Materi dan pembahasan soal gelombang cahaya

MATERI GELOMBANG CAHAYA

DIFRAKSI CELAH TUNGGAL

DIFRAKSI CELAH TUNGGAL
Keterangan:
d = lebar celah.
θ = sudut deviasi.
n = gelap ke-n.
λ = panjang gelombang cahaya.
P = jarak antara gelap ke-n dengan terang pusat.
L = jarak antara celah dengan layar.

INTERFERENSI PADA KISI

INTERFERENSI PADA KISI
Dengan:
d = 1 / N = jarak dua celah berdekatan.
n = terang ke-n.
P = jarak antara terang ke-n dengan terang pusat.

INTERFERENI CELAH GANDA

Pola terang

Pola terang
Atau
Pola terang

Pola gelap

Pola gelap
n = 1, 2, 3, ..

JARAK DUA TERANG ATAU DUA GELAP YANG BERURUTAN

JARAK DUA TERANG ATAU DUA GELAP YANG BERURUTAN

CONTOH SOAL GELOMBANG CAHAYA DAN PEMBAHASAN

PEMBAHASAN SOAL DIFRAKSI CELAH TUNGGAL

Nomor 1
Seberkas cahaya melewati celah tunggal yang sempit, menghasilkan interferensi minimum orde 3 dengan sudut deviasi 30o. Jika cahaya yang dipergunakan mempunyai panjang gelombang 6000 Ǻ, maka lebar celahnya adalah...
A.1,3 . 10-6 m
B.1,8 . 10-6 m
C.2,1 . 10-6 m
D.2,6 . 10-6 m
E.3,6 . 10-6 m

Pembahasan:
Diketahui:
n = 3
θ = 30o
λ = 6.000 Ǻ = 6.000 . 10-10 m
Ditanya: d
Jawab:
d sin θ = n λ
d . sin 30o = 3 . 6000 . 10-10 m
d . ½ = 18 . 10-7 m = 3,6 . 10-6 m
Jawaban: E

Nomor 2
Seberkas cahaya lewat celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde ke dua dengan sudut deviasi 300. Apabila lebar celah 2,4 . 10-4 cm, maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah...
A. 4800 Ǻ
B. 6000 Ǻ
C. 9600 Ǻ
D. 14400 Ǻ
E. 19200 Ǻ

Pembahasan:
Diketahui:
n = 2
θ = 300
d = 2,4 . 10-4 cm = 2,4 . 10-6 m
Ditanya: λ = ...
Jawab:
d sin θ = n λ
2,4 . 10-6 m . sin 30o = 2 . λ
2,4 . 10-6 m . ½ = 2 . λ
λ = 0,6 . 10-6 m = 0,6 . 10-6 / 10-10 Ǻ = 6000 Ǻ
Jawaban: B

Pembahasan soal interferensi celah ganda

Nomor1
Gambar dibawah menggambarkan percobaan Young.
Pembahasan soal interferensi celah ganda
Jika d adalah jarak antara dua celah, L adalah jarak layar ke celah, dan P2 adalah jarak garis terang kedua dari terang pusat, maka gelombang cahaya yang digunakan adalah...(1 Ǻ = 10-10 m)
A. 3000 Ǻ
B. 4000 Ǻ
C. 5000 Ǻ
D. 5500 Ǻ
E. 6000 Ǻ

Pembahasan soal interferensi celah ganda
Nomor 2
Gambar berikut menggambarkan diagram Young, d adalah jarak antar celah, P2 adalah garis terang orde 2. Jika panjang gelombang yang digunakan adalah 400 nm (1 nm = 10-9 m), maka jarak antar celah adalah...
Pembahasan soal interferensi celah ganda
A. 1,6 . 10-1 mm
B. 1,6 . 10-2 mm
C. 2,0 . 10-2 mm
D. 1,6 . 10-3 mm
E. 2,0 . 10-3 mm

Pembahasan:
Diketahui:
n = 2
θ = 30o
λ = 400 nm = 400 . 10-9 m = 4 . 10-7 m
Ditanya: d = ...
Jawab:
d sin θ = n λ
d sin 30o = 2 . 4 . 10-7 m
d . ½ = 8 . 10-7 m
d = 16 . 10-7 m = 1,6 . 10-3 mm
Jawaban: D

Nomor 3
Sebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang panjang gelombangnya 640 nm. Sebuah layar diletakkan 1,5 m dari celah. Jika jarak kedua celah 0,24 mm maka jarak dua pita terang yang berdekatan adalah....
A.4,0 mm
B.6,0 mm
C.8,0 mm
D. 9,0 mm
E. 9,6 mm

Pembahasan soal interferensi celah ganda

Pembahasan soal interferensi pada kisi

Nomor 1
Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5.000 goresan tiap cm. Sudut deviasi orde kedua adalah 30o. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah......
A. 2.500 angstrong
B. 4.000 angstrong
C. 5.000 angstrong
D. 6.000 angstrong
E. 7.000 angstrong

Pembahasan soal interferensi pada kisi
Nomor 2
Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400 garis tiap cm dan sudut deviasi sinar 30o maka banyaknya garis terang yang terjadi pada layar adalah.....
A.24
B.25
C.26
D.50
E.51

Pembahasan soal interferensi pada kisi

Nomor 3
Perhatikan diagram difraksi celah ganda (kisi) dengan data berikut ini.
Contoh soal interferensi kisi
Jika panjang gelombang berkas cahaya 6000Å dan jarak antar celah 0,6 mm, maka jarak antara terang pusat dengan gelap pertama pada layar adalah....
A. 0,2 mm
B. 0,4 mm
C. 0,6 mm
D. 0,9 mm
E. 1,2 mm

Pembahasan soal pada kisi 

Soal-soal latihan gelombang cahaya

Nomor 1
Sebuah kisi memiliki 12.500 garis/cm. Seberkas sinar monokromatis datang tegak lurus pada kisi. Bila spektrum orde pertama membentuk sudut 30o dengan garis normal pada kisi, maka panjang gelombang sinar tersebut adalah...
A.4 . 10-7 Ǻ
B.4 . 10-5 Ǻ
C.4 . 10-3 Ǻ
D.4 . 103 Ǻ
E.4 . 105 Ǻ

Nomor 2
Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang yang berurutan 2,4 cm, maka panjang gelombang yang digunakan adalah...
A.400 nm
B.450 nm
C.480 nm
D.560 nm
E.600 nm

Nomor 3
Sebuah kisi mempunyai konstanta kisi 4 . 105 /m. Terang orde kedua didifraksikan pada sudut 37o (tan 37o = ¾) terhadap normal. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah...
A.5,6 . 10-7 m
B.6,5 . 10-7 m
C.7,5 . 10-7 m
D.7,8 . 10-7 m
E.8,0 . 10-7 m

Nomor 4
Jika seberkas cahaya monokromatis diarahkan pada sebuah kisi yang mempunyai 104 garis/cm, garis terang pertama terjadi pada sudut deviasi 30, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah...
A.1000 Ǻ
B.2000 Ǻ
C.3000 Ǻ
D.4000 Ǻ
E.5000 Ǻ

Nomor 5
Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 Ǻ datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membentuk sudut 300, jumlah garis per cm kisi adalah...
A.2000 goresan
B.4000 goresan
C.5000 goresan
D.20.000 goresan
E.50.000 goresan

Nomor 6
Cahaya monokromatik dari sumber jauh datang pada sebuah celah tunggal yang lebarnya 3,00 nm. Jarak terang pusat dari pola difraksi ke gelap pertama sama dengan 1,80 mm. Jika jarak layar ke celah 60 cm, maka cahaya tersebut memiliki panjang gelombang...
A.3200 nm
B.4800 nm
C.5500 nm
D.6000 nm
E.9000 nm

Bacaan lainnya:
Kupu-kupu bersayap transparan
Nenek-nenek yang tetap cantik dan muda
Orang-orang pintar didunia
Ditulis oleh: Admin Hallo Blog Updated at : 16:38:00