Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

21
Free Powerpoint Templates Page 1 Free Powerpoint Templates Cahaya sebagai Gelombang Tugas TIK - PowerPoint

Transcript of Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Page 1: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Free Powerpoint TemplatesPage 1

Free Powerpoint Templates

Cahaya sebagai Gelombang

Tugas TIK - PowerPoint

Page 2: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Free Powerpoint TemplatesPage 2

Disusun oleh:

Elisabeth Isandhyta

XII IPA 1

SMAN 1 Cikarang Utara

Page 3: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 4: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Dispersi

Perubahan Fase

Gelombang

Interferensi Polarisasi

Difraksi

Gejala Cahaya:

Clic

k th

e b

ulb

to c

ontin

ue

Page 5: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 6: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 7: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 8: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 9: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Free Powerpoint TemplatesPage 9

Perubahankerapatan medium

Page 10: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 11: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 12: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 13: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 14: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 15: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 16: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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.

Page 17: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

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

Page 18: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Free Powerpoint TemplatesPage 18

PolarisasiPolarisasi cahaya merupakan proses pembatasan getaran vektor listrik gelombang cahaya sehingga menjadi satu arah getar saja.

Page 19: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Free Powerpoint TemplatesPage 19

Polarisasi dengan penyerapan selektif

2cosmaksII

Hukum Malus

Page 20: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Free Powerpoint TemplatesPage 20

Polarisasi oleh pemantulan

dd nn 90sinsin 21

Dari hukum Snellius didapat

Hukum Brewster

1

2tann

nd

Page 21: Elisabeth I N IPA 1 - Cahaya Sebagai Gelombang

Free Powerpoint TemplatesPage 21

Thank You for Your Attention