BAB II DASAR TEORI
A. Gelombang
Gelombang merupakan energi yang merambat dalam suatu medium [Prasetio, 1992]. Gelombang merambatkan energinya merata keseluruh medium. Peristiwa
perambatan energi dari sumber ke seluruh medium memerlukan waktu. Dalam perambatannya medium yang dilalui tidak ikut merambat.
B. Interferensi Cahaya
Interferensi cahaya merupakan perpaduan dua gelombang cahaya atau lebih menjadi satu di suatu titik sebuah layar. Jika suatu gelombang cahaya merambat
dalam arah sumbu X persamaan gelombangnya dapat dituliskan
kx t
A y
− =
ω
sin
1 dimana
= simpangan gelombang cahaya pada saat t dan jarak y
x
= Amplitudo gelombang cahaya Α
k = bilangan gelombang cahaya λ
π 2
= k
λ = panjang gelombang cahaya sumber ω = frekuensi sudut gelombang cahaya
Gelombang cahaya yang merambat dalam arah sumbu –X, persamaannya adalah:
kx t
A y
+ =
ω
sin
2 Jika ada dua sumber titik
dan yang terpisah sejauh a, dapat dilihat
pada gambar 1.
1
s
2
s
6 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
r
Layar Celah
P
2
r
2
s
θ
1
s
a
r ∆
θ
Gambar 1. Interferensi dua gelombang cahaya dari sumber
titik
s
dan di titik P pada layar
1 2
s
Gelombang cahaya dari sumber titik dan
yang berinterferensi di titik P pada layar yang ditampilkan pada gambar 1, persamaannya dapat dituliskan:
1
s
2
s
1 1
sin kr
t A
y −
=
ω 3
dan
2 2
sin kr
t A
y −
=
ω 4
dimana dan
adalah lintasan yang ditempuh gelombang cahaya. Gelombang cahaya dari sumber titik
yang berinterferensi di titik P menempuh lintasan sejauh . Dan gelombang cahaya dari sumber titik
menempuh lintasan sejauh . Perbedaan lintasan dari kedua gelombang cahaya yang berinterferensi di titik
P pada layar dalam gambar 1 dapat dituliskan:
1
r
2
r
1
s
1
r
2
s
2
r
5
2 1
r r
r −
= ∆
atau θ
sin a
r =
∆
6 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Beda sudut fase δ antar kedua gelombang cahaya yang berinterferensi di titik P
pada layar dapat dituliskan θ
λ π
δ sin
2
2 1
2 1
a r
k r
r k
kr kr
= ∆
= −
= −
= 7
Berdasarkan persamaan 3 dan 4 didapatkan hasil simpangan resultan gelombang cahaya adalah [Sutrisno, 1979]:
R
y
2 1
2 1
sin sin
kr t
A kr
t A
y y
y
R
− +
− =
+ =
ω ω
8 Sesuai dengan persamaan 5, maka persamaan 8 menjadi:
δ ω
δ
2 1
1 2
1
sin cos
2 −
− =
kr t
A y
R
9 Dari persamaan 9, amplitudo resultan kedua gelombang cahaya dapat dituliskan:
δ
2 1
cos 2 A
A
R
= 10
Intensitas cahaya sebanding dengan kuadrat amplitudo resultan gelombang cahaya. Sehingga intensitas cahaya yang dihasilkan oleh kedua gelombang cahaya
yang berinterferensi di titik P pada layar adalah [Alonso dan Finn, 1992]: δ
2 1
2 2
cos 4A
I =
11 Dengan mensubstitusikan persamaan 7 ke persamaan 11, maka persamaan 11
menjadi ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ =
= λ
θ π
δ sin
cos cos
2 2
1 2
a I
I I
12
dengan .
2
4A I
= Berdasarkan persamaan 12, hasil interferensi gelombang cahaya akan
maksimum bila 1
cos
2 1
2
= δ
kalau π
δ
n 2
=
13 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
sedangkan hasil interferensi kedua gelombang akan minimum bila 1
cos
2 1
2
− =
δ ,
kalau π
δ 1
2 +
= n 14
dimana n adalah bilangan bulat positif atau negatif.
C. Difraksi Cahaya