iklim Pelangi cerah terbentang melengkung di atas air yang mengempas turun di Air Terjun Niagara. Pelangi tersebut terbentuk karena peristiwa dispersi cahaya. Pelangi adalah salah satu contoh dari sifat-sifat cahaya yang mengagumkan, selain dispersi, cahaya dapat juga mengalami interferensi. Fisika SMAMA XII 52 Peta Konsep Tujuan Pembelajaran : Setelah mempelajari bab ini, kalian diharapkan mampu: 1. mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang cahaya, dan 2. menerapkan konsep dan prinsip gelombang cahaya dalam teknologi. Pembiasan pada Prisma Cahaya Mempelajari Interferensi Cahaya Difraksi Cahaya Polarisasi Cahaya Mempelajari Mempelajari Mempelajari Penerapannya Menghasilkan Penerapannya Prisma Akromatik Prisma Pandang Lurus Spektrum Cahaya Deviasi Cahaya Dispersi Cahaya Percobaan Young Pada Selaput Tipis Cincin Newton Pada Celah Tunggal Pada Kisi Alat-alat Optik Dalam Industri Lensa Kacamata dan Lensa Kamera Menentukan Kon- sentrasi Larutan Gula 53 Fisika SMAMA XII Sejak zaman purba, adanya pelangi telah menyenangkan dan mem- bingungkan semua orang yang melihatnya. Orang kuno menganggap pelangi sebagai tanda nasib baik. Akan tetapi, berabad-abad kemudian, ilmuwan mulai menyingkap rahasia gejala-gejala misterius tersebut dan menemukan bahwa hal ini merupakan efek dari bahan-bahan yang sangat biasa. Bagaimana hasil penemuan para ahli mengenai hal itu? Agar kalian memahaminya, maka pelajarilah materi bab ini dengan saksama sudut deviasi, dispersi cahaya, interferensi cahaya, difraksi cahaya, polarisasi cahaya, prisma, cincin Newton. Pada bab I kalian telah mempelajari tentang gelombang dan sifat-sifatnya. Berdasarkan zat perantara, gelombang dibedakan menjadi dua, gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Cahaya merupakan salah satu contoh dari gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang merambat tanpa memerlukan medium zat perantara. Gejala dan sifat-sifat gelombang yang telah kita pelajari pada bab I juga terjadi pada cahaya. Pada bab ini, kita akan membahas tentang sifat-sifat cahaya, yaitu pembiasan refraksi, dispersi, interferensi perpaduan, difraksi pelenturan, dan polarisasi.

A. Pembiasan Cahaya pada Prisma

Prisma adalah zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. Apabila seberkas sinar datang pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut sebagai bidang pembias I, akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai pada bidang pembias II, berkas sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal. Pada bidang pembias I, sinar dibiaskan mendekati garis normal, sebab sinar datang dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat yaitu dari udara ke kaca. Sebaliknya pada bidang pembias II, sinar dibiaskan menjahui garis nor- mal, sebab sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik kurang rapat yaitu dari kaca ke udara. Sehingga seberkas sinar yang melewati sebuah prisma akan mengalami pembelokan arah dari arah semula. Marilah kita mempelajari fenomena yang terjadi jika seberkas cahaya melewati sebuah prisma seperti halnya terjadinya sudut deviasi dan dispersi cahaya. Motivasi Belajar Kata-kata Kunci Fisika SMAMA XII 54

1. Sudut Deviasi

Gambar 2.1 menggambarkan seberkas cahaya yang melewati sebuah prisma. Gambar tersebut memper- lihatkan bahwa berkas sinar tersebut dalam prisma mengalami dua kali pembiasan sehingga antara berkas sinar masuk ke prisma dan berkas sinar keluar dari prisma tidak lagi sejajar. Sudut yang dibentuk antara arah sinar datang dengan arah sinar yang meninggalkan prisma disebut sudut deviasi diberi lambang D. Besarnya sudut deviasi tergantung pada sudut datangnya sinar. Perhatikan Gambar 2.1 Untuk segiempat AFBE, maka : β + ∠ AFB = 180 o Pada segitiga AFB, r 1 + i 2 + ∠ AFB = 180 o , sehingga diperoleh β + ∠ AFB = r 1 + i 2 + ∠ AFB β = r 1 + i 2 Pada segitiga ABC, terdapat hubungan ∠ ABC + ∠ BCA + ∠ CAB = 180 o , di mana ∠ ABC = r 2 - i 2 dan ∠ CAB = i 1 - r 1 , sehingga ∠ BCA + r 2 - i 2 + i 1 - r 1 = 180 o ∠ BCA = 180 o + r 1 + i 2 - i 1 + r 2 Besarnya sudut deviasi dapat dicari sebagai berikut. D = 180 o - ∠ BCA = 180 o - {180 o + r 1 + i 2 - i 1 + r 2 } = i 1 + r 2 - i 2 + r 1 D = i 1 + r 2 - β .... 2.1 Keterangan : D = sudut deviasi i 1 = sudut datang pada prisma r 2 = sudut bias sinar meninggalkan prisma β = sudut pembias prisma Besarnya sudut deviasi sinar bergantung pada sudut datangnya cahaya ke prisma. Apabila sudut datangnya sinar diperkecil, maka sudut deviasinya pun akan semakin kecil. Sudut deviasi akan mencapai minimum D m jika sudut datang cahaya ke prisma sama dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi segitiga sama kaki, Gambar 2.1 Pembiasan cahaya pada prisma