Contoh soal interferensi dan difraksi cahaya – celah tunggal

Pelajari contoh soal interferensi dan difraksi cahaya–celah tunggal, lalu kerjakan soal interferensi dan difraksi cahaya.

1. Cahaya yang mempunyai panjang gelombang 700 nm melewati sebuah celah yang mempunyai lebar 0,2 mm. Pola difraksi pada layar berada pada jarak 50 cm dari celah. Tentukan jarak antara garis gelap kedua dan garis terang utama.
PembahasanContoh soal interferensi dan difraksi cahaya - celah tunggal - 1Ditanya : y ?
Jawab :

Contoh soal interferensi dan difraksi cahaya - celah tunggal - 2Lebar celah sangat kecil dibandingkan jarak antara celah dengan layar (pada gambar lebar celah diperbesar) sehingga sudut sangat kecil. Sudut sangat kecil sehingga nilai sin teta mendekati nilai tangen teta.

Contoh soal interferensi dan difraksi cahaya - celah tunggal - 3Jarak antara garis terang utama dengan garis gelap kedua adalah 3,5 milimeter.

2. Celah tunggal mempunyai lebar 0,1 mm disinari cahaya monokromatik dan pada layar sejauh 4 meter dari celah, dapat diamati berbagai jalur, terang dan gelap hasil difraksi. Jika jarak antara garis gelap kedua dan garis terang utama adalah 16 mm, tentukan panjang gelombang cahaya tersebut!
Pembahasan
Diketahui :
d = 0,1 mm = 0,0001 m = 1 x 10-4 m
l = 4 m
n = 2
y = 16 mm = 16 x 10-3 m
Ditanya : panjang gelombang cahaya ?
Jawab :

BACA JUGA  Hukum pemantulan cahaya

Contoh soal interferensi dan difraksi cahaya - celah tunggal - 4

Panjang gelombang cahaya = 200 nanometer

3. Perhatikan gambar di bawah!
Celah tunggal S selebar 0,2 mm disinari berkas cahaya sejajar dengan λ = 500 nm (1 nm = 10-9 m). Pola difraksi yang terjadi ditangkap pada layar yang berjarak 60 cm dari celah. Jarak antara garis gelap kedua dan garis terang pusat adalah…

A. 3,0 mmGelombang cahaya - UN fisika SMA MA 2012 - 1
B. 3,6 mm
C. 4,8 mm
D. 5,8 mm
E. 6,0 mm

Pembahasan

Diketahui :
λ = 500 nm = 500 x 10-9 m = 5 x 10-7 m
d = 0,2 mm = 0,2 x 10-3 m = 2 x 10-4 m
l = 60 cm = 0,6 m
n = 2
Ditanya : y ?
Jawab :

Lebar celah sangat kecil dibandingkan jarak antara celah dan layar sehingga sudut sangat kecil (lebar celah pada gambar di atas diperbesar). Sudut sangat kecil sehingga nilai sin teta mendekati tangen teta.
sin θ ≈ tan θ = y / l = y / 0,6

BACA JUGA  Percobaan Kalor Jenis

Rumus difraksi celah tunggal (minimum) :
d sin θ = n λ
(2 x 10-4)(y/0,6) = (2)(5 x 10-7)
(2 x 10-4) y = (0,6)(10 x 10-7)
(2 x 10-4) y = 6 x 10-7
y = (6 x 10-7) / (2 x 10-4)
y = 3 x 10-3
y = 0,003 meter
y = 3 milimeter
Jawaban yang benar adalah A.

4. Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5000 Å (1 Å = 10−10 m) melewati celah tunggal menghasilkan pola difraksi orde terang pertama seperti pada gambar. Lebar celahnya sebesar…

A. 0,001 mmGelombang cahaya - UN fisika SMA MA 2012 - 2
B. 0,004 mm
C. 0,012 mm
D. 0,017 mm
E. 0,019 mm

Pembahasan
Diketahui :
λ = 5000 Å = 5000 x 10-10 m = 5 x 10-7 m
sin 30o = 0,5
n = 1
Ditanya : lebar celah (d) ?
Jawab :
d sin θ = n λ
d (0,5) = (1)(5 x 10-7)
d = (5 x 10-7) / (0,5)
d = 10 x 10-7 m
d = 1 x 10-6 m
d = 1 x 10-3 mm
d = 0,001 mm
Jawaban yang benar adalah A.

BACA JUGA  Rumus Hukum kekekalan energi mekanik Energi potensial pegas Pesawat sederhana

Soal interferensi dan difraksi cahaya – celah tunggal
1. Sebuah celah mempunyai lebar 0,5 mm disinari cahaya yang mempunyai panjang gelombang  = 650 nm. Pola difraksi pada layar berada pada jarak 50 cm dari celah. Tentukan jarak antara garis gelap kedua  dan garis terang utama.
2. Celah tunggal mempunyai lebar 0,4 mm disinari cahaya monokromatik dan pada layar sejauh 2 meter dari kisi difraksi, dapat diamati pola difraksi terang dan gelap. Jika jarak antara garis gelap ketiga dan garis terang utama adalah 20 mm, tentukan panjang geombang cahaya tersebut!

Print Friendly, PDF & Email

Tinggalkan Balasan

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.

Eksplorasi konten lain dari Ilmu Pengetahuan

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca