478
i periodic. Dengan demikian, cahaya putuh yang jatuh pada arna yang berbeda-beda ketika dipantulkan.
embahas interferensi celah ganda dan kisis. Biasanya interferensi berkaitan dengan pit. Sehingga satu celah hanya dipandang sebagai satu sumber gelombang.
embahas tentang difraksi. Difraksi umumnya dikaitkan dengan celah andang sebagai sumber sejumlah gelombang titik. Interfensi
tu celah tersebut menghasilkan pola gelap-terang di belakang layar.
titik-titik yang susunannya mendekat permukaan CD terurai atas w
Cahaya datang Kisi pemantul
Cahaya pantul Terjadi interferensi
Cahaya datang Kisi pemantul
Cahaya pantul Terjadi interferensi
Gambar 11.26 Prinsip interfer ensi kisi pemantul.
11.13 Difraksi Kita sudah m
celah yang sangat sem Pada bagian ini kita akan m
yang cukup lebar. Satu celah dip sumber gelombang titik pada sa
Dengan menggunakan penurunan matematika yang agak rumit lihat di bagian akhir bab ini, didapatkan bahwa kebergantungan intensitas difraksi terdadal sudut arah berkas di belakang
emenuhi celah m
2
sin ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ Φ
Φ ∝
I 11.31
dengan
λ θ
π sin w
= Φ
11.35
479
adalah lebar celah, θ : sudut arah berkas di belakang celah, dan λ : panjang gelombang cahaya
ambar 11.28 Pola intensitas difraksi sebagai fungsi sinus sudut arah sinar di belakang celah. w
Gambar 11.27 Skema difraksi oleh satu celah w
Celah Layar
Sinar datang Sinar yang
melewati celah θ
w
Celah Layar
Sinar datang Sinar yang
melewati celah θ
θ sin
w
λ
w
λ
2 w
λ
3 w
λ
− w
λ
2 −
w
λ
3 −
Intensitas
θ sin
w
λ
w
λ
2 w
λ
3 w
λ
− w
λ
2 −
w
λ
3 −
Intensitas
G
480
11.28 adalah sketsa intensitas difraksi sebagai fungsi sudut arah sinar di belakang celah. ampak bahwa intensitas tertinggi terjadi pada maksimum utama di pusat.
Maksimum-m ka
posisinya makin jauh dari pusat.
terjadinya minimum, yaitu
Sinus nol terjadi pada
= 0, π, 2π, 3π, ….
Dengan menggunakan persamaan 11.32 maka Gambar
T aksimum lainnya memiliki intensitas yang lebih rendah dan makin lemag ji
Di antara dua maksimum terdapat minimum. Dari persamaan 11.31 dapat kita tentukan kondisi
sin =
Φ
Φ
sin =
Φ
terjadi ketika
λ θ
π sin w
= 0, π, 2π, 3π, ….
atau
θ
sin
= 0, w
λ ,
w λ
2 ,
w λ
3 , ….
Tetapi karena θ
sin
= 0 adalah kondisi terjadinya maksimum utama, maka minimum-minimum hanya terjadi pada saat kondisi
θ
sin
= w
λ ,
w λ
2 ,
w λ
3 , ….
11.36 Mari kita hitung berapa lebar maksimum utama. Lebar maksimum utama sama dengan jarak
antar dua minimum pertama. Minimum pertama terjadi pada sudut θ yang memenuhi
θ
sin
= w
λ Jika
θ sangat kecil maka kita dapat melakukan pendekatan θ
θ
≈ sin
, sehingga sudut tempat terjadinya minimum utama memenuhi
w λ
θ ≈
481
Lebar maksumum utama dalam sudut adalah
w λ
θ 2 2
≈ Jika jarak dari celah ke layar adalah L maka lebar maksimum utama dalam satuan panjang adalah
2 θ
× =
∆ L
y w
L λ
2 ≈
11.37 Tampak dari persamaan 11.37 bahwa makin sempit celah maka makin lebar maksimum utama
yang terbentuk. Gbr 11.29 adalah foto pola yang terbentuk pada layar untuk celah yang memiliki lebar yang berbeda-beda.
Gambar ari celah berbentuk lingkaran.
a b
a b
Gambar 11.29 pola difraksi cahaya dari celah yang memiliki lebar yang berbeda-beda a sempit dan b lebar.
Jika celah benrbentuk lingkaran, maka pola difraksi yang terbentuk akan berupa cincin-cincin seperti pada Gbr 11.30
11.30 Pola difraksi d
482
h ahaya dengan panjang gelombang 750 nm melewati sebuah celah yang lebarnya 1,0
× 10
-3
mm. Bera
r ksi
m a dalam derajat dan b dalam sentimeter pada layar yang
berjarak 20 cm awab
= 1,0 × 10
-3
mm = 1,0 × 10
-6
m. L = 20 cm
Minimum pertama terjadi pada sudut yang memenuhi Conto
C pa leba ma
mu utama?
dari celah J
Diberikan λ = 750 nm = 7,5 × 10
-7
m w
a θ
sin
= w
λ =
6 7
10 ,
1 10
5 ,
7
− −
× ×
= 0,75 atau
θ = 4 Lebar m ksimum utama adalah
jarak dari pusat layar ke minimum utama, ∆y, memenuhi
9o a
2 θ = 2× 49o = 98o
b
θ tan
= ∆
L y
atau 15
, 1
20 49
tan 20
tan ×
= ×
= =
∆
o
L y
θ = 23 cm
Maka lebar maksimum utama adalah
11.14 Daya Resolusi
