Makalah Interferensi Cahaya

MAKALAH INTERFERENSI CAHAYA

Disusun oleh :

Nama   : Nurul Hidayati

Kelas   : XI MIA 1

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas Ibu Suesti S.Pd, M.Pd

  

SMA Negeri 1 Pacet

Tahun Ajaran 2015/2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.    Latar Belakang

Interferensi gelombang cahaya mula-mula diperlihatkan oleh Thomas Young dalam tahun 1801. Dalam percobaannya Young menjelaskan bahwa interferensi merupakan gejala penyebaran arah yang dialami oleh seberkas gelombang cahaya ketika melalui suatu celah sempit dibandingkan dengan ukuran panjang gelombangnya. Jika pada interferensi tersebut berkas gelombangnya melewati dua celah sempit maka ketika dua gelombang atau lebih tersebut bertemu atau berpadu dalam ruang maka medan-medan tersebut akan saling menambahkan dengan mengikuti prinsip superposisi.

Dengan menggunakan sumber gelombang yang sama (sumber cahayanya sama) dan dengan panjang gelombangnya diketahui juga, maka dapat ditentukan jarak yang sangat pendek serta sifat medium optiknya akan mudah teramati. Interferensi adalah suatu kejadian dimana dua gelombang atau lebih berjalan melalui bagian yang sama dari suatu ruangan pada waktu yang bersamaan. Hal ini mengakibatkan terjadinya superposisi dari gelombang gelombang tersebut sehingga menghasilkan pola intensitas baru.

2.    Rumusan masalah

1.      Apa pengertian dari interferensi cahaya ?

2.      Apa saja syarat terjadinya interferensi gelombang ?

3.      Apa penerapan interferensi cahaya dalam kehidupan sehari-hari ?

4.      Bagaimana proses terjadinya pelangi ?

BAB II

PEMBAHASAN

1.    Pengertian interferensi cahaya

Interferensi adalah interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama dengan nol, sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.Interferensi merupakan perpaduan/interaksi dua atau lebih gelombang cahaya dapat menghasilkan suatu pola yang teratur terang-gelap. Intererensi adalah hasil kerja sama dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik di dalam ruang dan menimbulkan fenomena fisik yang dapat diamati.

Agar interferensi yang stabil dan berkelanjutan dari gelombang cahaya dapat diamati, dua kondisi berikut harus dipenuhi:

·         Sumber harus bisa mempertahankan suatu beda fasa yang tetap (sumber koheren).

·         Sumber harus monokromatis dan menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang sama.

·         Jika sumbernya monokromatik, maka pola interferensi adalah hitam-putih.

·         Pola interferensi stabil, jika memiliki frekuensi sama.

·         Perbedaan frekuensi yang signifikan mengakibatkan beda fasa yang bergantung waktu, sehingga I12 = 0.

·         Jika sumber memancarkan cahaya putih, maka komponen merah berinterferensi dengan merah, biru dengan biru dan seterusnya.

·         Pola interferensi akan terlihat jelas, jika sumber memiliki amplitudo yang hampir sama atau sama.

·         Daerah pusat dari pola terang atau gelap menunjukkan interferensi yang konstruktif atau destruktif sempurna.

·         Interferensi terjadi pada cahaya yang terpolarisasi linier atau polarisasi lain, termasuk cahaya natural / alami (Hukum Fresnel-Arago).

Ketika dua gelombang yang koheren menyinari/melalui dua celah sempit, maka akan teramati pola interferensi terang dan gelap pada layar. Jarak tempuh cahaya yang melalui dua celah sempit mempunyai perbedaan (beda lintasan), hal ini yang menghasilkan pola interferensi. Pola interferensi terbagi dua, yaitu:

ü Interferensi Maksimum (Konstruktif)

Interferensi Maksimum adalah gelombang saling memperkuat/konstruktif, menghasilkan garis terang. Interferensi maksimum terjadi jika kedua gelombang memiliki fase yang sama (sefase), yaitu jika selisih lintasannya sama dengan nol atau bilangan bulat kali panjang gelombang λ
d sin θ = m λ; m = 0, 1, 2 ……….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 :
pd/l = m λ dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.

ü Interferensi Minimum (Destruktif)

Interferensi Minimum adalah gelombang saling memperlemah/destruktif, menghasilkan garis gelap. Interferensi minimum terjadi jika beda fase kedua gelombang 180 derajad, yaitu jika selisih lintasannya sama dengan bilangan bulat kali setengah panjang gelombang λ
d sin θ = (m – ½ )λ; m = 1, 2, 3 …………Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke 0. Untuk m = 1 disebut gelap ke-1 dst.
Mengingat sin θ = tan θ = p/l, maka: pd/l = (m – ½ )λ dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang. Jarak antara dua garis terang yang berurutan sama dengan jarak dua garis gelap berurutan. Jika jarak itu disebut Δp, maka :
Δp d = λ l

2.    Syarat terjadinya interferensi cahaya

          Kedua sumber cahaya harus bersifat koheren (Kedua sumber cahaya mempunyai beda fase,frekuensi dan amplitude sama). Thomas Young, seorang ahli fisika membuat dua sumber cahaya dari satu sumber cahaya, yang dijatukan pada dua buah celah sempit.Satu sumber cahaya, dilewatkan pada dua celah sempit, sehingga cahaya yang melewati kedua celah itu, merupakan dua sumbeer cahaya baru. Seperti pada gambar berikut :

Gambar 1. Cahaya melewati dua celah

Hasil interferensi dari dua sinar/cahaya koheren menghasilkan pola terang dan gelap.

Ø Interferensi maksimum/terang/konstruktif, terjadi bila :

atau

Keterangan :

P=jarak dari terang/gelap ke-m dengan terang pusat (meter)

d=jarak kedua sumber cahaya/celah(meter)

l=jarak antara sumber cahaya dengan layar (meter)

m=bilangan (1,2,3…dst)

l=panjang gelombang (meter, atau Amstrong A0=1.10-10meter)

Ø Interferensi Minimum/Gelap/Destrutip, terjadi jika:

             atau 

3.    Penerapan interferensi cahaya dalam kehidupan sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari, kita melihat gelembung air sabun akan terlihat berwarna-warni. Begitu juga genangan minyak tanah diatas permukaan air, akan terlihat sama berwarna warni. Warna-warni pelangi menunjukkan pada kita bahwa sinar matahari adalah gabungan gabungan dari berbagai macam warna dari spektrum kasat mata. Akan tetapi warna pada gelombang sabun, lapisan minyak, warna bulu burung merah dan burung kalibri bukan disebabkan oleh pembiasan. Tetapi karena terjadi interferensi konstruktif dan distruktif dari sinar yang dipantulkan oleh suatu lapisan tipis. Adanya gejala interferensi ini bukti yang paling menyakinkan bahwa cahaya itu adalah gelombang.

Warna-warni terbentuk karena adanya interferensi gelombang cahaya yang memasuki lapisan tipis sabun. Karena cahaya putih seperti sinar matahari memiliki banyak panjang gelombang maka sinar yang masuk kedalam lapisan sabun dan yang dipantulkan oleh lapisan sabun itu juga akan mengalami pembiasan dan pemantulan yang tidak sama karena masing-masing panjang gelombang memiliki indeks bias sendiri-sendiri. Lintasan yang dilalui masing-masing gelombang tidak sama. Sinar putih ini mengalami dispersi atau penguraian warna dan terbentuklah cahaya berwarna-warni. Berwarna-warni karena cahaya yang jatuh ke gelembung sabuk dipantulkan dan dibiaskan secara tidak merata karena indeks bias yang berbeda di tiap titik gelembung gara-gara tidak samanya ketebalan gelembung sabun.

4.    Proses terjadinya pelangi

Bagaimana proses terjadinya pelangi adalah bermula dari ketika cahaya matahari melewati sebuah tetes hujan yang kemudian dibelokkan atau dibiaskan menuju tengah tetes hujan tersebut, yang memisahkan cahaya putih itu menjadi sebuah warna spektrum. Kemudian, warna-warna yang terpisah ini memantul di belakang tetes hujan dan memisah lebih banyak lagi saat meninggalkannya. Akibatnya, cahaya tampak melengkung menjadi kurva warna yang disebut sebagai pelangi. Cahaya dengan panjang gelombang terpendek seperti ungu, terdapat di bagian kurva dan yang memiliki panjang gelombang terpanjang seperti merah terdapat pada bagian luar.

Interferensi merupakan sifat cahaya yang dapat diamati ketika perbedaan gelombang cahaya dicampur bersamaan. Contoh interferensi adalah pelangi yang kamu lihat dalam gelembung sabun, spektrum warna oval, dan kilauan warna dari beberapa bulu burung. Di sebagian area pola interferensi, gelombang cahaya berada dalam fase, dengan bukit dan lembah saling menguatkan, membentuk daerah yang berkilau. Di daeah lain, di luar fase, dengan bukit dan lembah yang berlawanan, membentuk daerah yang suram. Terdapat berbagai variasi cara untuk memperagakan interferensi, pada bagian daerah yang terang maupun daerah suram, dan perbedaan warna menggambarkan perbedaan panjang gelombang cahaya. interferensi menghasilkan gelombang yang berhimpit. Ketika dua bukit (titik tertinggi) gelombang bertemu, mereka bergabung menjadi gelombang yang lebih besar. Ketika bukit sebuah gelombang dan lembah (titik terendah) gelombang bertemu, gelombang saling mengapuskan satu sama lain. Posisi bukit dan lembah disebut fase.

 

 

 BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

          Interferensi adalah interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama dengan nol, sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.Interferensi merupakan perpaduan/interaksi dua atau lebih gelombang cahaya dapat menghasilkan suatu pola yang teratur terang-gelap. Intererensi adalah hasil kerja sama dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik di dalam ruang dan menimbulkan fenomena fisik yang dapat diamati. Ketika dua gelombang yang koheren menyinari/melalui dua celah sempit, maka akan teramati pola interferensi terang dan gelap pada layar. Jarak tempuh cahaya yang melalui dua celah sempit mempunyai perbedaan (beda lintasan), hal ini yang menghasilkan pola interferensi.

Daftar Pustaka

Amin Pasharibu. 2013. Makalah Tentang Intervensi Cahaya Dan Difraksi Cahaya. (online), (http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2284844-pengertian-difraksi-fisika/#ixzz2Hw3NeR8F). Diakses pada tanggal 27 Maret 2016.

Sri wahyu widyaningsih.2012. Interferensi gelombang. (online), (http://sriwahyuwidyaningsih.blogspot.co.id/2012/02/interferensi-gelombang.html). Diakses pada tanggal 26 April 2016.

 

Read More