Difraksi Sifat Gelombang dari Cahaya

Difraksi adalah peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang melalui celah yang sempit . Pola difraksi dari beberapa bahan ditunjukan pada Gambar 12.36 Gambar 12.36. Pola difraksi a Uang logam, b pisau cukur, c celah tunggal. Masing-masing diterangi oleh sumber titik cahaya monokromatis. Gambar 12.37 menunjukkan proses terbentuknya pola difraksi oleh kisi difraksi. Setiap titik pada kisi dianggap sebagai sumber gelombang baru. Interferensi konstruktif terjadi pada sudut θ yang sedemikian rupa, sehingga berkas cahaya dari celah yang bersisian menempuh jarak ekstra Δl = m . Jika d adalah jarak antar celah, maka Δl = d sin θ sehingga: d m sin θ = m = 0, 1, 2, ...... maksimum utama 12.10 Gambar 12.37 Kisi difraksi a b c Polarisasi Salah satu sifat cahaya yang unik adalah polarisasi, yaitu penyearahan arah getar medan listrik cahaya gelombang elektromagnetik oleh polarisator. Cahaya yang tidak terpolarisasi terdiri dari cahaya dengan arah polarisasi vektor medan listrik yang acak, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.38. Masing-masing arah polarisasi ini dapat diuraikan menjadi komponen sepanjang dua arah yang saling tegak lurus. Ketika cahaya yang tidak terpolarisasi melewati alat polarisasi, satu dari komponen-komponennya dihilangkan. Jadi intensitas cahaya tersebut menjadi setengahnya, I = ½ I o Gambar 12.38 Cahaya yang tidak terpolarisasi mempunyai komponen vertical dan horizontal, setelah melawati alat polarisasi, salah satu komponen ini dihilangkan. Intensitas cahaya diperkecil menjadi setengahnya Salah satu pemakaian teori polarisasi cahaya adalah polaroid saling silang yaitu sumbu-sumbunya saling tegak lurus satu sama lain, sehingga cahaya yang tidak terpolarisasi dapat diberhentikan sama sekali, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.39. Polaroid ini banyak dipasang di kaca-kaca mobil untuk mengurangi panas di dalam mobil, salah satu contohnya pelapisan dengan V-cool pada kaca mobil. Gambar 12.39 a Polaroid silang akan menghilangkan cahaya sama sekali b Kaca mata yang menggunakan polaroid silang a b

12.3. Alat-Alat Optik

Pada bagian ini kita akan membicarakan peralatan yang banyak membantu atau dimanfaatkan oleh manusia dalam kehidupan sehari- hari, seperti kamera, mikroskop, teleskop, dll. Peralatan ini kebanyakan menggunakan cermin dan lensa. Oleh karena itu, untuk mamahami cara kerja alat ini, harus memahami sifat gelombang dari cahaya.

12.3.1. Kamera

Elemen-elemen dasar dari kamera adalah lensa, kotak ringan yang rapat, shutter pembuka dan penutup cahaya yang melalui lensa dalam waktu yang singkat, dan plat atau potongan film yang peka Gambar 12.40. Sedangkan kamera terkini sudah tidak menggunakan film untuk menangkap bayangan benda, tetapi menggunakan system digital analog, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.40 Gambar 12.40 a Kamera sederhana bKamera yang dilengkapi f-stop dan gelang pemfokus Ada 3 penyetelan utama pada kamera dengan kualitas yang baik, yaitu : Kecepatan shutter, f-stop, dan pemfokusan. Kecepatan Shutter, adalah istilah yang mengacu pada berapa lama shutter dibuka untuk waktu pencahayaan, biasaya antara 100 1 sampai 1000 1 semakin cepat semakin baik Tujuannya untuk menghindari pengaburan bayangan karena gerak kamera. f-Stop, adalah pengendali cahaya yang akan mencapai film. Kekurangan cahaya hanya benda terang yang terlhat, dan sebaliknya kelebihan cahaya, semua benda akan tampak sama. f-stop pada kamera a b dimanfaatkan ketika hari mendung, atau malam hari dengan mengatur tombol f-stop, dan didefinisikan dengan : D f stop f = − Dengan f adalah panjang focus lensa dan D adalah diameter bukaan. Misalnya, jika kamera mempunyai panjang focus 50 mm dan diameter bukaan 25 mm, maka dikatakan lensa tersebut diatur pada f2. Pemfokusan, adalah peletakan lensa pada posisi yang optimal untuk memdapatkan bayangan yang sangat tajam. Pada kamera biasanya digunakan dengan cara memutar gelang pemfokus. Pada kamera masa kini pemfokusan diatur dengan dua cara, yaitu pemfokusan secara optikal dan pemfokusan secara digital, seperti yang ditunjukan pada Gambat 12.41 Gambar 12.41. Kamera terkini yang dilengkapi dengan pemfokus dan external memori untuk menyimpan data digital a tampak depan b tampak belakang c external memori d baterai yang bisa diisi ulang. a c d b