Fisika SMAMA XII
70
d sin θ = 3 λ, dan seterusnya. Jadi untuk garis gelap ke-n pada
layar akan terbentuk jika d sin
θ = n λ; n = 1, 2, 3, ... dan seterusnya.
Untuk sudut θ kecil berlaku bahwa sin θ = tg θ = , maka :
.... 2.13 dengan :
d = lebar celah m p = jarak garis gelap ke terang pusat m
L = jarak layar ke celah m λ = panjang gelombang cahaya yang digunakan m
n = orde interferensi menyatakan garis gelap dari terang pusat
Dengan cara yang sama di titik P akan terjadi garis terang
jika : .... 2.14
Seberkas cahaya yang panjang gelombangnya 6000 Å dijatuhkan tegak pada sebuah celah tunggal yang lebarnya 0,2 mm. Sebuah layar diletakkan
1 meter di belakang celah, tentukan jarak garis terang orde ke-2 dari terang pusat
Penyelesaian: Diketahui
: λ = 6000 Å = 6. 10
-7
m L = 1 m
d = 0,2 mm = 2. 10
-4
m n = 2
Ditanyakan : p = ...? Jawab
: P = 2n +1
= 2.2 + 1 = 3. 10
-3
= 7,5.10
-3
m = 7,5 mm Jadi, jarak garis terang orde ke-2 dari terang pusat sebesar 7,5 mm.
Contoh Soal
71
Fisika SMAMA XII
Soal Latihan :
1. Sebuah celah tunggal yang lebarnya d disinari dengan
cahaya yang panjang gelombangnya 6000 Å. Apabila pola difraksi maksimum orde pertama terjadi pada sudut 30
o
, tentukan berapa lebar celah tersebut
2. Suatu berkas sinar sejajar didatangkan tegak lurus celah
sempit yang lebarnya 0,4 mm. Di belakang celah diberi lensa positif dengan jarak titik api 40 cm. Apabila garis
gelap orde pertama pada layar yang terletak di bidang titik api lensa terletak 0,56 mm, tentukan panjang
gelombang cahaya tersebut
2. Difraksi Cahaya pada Kisi
Kisi adalah celah sangat sempit yang dibuat dengan menggores sebuah lempengan kaca dengan intan. Sebuah kisi
dapat dibuat 300 sampai 700 celah setiap 1 mm. Pada kisi, setiap goresan merupakan celah. Sebuah kisi memiliki
konstanta yang menyatakan banyaknya goresan tiap satu satuan panjang, yang dilambangkan dengan
d, yang juga sering dikatakan menjadi lebar celah. Dalam sebuah kisi, lebar celah
dengan jarak antara dua celah sama apabila banyaknya goresan tiap satuan panjang dinyatakan dengan
N, maka d = . Misalnya sebuah kisi memiliki 500 garismm maka
lebar celah kisi tersebut adalah d =
= 2 × 10
-6
m. Pada sebuah kisi yang disinari cahaya yang sejajar dan
tegak lurus kisi, dan di belakang kisi ditempatkan sebuah layar, maka pada layar tersebut akan terdapat garis terang dan
gelap, jika cahaya yang dipakai adalah monokromatik. Kemudian akan terbentuk deretan spektrum warna, jika
cahaya yang digunakan sinar putih polikromatik. Garis gelap dan terang atau pembentukan spektrum akan lebih jelas dan
tajam jika celabar celahnya semakin sempit atau konstanta kisinya semakin banyakbesar. Garis gelap dan terang dan
spektrum tersebut merupakan hasil interferensi dari cahaya yang berasal dari kisi tersebut yang jatuh pada layar titik
tempat tertentu.
Fisika SMAMA XII
72
Gambar 2.9
menggambarkan cahaya monokromatik sejajar yang
datang tegak lurus bidang kisi, cahaya yang melalui kisi dilenturkan dan
memiliki fase yang sama. Semua cahaya yang melalui celah kisi akan dikumpul-
kan menjadi satu oleh lensa positif dan diproyeksikan pada layar menjadi garis
terang dan gelap.
Misalkan semua cahaya yang melalui celah kisi dilenturkandidifraksikan dengan sudut
θ dan dikumpulkan pada satu titik P yang berjarak
p dari terang pusat O pada layar yang berjarak
L dari kisi. Hasil interferensi cahaya di titik P tergantung pada selisih lintasan yang ditempuh cahaya dari
celah yang berdekatan yaitu d sin
θ. Di titik P akan terjadi garis terang jika
d sin θ sama dengan kelipatan bilangan bulat
kali panjang gelombang atau kelipatan bilangan genap kali setengah gelombang. Sebaliknya akan terjadi garis gelap jika
d sin θ sama dengan kelipatan bilangan ganjil kali setengah
panjang gelombang. Secara matematik dapat dinyatakan : Di P terjadi garis terang jika :
d sin θ = n λ atau p =
.... 2.15 Di P akan terjadi garis gelap jika :
d sin
θ = 2n + 1 λ atau p =
.... 2.16 dengan :
d = lebar celah kisi m θ = sudut difraksi derajat
λ = panjang gelombang cahaya m n = orde difraksi
p = jarak garis gelapterang ke terang pusat m L = jarak layar ke kisi m
Gambar 2.9
Difraksi pada kisi
