Post on 15-Oct-2020
IR. STEVANUS ARIANTO 1
DEFINISI
MACAM GELOMBANG
GELOMBANG MEKANIS
GELOMBANG BERJALAN TRANSVERSAL
PERSAMAAN GELOMBANG BERJALAN
GELOMBANG STASIONER
KECEPATAN GELOMBANG TRANSVERSAL
KECEPATAN GELOMBANG LONGITUDINAL
BUNYI
SUMBER NADA
SIFAT BUNYI
EFFEK DOPPLER
ENERGI BUNYI
TARAF INTENSITAS
SOAL 4 SOAL 1
SOAL 5 SOAL 2
SOAL 6 SOAL 3
KETERANGANSumber nada : DAWAI, PIPA ORGANA TERBUKA
PIPA ORGANA TERTUTUP
KETERANGANSifat Bunyi : PEMANTULAN,RESONANSI, INTERFERENSI
PELAYANGAN
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
INTERFERENSI CAHAYA
DIFRAKSI CAHAYA
POLARISASI CAHAYA
IR. STEVANUS ARIANTO 2
DEFINISI• Gelombang adalah suatu usikan
(gangguan) pada sebuah benda,sehingga benda bergetar danmerambatkan energi.
MACAM GELOMBANGGelombang dibedakan menjadi :• Gelombang Mekanis : Gelombang yang
memerlukan medium untukperambatannya.Contoh : Gelombang pada tali
• Gelombang Elektromagnetis : Gelombangyang tidak memerlukan medium untukperambatannya.
Contoh : Gelombang pada cahaya
IR. STEVANUS ARIANTO 3
GELOMBANG MEKANIS
GELOMBANG MEKANIS DIBEDAKAN :
* GELOMBANG TRANSVERSAL.
* GELOMBANG LONGITUDINAL
•Arah getar tegak lurus arahrambatannya.•Berupa gunung dan lembah•Menentang perubahan bentuk•Merambat pada zat padat
•Arah getar berimpit denganarah rambatannya.
•Berupa rapatan dan regangan•Menentang perubahan volume•Merambat pada zat padat, cairdan gas.
GELOMBANG BERJALANTRANSVERSAL
Bila sebuah partikel yang bergetarmenggetarkan partikel-partikel lainyang berada disekitarnya, berartigetaran itu merambat. Getaran yangmerambat disebut Gelombang Berjalan.
v T atau Vf
.
IR. STEVANUS ARIANTO 4
PERSAMAAN GELOMBANGBERJALAN TRANSVERSAL
Misal pada seutas tali yang panjang :
y A t A tTp sin sin 2
Dari titik P merambat getaran yang amplitudonya A,periodenya T dan cepat rambat getarannya v. Bila titikP telah bergetar t detik, simpangannya :
Jika waktu getar P < dari x/v maka titik Q masih diam
Jika waktu getar P > dari x/v maka titik Q telah bergetar.
Dari P ke Q yang jaraknya x getaran memerlukanxv
LANJUTAN PERSAMAANGELOMBANG BERJALAN
jadi ketika P telah bergetar t detik, titik Q baru bergetar t detik
Jadi persamaan gelombang berjalan adalah :
Perbedaan phase antara titik P dan Q adalah : tT
t xv
T
( )
titik Q baru bergetar ( )t xv detik. Simpangan Q saat itu :
y AT
t xvQ sin ( )2
x
)(2sin xTtAy
IR. STEVANUS ARIANTO 5
GELOMBANG STASIONERGelombang Stasioner (gelombang diam) adalah :Gelombang hasil perpaduan antara gelombangdatang dan gelombang pantul.Ada dua macam yaitu :
* Ujung bebas.
Antara gelombangdatang dangelombang pantulsefase
* Ujung terikat.
Antara gelombangdatang dangelombang pantulberbeda fase 1/2
SUPERPOSISI
Perpaduan duaGelombang dapatDilukiskan di atas
WAKTU GETAR GELOMBANGSTASIONER
PADA UJUNG BEBAS.
Pada saat A digetarkan maka simpangannya : y AT
tA Asin 2
Jika titik C mengalami gelombang datang dan pantul maka :
Titik C menggetar selama : t t L xvc1 Gelombang datang C
Simpangan C pada saat itu :
y AT
t L xvC1
2sin ( ) y A tT
L xvTC1 2sin (.
) y A tT
L xC1 2sin ( )
Titik C mengalami gelombang pantul selama :
dan waktu getar A > L xv
2 ( )CL xt t
v
IR. STEVANUS ARIANTO 6
PERSAMAAN GELOMBANGSTASIONER UJUNG BEBAS
Karena = 0 Maka simpangan gelombang pantul titik C adalah :
y AT
t L xvC2
2sin ( ) y A tT
L xvTC2 2sin (.
) y A tT
L xC2 2sin ( )
Hasil superposisi kedua gelombang adalah : yC = yC1 + yC2 jadi :
y AT
t L xv
AT
t L xvC sin ( ) sin ( )
2 2
y AT
t L xv T
t L xvC {sin ( ) sin ( )}2 2
y A tT
L xC . sin . ( ) cos . ( )2 2 2 2 2 21
212
y A x tT
LC 2 2 2cos ( )sin ( )
Jarak simpul ke-ujung pantul :
x n( )2 1 14
Jarak perut ke-Ujung pantul :
)41(2nx
PERSAMAAN GELOMBANGSTASIONER UJUNG TETAP
Karena = ½ Maka simpangan gelombang pantul titik C adalah :
})(2{sin2xLtAyC y A t
TL x
C2 2sin ( )
Hasil superposisi kedua gelombang adalah : yC = yC1 + yC2 jadi :
y A t L x A t L xC sin ( ) sin ( )2 2
)}(2sin)(2{sin xLtxLtAyC
y A tT
L xC . cos ( ).sin2 2 2
y A x tT
LC 2 2 2sin ( ).cos ( )
Jarak simpul ke-ujung pantul :
x n2 14. .
Jarak perut ke-Ujung pantul :
x n2 1 14.
IR. STEVANUS ARIANTO 7
KECEPATAN GELOMBANGTRANSVERSAL
PERCOBAAN MELDEPercobaan Melde digunakan untuk menyelidiki cepatrambat gelombang transversal dalam dawai.Perhatikan gambar di bawah ini.
v = cepat rambat gelombang dalam kawat (tali, dawai)F = gaya tegangan kawat
= massa persatuan panjang kawatk = faktor pembanding, yang dalam SI harga k = 1.
mFv
KECEPATAN GELOMBANGLONGITUDINAL.
•Pada Zat Padat :
EvE = modulus young
LALoFPE
LoL
AF
strainstress
•Pada zat Gas:
v gas = PMRT=
P = tekanan ; =tetapan Laplace; =massa jenis gasR = tetapan gas umum, M = massa molekul relatif
IR. STEVANUS ARIANTO 8
B U N Y IBunyi merupakan salah satu contoh gelombang longitudinalYang merambat dalam medium gas/udara.
Dibedakan dalam 2 macam.
•Desah : Bunyi yang tidak teratur contoh bunyi kain/kertasrobek.
•Nada : Bunyi yang teratur contoh bunyi alat musik.
Bunyi yang dapat ditangkap telinga manusia : 20 Hz <frekwensi<20.000 Hz
Bunyi dengan frekwensi < 20 Hz disebut : InfrasonikBunyi dengan frekwensi > 20.000 Hz disebut : UltrasonikFenomena yang terjadi setiap benda yang bergerak mendekatiKecepatan bunyi di udara terdengar suara ledakan disebut :SONIC BOOM.
SUMBER NADADAWAI.
Nada dasar
fo =Lv
2
Nada atas pertama
f1 =vL =
22
vL
dari data di atas dapat disimpulkan :fo : f1 : f2 : . . . = 1 : 2 : 3 : . . .
f nL
FAn
12 .
nada atas ke-nterdapat :( n+2 ) simpul( n+1 ) perut.
IR. STEVANUS ARIANTO 9
SUMBER NADAPIPA ORGANA TERBUKA
fo=vL2
.
b. Nada dasar :
C. Nada atas pertama : f1 =vL
= 22
vL
d. Nada atas kedua : f2 = 32
vL
Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa :fo : f1 : f2 : f3 : . . . = 1 : 2 : 3 : 4 : . . .
f nL
vn1
2
nada atas ke-nterdapat :( n+2 ) perut( n+1 ) simpul
SUMBER NADAPIPA ORGANA TERTUTUP
a. Nada dasar : f0 =vL4
b. Nada atas pertama : f1 =34
vL
c. Nada atas kedua : f2 = 54
vL
Dari data di atas dapat disimpulkan :fo : f1 : f2 : f3 : . . . = 1 : 3 : 5 : 7 : . . .
f nL
vn2 1
4
nada atas ke-nterdapat :( n+1 ) simpul( n+1 ) perut
IR. STEVANUS ARIANTO 10
SIFAT-SIFAT BUNYIPEMANTULAN DAN RESONANSI
•PEMANTULAN
d = ½ v. tpp( tpp = waktu pergi-pulang)
•RESONANSI
ln = (2n – 1) ¼n mulai 1, 2, 3 ……
resonansi ke-1 n = 1dan seterusnya
ln
Yaitu :ikut bergetarnyasuatu benda.Syarat :frekwensinyasama.
SIFAT BUNYIINTERFERENSI DAN
PELAYANGAN•INTERFERENSI :Perpaduan dua buah sumber bunyi, hasilnya adalah :Bunyi yang lebih kuat dan bunyi yang lemahBeda fase keduanya adalah : ½Dapat dibuktikan dengan percobaan pipa Quinke
•PELAYANGAN/BEAT :interferensi dua getaran harmonis yang sama arahgetarnya, tetapi mempunyai perbedaan frekwensisedikit sekali.
= / f1 - f2 /= jumlah layangan.
IR. STEVANUS ARIANTO 11
EFFEK DOPPLEREffek Doppler adalah peristiwa berubahnya hargafrekwensi bunyi yang diterima oleh pendengar (P) darifrekwensi suatu sumber bunyi (S) apabila terjadigerakan relatif antara P dan S.
fv vv v
fPP
SS.
Tanda + untuk vP dipakai bila pendengar bergerak mendekati sumber bunyi.Tanda - untuk vP dipakai bila pendengar bergerak menjauhi sumber bunyi.Tanda + untuk vS dipakai bila sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar.Tanda - untuk vS dipakai bila sumber bunyi bergerak mendekati penengar.
Jika terdapat angin dengan kecepatan va dan menuju pendengarmaka v menjadi (v+va)
Jika angin menjauhi pendengar maka v menjadi (v-va)
ENERGI BUNYISETIAP GELOMBANG MERAMBATKAN ENERGIRambatan bunyi adalah rambatan gelombang,
sedangkan rambatan gelombang adalah salah satubentuk rambatan energi. Makin besar energi bunyi
yang diterima makin nyaring suara yang kita dengar.
INTENSITAS BUNYI.Yang dimaksud dengan intensitas bunyi ialah :
Besar energi bunyi tiap satuan waktu tiap satuanluas yang datang tegak lurus.
API I P
R4 2
I = Intensitas bunyidalam watt/m2 atauwatt/cm2
A = Luas bidang bola dalamm2 atau cm2
P = Daya bunyi dalamJ/det atau watt.
R = Jarak titik ke sumberbunyi dalam meter
I IR R1 2
12
22
1 1: :
IR. STEVANUS ARIANTO 12
TARAF INTENSITAS
Logaritma perbandingan intensitas bunyidengan harga ambang pendengaran
Intensitas bunyi terkecil yang masih merangsangpendengaran disebut harga ambang pendengaran,besarnya 10-12 watt/m2.
T I II
log0 0
log10IIITATAU
TI DALAM BELL TI DALAM DESIBELL
CONTOH SOAL 1
Y = 10 sin (3t – 0,25 x)adalah suatu persamaangelombang transversal, xdan y dalam cm. Carilahkecepatan gelombang
tersebut.
IR. STEVANUS ARIANTO 13
JAWABAN CONTOH SOAL 1
)25,03sin(10 xtY
)(2sin xTtAy
)225,0
23(2sin10 xty
23 t
Tt
HzfT23det
32
225,0 xx
cm25,0
2
det/1223.
25,02.
cmv
fvA = 10 CM
CONTOH SOAL 2
Suatu gelombangtransversal mempunyai
persamaan :Y = 10 cos 0,25 x sin 3t x
dan y dalam cmHitunglah kecepatangelombang tersebut.
IR. STEVANUS ARIANTO 14
JAWABAN CONTOH SOAL 2
txy 3sin25,0cos10
)(2sin2cos2 LTtxAy
)23(2sin
225,02cos10 txy
xx225,0
cm825,02
23t
Tt
HzfT23det
32
scmfv /1223.8.
CONTOH SOAL 3
Suatu tali panjangnya 5 m, amplitudo10 cm, ujung A digetarkan dan ujung Bbebas, kecepatan getar A 4 m/s danperiodenya ½ detik. Titik C terletak 3meter dari ujung A. carilah simpanganA dan simpangan C saat A telahbergetar :a. ½ detik
ikb det65.
ikc det311.
ikd det651.
IR. STEVANUS ARIANTO 15
JAWABAN CONTOH SOAL 3a
Checking waktu getar A terhadap :
det431
425.1
vXl
det43
425.2
vxL
:det21 maka
vxLt A )(2sin
TtAy A
A
0)2.21(2sin10AyyC = 0
JAWABAN CONTOH SOAL 3b
vxLt
vxLt AA ,det
65
)(2sin xTtAyC
)232.
65(2sin10Cy
cmyC 35)23
35(2sin10
)(2sinTtAy A
A
)2.65(2sin10Ay
cmy oA 35240sin10
IR. STEVANUS ARIANTO 16
JAWABAN CONTOH SOAL 3c
vxLt
vxLt AA ,det
311
)(2sin xTtAyC
)232.
34(2sin10Cy
cmyC 35)23
38(2sin10
)(2sinTtAy A
A
)2.34(2sin10Ay
cmy oA 35240sin10
JAWABAN CONTOH SOAL 3d
:,det651 maka
vxLt A
)(2sin2cos2 LTtxAyC
)252.
611(2sin
222cos10.2Cy
)25
311(2sin
222cos10.2Cy
)611(2sin
222cos10.2Cy
cmy oC 31060sin.1.20
)(2sinTt
Ay AA
)2.6
11(2sin10Ay
cmy oA 35240sin10
IR. STEVANUS ARIANTO 17
CONTOH SOAL 4
Sebuah sumber bunyi dari 700 Hzbergerak dengan kecepatan 20m/s menjauhi seorang pengamatyang diam. Berapa frekwensi yangdi dengar oleh pengamat jikaterdapat angin yang bergerakdengan kecepatan 10 m/s searahsumber bunyi dan kecepatanbunyi 340 m/s.
JAWABAN CONTOH SOAL 4
V = 0
P SVS
Vangin
SSa
aP f
VVVVV
f .0
Hzf P 6607002010340
10340
IR. STEVANUS ARIANTO 18
CONTOH SOAL 5
Sebuah pipa organa tertutuppanjangnya 80 cm, ditiup danmenghasilkan nada atas kedua.Berapakah panjang pipa organaterbuka yang dapat menghasilkannada atas pertama yangberesonansi dengan nada ataskedua pipa organa tertutuptersebut.
JAWABAN COTOH SOAL 5
Syarat Resonansi : frekuensi sama
POterbukaPOtertutup ff
VL
nVL
n
21 21
412
2
1180.2
12.2L
cmL 642
IR. STEVANUS ARIANTO 19
CONTOH SOAL 6
Suatu sumber bunyimemancarkan energi ke segalaarah. Jika jarak sumber bunyi
terhadap pendengar dibuat lebihjauh empat kali jarak semula.Berapakah berkurangnya taraf
intensitasnya ?
JAWABAN CONTOH SOAL 6
22
21
211:1:
RRII
2121
21 )4(1:1:RR
II
1:16: 21 II
21 16II
)log(log10 21
oo II
IITI
).(log102
1
II
IITI o
o
)16(log102
2
IITI
dBTI )2log40(
IR. STEVANUS ARIANTO 20
DEFINISIGELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
P
Q
-
-
v
iE
E
B
v
i
E
E
B
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK ADALAH :Perubahan medan listrik dan medan magnetSecara periodik yang merambat kesegala jurusan.SIFAT-SIFATNYA :1. Pola gelombang elektromagnetik samadengan pola gelombang transversal denganvektor perubahan medan listrik tegak lurus padavektor perubahan medan magnet.
2. Gelombang elektromagnetik menunjukkan gejala-gejala :Pemantulan, pembiasan, difraksi, polarisasi seperti halnya pada cahaya3. Diserap oleh konduktor dan diteruskan oleh isolator
HUKUM-HUKUMKELISTRIKAN DAN
KEMAGNETANGelombang elektromagnet berdasarkan hukum-hukumkelistrikan dan kemagnetan.
COULOMB ::: Muatan listrik menghasilkan medan
listrik yang kuat.BIOTSAVART : : Aliran muatan (arus) listrik menghasil-
kan medan magnet disekitarnya.FARADAY
MAXWELL
: : Perubahan medan magnet (B) dapatmenimbulkan medan listrik (E).
: Perubahan medan listrik (E) dapatmenimbulkan medan magnet (B).
IR. STEVANUS ARIANTO 21
KECEPATAN CAHAYAMaxwell mendukung teori Huygens bahwa cahaya merupa-Kan gelombang dan melalui perhitungan matematika yangCermat, maka Maxwell sampai pada suatu kesimpulan bah-Wa kecepatan gelombang cahaya bergantung dari nilaiKelistrikan ( o) dan kemagnetan ( o) :
0 0
1.
c9
2
1 .104 .9oC
Nm
74 .10.o
weberA m
Didapat :
83.10 /c m sGejala gelombang elektromagnetik baru dapat ditunjukkan beberapa
tahun setelah Maxwell meninggal oleh : H.R. Hertz
INTENSITASGELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Energi rata-rata per satuan luas yang dirambatkanoleh gelombang elektromagnetik.Intensitas tersebut sebanding dengan harga maksimum medanmagnet (B) dan sebanding pula dengan harga maksimun medanlistriknya (E).
E
B x
y
z
sin( . )y oE E kx tsin( . )z oB B kx t
.y z
o
E Bs
IR. STEVANUS ARIANTO 22
INTENSITAS RATA-RATAGELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
2. sin ( . )o o
o
E Bs kx t
2max sin ( . ) 1s jika kx t
2min sin ( . ) 0s jika kx t
_m a x m in
2s ss
_ .2o o
o
E Bs
0 0
1.o okarena E c B dan c
Maka:
cE21s 020
0
0
2_ E2c
s_
. . ( )E s At dalam jouleContoh soal
CONTOH SOALINTENSITAS GEM
Sebuah stasiun radio menerima gelombangelektromagnetik sinusoida dari satelit pe-mancar dengan kekuatan 50 KW. Berapakahamplitudo maksimum kuat medan listrikyang diterima satelit jika jarak antena sta-siun radio dan satelit 100 Km ?
IR. STEVANUS ARIANTO 23
JAWABAN CONTOH SOALINTENSITAS G E M
26
10
4_10
45
10.410.5
mwatt
APs
21025 10.4)10(4 mA
Dengan menganggap gelombang merambat ke segala arah.sehingga titik-titik yang berjarak sama dalam ruangberupa luasan bola : A = 4 R2
CNE /31010.45.10.3.10.4.2 2687
SPEKTRUMGELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
IR. STEVANUS ARIANTO 24
SPEKTRUMCAHAYA TAMPAK
PANJANG GELOMBANG
FREKWENSI
INTERFERENSI CAHAYA
Perpaduan dua atau lebih sumber cahaya sehinggamenghasilkan keadaan yang lebih terang (interferensimaksimum) dan keadaan yang gelap (interferensiminimum).
Syarat : Cahaya tersebut harus koheren.
Koheren : Dua sumber cahaya atau lebih yangmempunyai frekwensi, amplitudo dan beda fase yangtetap.
Ada dua macam interferensi cahaya :
Interferensi maksimum : Pada layar didapatkan garis terangInterferensi minimum : Pada layar didapatkan garis gelap
IR. STEVANUS ARIANTO 25
CERMIN FRESNELL
. 1(2 )2
d p kl
. 1(2 1)2
d p kl
INTERFERENSI MAKSIMUM/TERANG INTERFERENSI MINIMUM/GELAP
PERCOBAAN YOUNG
p
INTERFERENSI MAKSIMUM/TERANG
. 1(2 )2
d p kl
INTERFERENSI MINIMUM/GELAP
. 1(2 1)2
d p kl
CONTOH SOAL
IR. STEVANUS ARIANTO 26
CINCIN NEWTON
2 1(2 )2kr R k
2 1(2 1)2kr R k
INTERFERENSI MAKSIMUM/TERANG
INTERFERENSI MINIMUM/GELAP
CONTOH SOAL
INTERFERENSI PADALAPISAN TIPIS
12 ' cos (2 1)2
n d k
12 ' cos (2 )2
n d k
INTERFERENSI MAKSIMUM/TERANG
INTERFERENSI MINIMUM/GELAP
Dalam kehidupan sehari-hari dapat dilihat pada peristiwa :Warna-warna cahaya yang dipantulkan oleh buih sabun.Warna-warna cahaya yang dipantulkan oleh lapisan minyak diatas permukaan air. CONTOH SOAL
IR. STEVANUS ARIANTO 27
DIFRAKSI CAHAYACELAH TUNGGAL
Peristiwa pembelokan arah sinar jika sinar tersenut mendapat halangan.Penghalang yang dipergunakan biasanya berupa kisi, yaitu celah sempit.
1sin (2 1)2
d kd
1sin (2 )2
d k
Interferensi maksimum/terang
Interferensi minimum/gelap
PERBESARAN SISTEM ALAT OPTIKDIBATASI OLEH DIFRAKSI
Dm 22,1sinDL
dL
dtg
m
mmm
22,1
DLdm 22,1
Pola-pola difraksidari empat sumber titik
dengan bulat didepan lensa
Dengan memperbesar bukaanAkan mengurangi ukuran polaDIFRAKSI ini.
Menurut Kriteria Rayleigh : Dua benda titik dapat dipisahkan (dibedakan)Jika pusat dari pola difraksi benda titik pertama berimpit dengan minimumPertama daripada difraksi benda titik kedua.
Batas sudut resolusi atauSudut resolusi minimum :
DAYA URAI ALAT OPTIK :
d’dm
L S’
mm
m sangatKecil, maka
Dmmm 22,1sin
IR. STEVANUS ARIANTO 28
DIFRAKSI CAHAYAPADA KISI
1sin (2 1)2
d k
d dN
d = tetapan KisiBanyak garis-garis persatuanPanjang.
Kisi adalah kepingan kaca yang digores, menurut garis sejajar sehingga dapatbekerja sebagai celah yang banyak jumlahnya.
Interferensi maksimum/terang Interferensi minimum/gelap
1sin (2 )2
d k
CONTOH SOAL
POLARISASI
Polarisasi cahaya adalah : Pengkutuban daripadaarah getar dari gelombang transversal. (Dengandemikian tidak terjadi polarisasi pada gelombanglongitudinal).
Cahaya terpolarisasi dapat terjadi karena :Peristiwa pemantulan.Peristiwa pembiasan.Peristiwa pembiasan ganda.Peristiwa absorbsi selektif.
IR. STEVANUS ARIANTO 29
POLARISASI KARENAPEMANTULAN
Polarisasi linier terjadi bila cahaya yang datang pada cermin dengan sudut 570
POLARISASI KARENAPEMANTULAN DAN
PEMBIASANPolarisasi linier terjadi bila sinarpantul oleh benda bening dengansinar bias membentuk sudut 900.
90i r 90r i
sin 'sinn i n r sin 'sin(90 )n i n isin 'cosn i n i '
pntg in
Persamaan ini disebut :HUKUM BREWSTER.
Ditemukan oleh :David Brewster (1781-1868)
IR. STEVANUS ARIANTO 30
POLARISASI KARENAABSORBSI SELEKTIF
2cosoI I
Persamaan di atas dikenal dengan HUKUMMALUS, diketemukan oleh Etienne Louis
Malus pada tahun 1809.
EFFEK DOPPLER GELOMBANGELEKTROMAGNET
Gelombang elektromagnetik juga mengalami efek Doppler,Tetapi rumusannya berbeda dengan gelombang bunyi, karena:1. Gelombang bunyi memerlukan medium untuk rambatannya,
gelombang elektromagnetik tidak.
2. Kecepatan bunyi berperan penting karena kecepatan inibergantung medium, pada gelombang elektromagnetikgerak relatif antara sumber gelombang dan pengamatnyaberperan penting.
Ketika gelombang elektromagnetik, sumber gelombang dan Pengamat,ketiganya bergerak sepanjang garis lurus yang Sama melalui vakum(atau udara), persamaan efek Dopplernya:
)1(c
vff relsp
fp = frekwensi yang diterima pengamat (Hz)fs = frekwensi yang dipancarkan sumber gelombang (Hz)Vrel = kecepatan relatif sumber dan pengamatC = kecepatan cahaya dalam vakum (3.108 m/s)
IR. STEVANUS ARIANTO 31
CONTOH SOALINTERFERENSI PERCOBAAN
YOUNGDalam percobaan interferensimenurut Young digunakan dua celahyang berjarak 1 mm ditempatkansejauh 200 cm dari sebuah layar.Apabila jarak garis terang ketiga dangaris gelap kedua adalah 1,68 mm.Hitunglah panjang gelombang yangdigunakan.
JAWABAN CONTOH SOALINTERFERENSI PERCOBAAN
YOUNG
68,123 gt pp 68,1)
21)(12()
21(2
d
k
d
k
68,11
2000)21)(12.2(
1
2000)21(3.2
310.68,13310.68,1 3
oAmm 600.510.6,5 4
IR. STEVANUS ARIANTO 32
CONTOH SOALINTERFERENSI PADA CINCIN
NEWTONBerkas sejajar sinar kuning datangpada permukaan datar dan lensaplankonveks dengan arah tegak lurusternyata lingkaran gelap cincinnewton yang kesepuluh 6 mm jikadigunakan panjang gelombang 6000A, hitunglah jari-jari cincin gelapNewton yang ke-40.
JAWABAN CONTOH SOALINTERFERENSI PADA CINCIN
NEWTON
meterR 6
mmmr 1210.12 340
2 1( 2 )2nr R k
3 2 101(6.10 ) (2.10) 6.000.102
R
1040 10.6000.
21)40.2.(6r
IR. STEVANUS ARIANTO 33
CONTOH SOAL INTERFERENSIPADA SELAPUT TIPIS
Keping gelas dengan ketebalan 0,4mikrometer disinari cahayapolikromatik dengan arah tegak luruspada keping. Indeks bias kaca 1,5,jika panjang gelombang cahayatampak dan 400 nm < < 700 nm,maka hitunglah panjang gelombangcahaya tampak yang dipantulkanterang sekali.
JAWABAN CONTOH SOALINTERFERENSI PADA SELAPUT TIPIS
12 ' cos (2 1)2
n d r k
6 12.1,5.0,4.10 (2.3 1)2
60,48.10 480meter nm
IR. STEVANUS ARIANTO 34
CONTOH SOALDIFRAKSI PADA KISI
Untuk mengukur panjang gelombang sinar merahdilakukan percobaan sebagai berikut : Sinarkuning panjang gelombang 5800 A dijatuhkantegak lurus pada suatu kisi. Pola difraksi diterimadi layar yang jaraknya 4 m dari kisi. Garis terangorde pertama berjarak 58 cm dari garis terangpusat. Sesudah itu sinar merah dijatuhkan tegaklurus pada kisi. Ternyata garis terang orde pertamaberjarak 65 cm dari garis terang pusat. Hitunglahpanjang gelombang sinar merah tersebut.
JAWABAN CONTOH SOALDIFRAKSI PADA KISI
1sin 8, 2504 (2.1) 5.8002
od
65 0,1625400
ptg
58 0,145400
ptg
8,2504o
1sin (2 )2
d k
0,1435 5.800d
40418,1185o
d A
9, 2299o
1404181185sin 9,2299 (2.1)2
o
6482,9169oA
IR. STEVANUS ARIANTO 35
PROFICIATKAMU TELAH MENYELESAIKAN PELAJARAN INI
YAITU TENTANG GELOMBANG DAN PERLUKAMU MENGERJAKAN TUGAS , DAN KAMU AKHIRI
DENGAN MENGERJAKAN SOAL-SOAL WEB.