65
Fisika SMAMA XII
Untuk menunjukkan hasil interferensi cahaya, di depan celah tersebut diletakkan layar pada jarak L maka akan terlihat
pada layar berupa garis gelap dan terang. Garis terang merupakan hasil interferensi yang saling memperkuat dan
garis gelap adalah hasil interferensi yang saling memperlemah. Hasil interferensi bergantung pada selisih jarak tempuh
lintasan cahaya dari celah ke layar. Akan terjadi garis terang jika selisih lintasan merupakan kelipatan bilangan genap kali
O atau atau kelipatan bilangan bulat kali
O atau n
O. Sebaliknya akan terjadi garis gelap jika selisih lintasan merupakan kelipatan bilangan ganjil kali
O atau .
Misalkan jarak antara dua celah d, jarak layar ke celah
L, di titik O pada layar akan terjadi garis terang yang disebut garis
terang pusat, karena jarak S
1
O dan S
2
O adalah sama sehingga gelombang cahaya
sampai di O akan terjadi interferensi
maksimum. Di titik P yang berjarak p
dari terang pusat akan terjadi interferensi maksimum atau minimum tergantung
pada selisih lintasan S
2
P – S
1
P.
Perhatikan Gambar 2.5 Di
P terjadi interferensi maksimum jika :
S
2
P – S
1
P = d sin T = n O
Perhatikan segitiga S
1
QS
2
dan segitiga POR , untuk nilai T
berlaku sin T = tg T = , sehingga:
atau p =
.... 2.8 dengan :
d = jarak antara dua celah m p = jarak garis terang ke terang pusat m
L = jarak celah ke layar O = panjang gelombang cahaya
n = orde interferensi n = 0, 1, 2, 3, ...
Gambar 2.5
Interferensi celah ganda
Fisika SMAMA XII
66
Di P akan terjadi interferensi minimumgaris gelap jika : .... 2.9
dengan d = jarak antara dua celah m
p = jarak garis gelap ke terang pusat m L = jarak celah ke layar m
O = panjang gelombang cahaya m n = orde interferensi n = 1, 2, 3, ...
Contoh Soal
Dua buah celah sempit terpisah pada jarak 0,2 mm disinari tegak lurus. Sebuah layar diletakkan 1 meter di belakang celah. Garis terang orde ke-
3 pada layar terletak 7,5 mm dari terang pusat. Tentukan berapa panjang gelombang cahaya yang digunakan
Penyelesaian : Diketahui
: d = 0,2 mm = 2 .10
-4
m L = 1 m
p = 7,5 mm = 7,5.10
-3
m n = 3
Ditanyakan : O = ... ?
Jawab : p =
O = m = 5000 Å.
Jadi, panjang gelombang cahaya yang digunakan sebesar 5000 Å.
Soal Latihan :
1. Dua buah celah sempit terpisah pada jarak 0,3 mm disinari
tegak lurus cahaya monokromatik dan sebuah layar diletakkan di belakang celah pada jarak 0,9 m dari layar.
Apabila jarak garis gelap orde ke 2 terletak 3 mm dari terang pusat, tentukan panjang gelombang cahaya yang
dipakai
67
Fisika SMAMA XII
2. Seberkas cahaya yang panjang gelombangnya 6 x 10
-7
m dijatuhkan pada dua buah celah sempit yang terpisah
pada jarak 0,3 mm dan sebuah layar diletakkan 2 meter di belakang celah. Tentukan jarak garis terang orde ke-2
dan jarak garis gelap orde 1 dari terang pusat
2. Interferensi pada Selaput Tipis
Dalam kehidupan sehari-hari sering kita melihat adanya warna-warna pelangi yang terjadi pada gelembung air sabun
atau adanya lapisan minyak di permukaan air jika terkena cahaya matahari. Hal ini menunjukkan
adanya interferensi cahaya matahari pada selaput tipis air sabun atau selaput tipis
minyak di atas permukaan air. Inter- ferensi cahaya terjadi dari cahaya yang
dipantulkan oleh lapisan permukaan atas dan bawah dari selaput tipis tersebut.
Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 2.6.
Gambar tersebut melukiskan seberkas sinar monokromatik jatuh pada
selaput tipis setebal d, pada lapisan atas selaput cahaya dipantulkan menempuh
lintasan AE dan sebagian dibiaskan yang kemudian dipantulkan lagi oleh lapisan
bawah menempuh lintasan ABC. Antara sinar yang menempuh lintasan AE dan ABC akan saling
berinterferensi di titik P tergantung pada selisih jarak lintasan optik. Di titik P akan terjadi interferensi maksimum atau garis
terang apabila : 2
nd cos r = 2m + 1 O .... 2.10
dan terjadi garis gelap atau interferensi minimum jika 2nd cos r = 2m
O .... 2.11 dengan :
n = indeks bias lapisan tipis d = tebal lapisan
r = sudut bias sinar O = panjang gelombang sinar
m = orde interferensi
Gambar 2.6
Interferensi pada selaput tipis
garis normal
Fisika SMAMA XII
68
3. Cincin Newton
Cincin Newton merupakan pola inter- ferensi pada selaput tipis udara yang berupa
lingkaran-lingkaran garis gelap dan terang yang sepusat. Cincin Newton terletak antara
permukaan optik. Cincin Newton dapat terjadi pada selaput tipis udara antara kaca plan-
paralel dan lensa plan-konveks yang disinari cahaya sejajar monokromatik secara tegak
lurus dari atas kaca plan-paralel. Cincin New- ton ini terjadi karena interferensi cahaya yang
dipantulkan oleh permukaan cembung lensa dengan sinar yang telah menembus lapisan
udara, yang kemudian dipantulkan oleh per- mukaan bagian atas kaca plan-paralel. Perhati-
kan gambar 2.7 di bawah, apabila r menyatakan jari-jari orde
lingkaran, R jari-jari kelengkungan permukaan lensa, n
merupakan orde lingkaran, dan O menyatakan panjang gelom-
bang cahaya yang digunakan, maka hubungan antara jari-jari orde interferensi dengan panjang gelombang cahaya yang
digunakan dapat dinyatakan dalam persamaan berikut ini. = 2n + 1
O .... 2.12
C. Difraksi Cahaya
Gambar 2.7
Cincin Newton
Cahaya datang
Lensa cembung
Pada dewasa ini telah banyak alat-alat yang bekerja dengan memanfaatkan teknologi gelombang dan cahaya di antara adalah mesin fotokopi, scanner,
faxsimile dan lain-lain. Cobalah sekarang kalian cari data pada sebuah mesin fotokopi yang menyangkut tentang data spesifikasi mesin tersebut
di antaranya tentang pemakaian energi listriknya, kemampuan mengkopi tiap menitnya dan banyaknya tinta yang dipakai. Bandingkan antara merk
mesin fotokopi misalnya merk Minolta, Sharp, Xerox yang manakah yang paling efisien?
Apabila permukaan gelombang melewati sebuah celah sempit, di mana lebar celah lebih kecil daripada panjang
gelombangnya, maka gelombang tersebut akan mengalami lenturan. Selanjutnya terjadi gelombang setengah lingkaran
yang melebar di daerah bagian belakang celah tersebut. Peristiwa ini disebut
difraksi atau lenturan.
Wawasan Produktivitas : Kewirausahaan
