Upload
elisa-isandhyta
View
293
Download
12
Embed Size (px)
Citation preview
Free Powerpoint TemplatesPage 1
Free Powerpoint Templates
Cahaya sebagai Gelombang
Tugas TIK - PowerPoint
Free Powerpoint TemplatesPage 2
Disusun oleh:
Elisabeth Isandhyta
XII IPA 1
SMAN 1 Cikarang Utara
Free Powerpoint TemplatesPage 3
Terdapat dua paham besar dalam teori cahaya, yakni paham yang percaya bahwa cahaya dapat dijelaskan dengan menganggapnya sebagai partikel (teori korpuskular) dan paham yang percaya bahwa cahaya hanya dapat dijelaskan jika dianggap sebagai gelombang (teori undulasi).
Tahun 1900-an muncul teori kuantum. Teori ini sejatinya cenderung pada paham korpuskular. Teori ini menganggap bahwa cahaya adalah partikel (foton) yang memiliki aspek gelombang.
Bab ini membahas beberapa gejala yang terkait dengan cahaya sebagai gelombang, tepatnya gelombang elektromagnetik seperti difraksi, interferensi, polarisasi dll.
Teori Cahaya
Dispersi
Perubahan Fase
Gelombang
Interferensi Polarisasi
Difraksi
Gejala Cahaya:
Clic
k th
e b
ulb
to c
ontin
ue
Free Powerpoint TemplatesPage 5
Interferensi adalah perpaduan dari 2 gelombang cahaya.
Agar hasil interferensinya mempunyai pola yang teratur, kedua gelombang cahaya harus koheren, yaitu memiliki frekuensi dan amplitudo yg sama serta selisih fase tetap.
Pola hasil interferensi ini dapat ditangkap pada layar, yaitu:
• Garis terang, merupakan hasil interferensi maksimum (saling memperkuat atau konstruktif)
• Garis gelap, merupakan hasil interferensi minimum (saling memperlemah atau destruktif)
Interferensi
Free Powerpoint TemplatesPage 6
Syarat interferensi maksimum
Interferensi maksimum terjadi jika kedua gel memiliki fase yg sama (sefase), yaitu jika selisih lintasannya sama dgn nol atau bilangan bulat kali panjang gelombang λ.
Bilangan m disebut orde terang. Untuk m=0 disebut terang pusat, m=1 disebut terang ke-1, dst. Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak kedua celah d (l >> d), maka sudut θ sangat kecil, sehingga sin θ = tan θ = p/l, dengan demikian
Dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.
,...2,1,0 ;sin mmd
ml
pd
Free Powerpoint TemplatesPage 7
Syarat interferensi minimum
Interferensi minimum terjadi jika beda fase kedua gel 180o, yaitu jika selisih lintasannya sama dgn bilangan ganjil kali setengah λ.
Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke nol. Untuk m=1 disebut gelap ke-1, dst. Mengingat sin θ = tan θ = p/l, maka
Dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.
Jarak antara dua garis terang yg berurutan sama dgn jarak dua garis gelap berurutan.
,...3,2,1 ;)(sin 21 mmd
)( 21 m
l
pd
l
pd
Free Powerpoint TemplatesPage 8
Perubahan fase gelombang cahaya
Gelombang cahaya akan mengalami perubahan fase jika terjadi perubahan:
Kerapatan Medium
Clic
k th
e tr
iang
le to
con
tinue
Free Powerpoint TemplatesPage 10
Cepat rambat gelombang elektromagnetik di dalam suatu medium adalah:
Dengan ε menyatakan permitivitas listrik medium tempat menjalarnya gelombang elektromagnetik dan μ adalah permeabilitas magnetik medium itu.
Dalam ruang hampa, ε = ε0 = [ (4π) (9 x10⁹)]⁻1 F/m
μ = μ0 = 4π x 10⁻⁷ H/m
c = 3 x 108 m/s
1
v
Free Powerpoint TemplatesPage 11
Untuk medium lain, nilai permitivitas listriknya menjadi ε = εr ε0 dan permeabilitas magnetiknya μ = μr μ0 sehingga laju rambat gelombangnya menjadi
dengan εr permitivitas relatif, μr permeabilitas relatif medium, dan n menyatakan ukuran kerapatan medium yang kemudian disebut indeks bias medium.
n
ccv
r
0
Free Powerpoint TemplatesPage 12
Perubahan fase dapat diakibatkan oleh peristiwa pemantulan. Namun, perubahan fase yang terjadi akibat pemantulan bersifat diskret dan lebih tepat kalau disebut pembalikan fase.
Jika cahaya menjalar dari medium dengan indeks bias lebih rendah dan dipantulkan oleh permukaan medium dengan indeks bias tinggi, terjadilah pembalikan fase, yakni perubahan fase sebesar π.
Contoh: gelembung sabun
Karena pemantulan
Free Powerpoint TemplatesPage 13
Jika muka gel bidang tiba pada suatu celah sempit (lebarnya lebih kecil dari panjang gelombang), maka gel ini akan mengalami lenturan sehingga terjadi gel2 setengah lingkaran yg melebar di belakang celah tersebut. Gejala ini dikenal dgn peristiwa difraksi.
Difraksi
Free Powerpoint TemplatesPage 14
DIFRAKSI CELAH TUNGGALSyarat terjadinya garis gelap ke-m adalah
Untuk sudut θ yg kecil, berlaku
Syarat terjadinya garis terang ke-m adalah
Untuk sudut θ yg kecil, berlaku
ml
pd
,...2,1,0 ;)(sin 21 mmd
)( 21 m
l
pd
,...3,2,1 ;sin mmd
DIFRAKSI CELAH MAJEMUKPola difraksi maksimum
Pola difraksi minimum
,...2,1,0 ;sin mmd
,...3,2,1 ;)(sin 21 mmd
Free Powerpoint TemplatesPage 15
Warna Panjang gelombang
Ungu 400-440nm
Biru 440-495nm
Hijau 495-580nm
Kuning 580-600nm
Orange 600-640nm
Merah 640-750nm
Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromatik (putih) menjadi cahaya -cahaya monokromatik (me, ji, ku, hi, bi, ni, u) pada prisma lewat pembiasan atau pembelokan.
Hal ini membuktikan bahwa cahaya putih terdiri dari harmonisasi berbagai cahaya warna dengan berbeda-beda panjang gelombang.
Dispersi
Free Powerpoint TemplatesPage 16
Sebuah prisma atau kisi kisi mempunyai kemampuan untuk menguraikan cahaya menjadi warna warna spektralnya. Indeks cahaya suatu bahan menentukan panjang gelombang cahaya mana yang dapat diuraikan menjadi komponen komponennya.
Untuk cahaya ultraviolet adalah prisma dari kristal, untuk cahaya putih adalah prisma dari kaca, untuk cahaya infrared adalah prisma dari garam batu.
Free Powerpoint TemplatesPage 17
Peristiwa dispersi ini terjadi karena perbedaan indeks bias tiap warna cahaya. Cahaya berwarna merah mengalami deviasi terkecil sedangkan warna ungu mengalami deviasi terbesar.
Sudut dispersi: F = du - dm F = (nu - nm)bdm = sudut deviasi merah du = sudut deviasi ungu nu = indeks bias untuk warna ungu nm = indeks bias untuk warna merah
Catatan : Untuk menghilangkan dispersi antara sinar ungu dan sinar merah kita gunakan susunan Prisma Akhromatik. Ftot = F kerona - Fflinta = 0
Untuk menghilangkan deviasi suatu warna, misalnya hijau, kita gunakan susunan prisma pandang lurus. Dtot = Dkerona - Dflinta = 0
Free Powerpoint TemplatesPage 18
PolarisasiPolarisasi cahaya merupakan proses pembatasan getaran vektor listrik gelombang cahaya sehingga menjadi satu arah getar saja.
Free Powerpoint TemplatesPage 19
Polarisasi dengan penyerapan selektif
2cosmaksII
Hukum Malus
Free Powerpoint TemplatesPage 20
Polarisasi oleh pemantulan
dd nn 90sinsin 21
Dari hukum Snellius didapat
Hukum Brewster
1
2tann
nd