Optika fisis (percobaan Young interferensi cahaya celah ganda) – Pembahasan soal dan jawaban UN fisika SMA/MA 2013

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.23

Diagram di bawah menggambarkan percobaan Young. Jika d adalah jarak antara 2 celah, L adalah jarak celah ke layar dan P2 adalah jarak garis terang ke 2 dari terang pusat, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan (1 Å = 10-10 m) adalah…
Optika fisis (percobaan Young interferensi cahaya celah ganda) - Pembahasan soal dan jawaban UN fisika SMA MA 2013 - 1

A. 3.000 Å
B. 4.000 Å
C. 5.000 Å
D. 5.500 Å
E. 6.000 Å

Pembahasan
Diketahui :
Jarak antara dua celah (d) = 1 mm = 1 x 10-3 meter
Jarak celah ke layar (L) = 1 meter
Jarak garis terang ke 2 dari terang pusat (P2) = 1 mm = 1 x 10-3 meter
Orde (n) = 2 (terang pusat adalah terang pertama jadi n = 0. Terang kedua adalah garis terang pertama jadi n = 1, n = 2 garis terang kedua)
Ditanya : Panjang gelombang cahaya (λ) yang digunakan adalah…
Jawab :

Rumus interferensi celah ganda (interferensi konstruktif) :
d sin θ = n λ

sin θ ≈ tan θ = P2 / L = (1 x 10-3) / 1 = 1 x 10-3 meter
Panjang gelombang cahaya :
λ = d sin θ / n
λ = (1 x 10-3)(1 x 10-3) / 2 = (1 x 10-6) / 2
λ = 0,5 x 10-6 meter = 5 x 10-7 meter
λ = 5000 x 10-10 meter
λ = 5000 Å
Jawaban yang benar adalah C.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.23

Pada suatu percobaan interferensi celah ganda, dihasilkan data seperti gambar di samping. Maka nilai panjang gelombang yang digunakan adalah… (1 m = 1010 Å)
Optika fisis (percobaan Young interferensi cahaya celah ganda) - Pembahasan soal dan jawaban UN fisika SMA MA 2013 - 2

A. 4500 Å
B. 5000 Å
C. 6000 Å
D. 6500 Å
E. 7000 Å

Pembahasan
Diketahui :
Jarak antara dua celah (d) = 0,8 mm = 8 x 10-4 meter
Jarak celah ke layar (L) = 1 meter
Jarak garis terang ke 4 dari terang pusat (P) = 3 mm = 3 x 10-3 meter
Orde (n) = 4
Ditanya : Panjang gelombang cahaya (λ) yang digunakan adalah…
Jawab :
Rumus interferensi celah ganda (interferensi konstruktif) :
d sin θ = n λ
sin θ ≈ tan θ = P / L = (3 x 10-3) / 1 = 3 x 10-3 meter
Panjang gelombang cahaya :
λ = d sin θ / n
λ = (8 x 10-4)(3 x 10-3) / 4 = (24 x 10-7) / 4
λ = 6 x 10-7 meter = 6000 x 10-10 meter
λ = 6000 Å
Jawaban yang benar adalah C.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 67 No.23
Gambar di samping merupakan sketsa lintasan sinar pada peristiwa interferensi celah ganda S1 dan S2, titik A dan B adalah dua garis gelap yang berurutan dan panjang gelombang yang digunakan 6000 Å (1 Å = 10-10 m). Jarak antara kedua celah adalah…
Optika fisis (percobaan Young interferensi cahaya celah ganda) - Pembahasan soal dan jawaban UN fisika SMA MA 2013 - 3A. 0,015 mm
B. 0,2 mm
C. 1,5 mm
D. 1,6 mm
E. 1,8 mm
Pembahasan
Jarak antara kedua celah dihitung menggunakan rumus interferensi konstruktif dengan beranggapan jarak antara dua garis gelap yang berurutan sama dengan jarak antara dua garis terang berurutan.
Diketahui :
Jarak celah ke layar (L) = 1 meter
Panjang gelombang yang digunakan (λ) = 6000 Å = 6000 x 10-10 meter = 6 x 10-7 meter
Jarak antara terang pusat ke garis terang pertama (P) = 0,2 mm = 0,2 x 10-3 meter = 2 x 10-4 meter
Orde garis terang pertama (n) = 1
Ditanya : Jarak antara kedua celah (d)
Jawab :
Rumus interferensi konstruktif :
d = n λ / sin θ

sin θ ≈ tan θ = P / L = (2 x 10-4) / 1 = 2 x 10-4 meter
Jarak antara kedua celah :
d = n λ / sin θ = (1)(6 x 10-7) / (2 x 10-4)
d = (6 x 10-7) / (2 x 10-4) = (3 x 10-3)
d = 0,003 meter
d = 3 mm

(Jumlah halaman : 56)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Pengukuran
  2. Vektor
  3. Gerak Lurus
  4. Gerak Melingkar Beraturan
  5. Hukum Newton
  6. Dinamika Rotasi
  7. Usaha dan Energi
  8. Elastisitas
  9. Momentum, Impuls dan Tumbukan
  10. Fluida Dinamis
  11. Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor
  12. Termodinamika
  13. Gelombang Mekanik
  14. Alat Optik
  15. Gelombang Cahaya
  16. Gelombang Bunyi
  17. Listrik Statis
  18. Listrik Dinamis
  19. Gaya Magnet
  20. Induksi Elektromagnetik
  21. Listrik Arus Bolak Balik
  22. Efek fotolistrik
  23. Relativitas Khusus
  24. Fisika Inti
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

Penulis, Netpreneur, Guru. Dari Lembata/Flores Timur, Nusa Tenggara Timur.