optika tentang difraksi interferensi
-
Upload
ajeng-rizki-rahmawati -
Category
Education
-
view
78 -
download
0
Transcript of optika tentang difraksi interferensi
Oleh :
1. Nur Hafiyani(4201412016)
2. Fajar Hidayani (4201412016)
3. Ajeng Rizki Rahmawati (4201412016)
4. Jelia Fetmi Amalia (4201412016)
DIFRAKSI CAHAYA DIFRAKSI FRAUNHOFER
GABUNGAN PERISTIWA INTERFERENSI DAN DIFRAKSI PADA KISI
DIFRAKSI DAN INTERFERENSI PADA
CELAH GANDA
POLARISASI CAHAYA (PENDAHULUAN)
DAYA PISAH KISI
DIFRAKSI CAHAYA
Telah diketahui bahwa sebuah celah dapat berperilaku sebagai sumber cahaya baru. Bahkan sumber cahaya yang
berbentuk gelombang datar (planewave) ketika melalui sebuah celah akan keluar dengan bentuk gelombang
silindris. Dengan kata lain cahaya tidak selalu merambat sepanjang garis lurus. Contoh lain adalah gelombang radio
AM yang dapat diterima di daerah di balik gunung. Gelombang radio AM mampu mengelilingi gunung tanpa
mengalami banyak kesulitan. Sebaliknya, sulit untuk dapat menangkap gelombang TV. Dari kasus ini, secara intuitif dapat disimpulkan bahwa panjang gelombang pendek (shortwave) cenderung menjalar sepanjang garis lurus,
sedangkan panjang gelombang radio yang lebih panjang mengalami pembelokan yang disebut dengan difraksi.
FENOMENA DIFRAKSI
FENOMENA DIFRAKSI
PENJELASAN….
Arah rambat gelombang mengalami pembelokan. Hal ini sesuai dengan prinsip Huygens, yang menyatakan bahwa dalam proses perambatan gelombang bebas, semua titik pada muka gelombang merupakan sumber titik baru dan akan merambatkan gelombang sekunder sferis kesegala arah. Gelombang sekunder mempunyai frekuensi yang sama dengan gelombang primernya. Muka gelombang
baru merupakan garis singgung dari lingkaran gelombang-gelombang sekunder tersebut, serta arah gelombang
tegak lurus dengan muka gelombang.
DIFRAKSI FRAUNHOFER
PENJELASAN….
Jika jarak dari sumber pertama dan sumber kedua adalah x, maka beda lintasan
yang ditempuh sampai pada titik P adalah
sinxr
Akibatnya beda sudut fasa antara gelombang yang datang dari sumber pertama dan sumber
kedua di titik P adalah
sinkd
Dan beda fasa antara gelombang yang datang dari sumber ketiga dan sumber pertama
adalah 2 , begitu seterusnya. Sehingga beda fasa pada titik P antara gelombang yang
datang dari tepi celah atas dan tepi celah bawah adalah sebesar
sinsin9 kaxk
DIAGRAM VEKTOR UNTUK SUPERPOSISI GELOMBANG SEKUNDER YANG DATANG DARI SUMBER TITIK HUYGENS
PADA MUKA GELOMBANG DI DALAM CELAH
PENJELASAN…..
Dari Gambar ditunjukkan bahwa perbandingan amplitudo di titik P dan O adalah
Maka perbandingan antara intensitas di titik P dengan intensitas di titik O adalah
2
2
2
2
2
2sin
O
P
O
P
A
A
I
I
Pola Gelap Terjadi jika
Bernilai minimum atau sama dengan nol
Harga tersebut terpenuhi, jika
Dengan
a = lebar celah
= panjang gelombang cahaya, dan
n = bilangan bulat 1, 2, 3, .......................................dan seterusnya
Atau nka 2sin
nka 2sin
na 2sin2
na sin
Pola Terang Terjadi jika
Bernilai maksimum atau sama dengan satu
Harga tersebut terpenuhi, jika
Atau
2
122sin nka
12sin nka
12sin2
na
2
112sin na
Dengan n = 1, 2, 3, 4,...............
Dengan
a = lebar celah
= panjang gelombang cahaya, dan
n = bilangan bulat 1, 2, 3, .......................................dan seterusnya
GABUNGAN PERISTIWA INTERFERENSI DAN DIFRAKSI PADA KISI
Difraksi oleh sitem dengan N buah celah yang teratur, yang memiliki lebar celah a dan kostanta d, mempunyai pola yang merupakan gabungan
antara pola dirfaksi satu celah tak sempit dengan pola interferensi N buah sumber yang sinkron
Jika suatu sistem N celah disinari dengan cahaya monokromatis, maka intensitas pada layar dinyatakan dengan persamaan (2.29)
* : intensitas tunggal tiap celah
*d : jarak antar celah
Sehingga , intensitas pada layar mempunyai harga maksimum
𝐼=𝐼 0𝑠𝑖𝑛2 (𝑁 δ /2 )𝑠𝑖𝑛2 (δ /2 )
𝐼𝑚𝑎𝑘𝑠=𝐼 0𝑁2
Sehingga intesitas pada layar dengan sudut dapat dinyatakan dengan persamaan :
(2.51)
Pada peristiwa difraksi celah tunggal intensitas pada layar diberikan dengan persamaan (5.39)
: lebar celah
𝐼=𝐼𝑚𝑎𝑘𝑠(𝑠𝑖𝑛𝑁 δ /2𝑁𝑠𝑖𝑛 δ /2 )
2
𝐼=𝐼𝑚𝑎𝑘𝑠𝑠𝑖𝑛2 𝛽 /2
( 𝛽/2 )
Jadi jika sistem N celah disinari dengan cahaya monokromatis , maka intensitas pada layar dinyatakan dengan efek gabungan antara interferensi dan difraksi
(2.52)
Faktor difraksi celah
Faktor interferensi
celah banyak
Persamaan (2.48) dapat juga ditulis
Dengan N = jumlah celah
a = lebar celah
d = jarak antar celah
GAMBAR INTERFERENSI DAN DIFRAKSI KISI
: panjang gelombang rata-rata dari dua garis spektrum yang dikenal hampir tak terpisah
: perbedaan panjang gelombang
Untuk mendapatkan daya pisah tinggi dibuat banyak goresan pada kisi
untuk (maksimum pusat)
𝑅=λ∆ λ
DAYA PISAH KISI
Kriteria Rayleigh menyatakan bahwa pemisahan sudut harus sama dengan pemisahan sudut diantara sebuah maksimum utama dengan
minimum yang berdekatan dengan maksimum tersebut