69
Fisika SMAMA XII
Gambar 2.8
Difraksi pada celah tunggal
1. Difraksi Cahaya pada Celah Tunggal
Difraksilenturan cahaya pada celah tunggal akan menghasilkan garis teranginterferensi maksimum pada layar
yang berjarak L dari celah apabila selisih lintasan antara cahaya yang datang dari A dan B adalah 2
n + 1 O, kemudian akan
terjadi garis gelap atau interferensi minimum jika selisih lintasannya adalah 2
n O.
Perhatikan Gambar 2.8, meng-
gambarkan sebuah celah sempit yang mempunyai lebar
d, disinari dengan cahaya sejajar monokromatik secara
tegak lurus pada celah. Apabila di belakang celah ditaruh layar pada jarak
L dari celah maka akan tampak pada layar berupa garis terang dan gelap
yang berada di sekitar terang pusat. Celah sempit tersebut kita bagi menjadi
2 bagian yang masing-masing lebarnya
d. Kelompok cahaya dari bagian atas dan bawah akan berinterferensi di titik P yang terletak pada
layar tergantung pada selisih lintasannya. Di titik O yang berada pada layar yang juga merupakan titik tengah-tengah celah,
maka semua cahaya yang berasal dari celah bagian atas dan bagian bawah sampai ke titik O mempunyai jarak lintasan
yang sama, sehingga di titik O terjadi interferensi maksimum atau sering juga disebut dengan terang pusat. Sedangkan hasil
interferensi di titik P tergantung pada selisih lintasan yang ditempuh oleh cahaya tersebut.
Apabila celah kita bagi dua maka cahaya dari tepi celah cahaya 1 dan 5 akan berinterferensi di titik P akan menghasilkan garis
gelap jika selisih lintasannya O. Persamaannya dapat
dituliskan : d sin
T = O atau d sin T= O Apabila celah dibagi empat, maka garis gelap akan terjadi bila
d sin T = O atau d sin T = 2 O. Apabila celah dibagi 6,
maka garis gelap akan terjadi bila d sin
T = O atau
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XII
70
d sin T= 3 O, dan seterusnya. Jadi untuk garis gelap ke-n pada
layar akan terbentuk jika d sin
T = n O; n = 1, 2, 3, ... dan seterusnya.
Untuk sudut T kecil berlaku bahwa sin T= tg T = , maka :
.... 2.13 dengan :
d = lebar celah m p = jarak garis gelap ke terang pusat m
L = jarak layar ke celah m O = 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
: O = 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
Di unduh dari : Bukupaket.com
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