Difraksi Celah Tunggal Celah Ganda Celah

8/12/2019 Difraksi Celah Tunggal Celah Ganda Celah

1/25

EKO NURSULISTIYO

1


2/25

A. PENGERTIAN

Jika muka gelombang bidang tibapada suatu celah sempit(lebarnyalebih kecil dari panjang gelombang),maka gelombang ini akanmengalami lenturan sehinggaterjadi gelombang-gelombangsetengah lingkaran yang melebar dibelakang celah tersebut. Peristiwaini dikenal dengan difraksi.Difraksimerupakan pembelokancahaya di sekitar suatu penghalang/suatu celah.

2


3/25

Prinsip Huygens-Fresnel Prinsip Huygens-Fresnel : setiap titik dari muka-muka gelombang yang tidak

terganggu, pada saat tertentu bertindak sebagai sumber muka-mukagelombang speris kedua (frekuensinya sama dengan sumber primer).Amplitudo medan optik (listrik/magnet) di suatu titik merupakan superposisidari muka-muka gelombang speris tadi.

Jika panjang gelombang () lebih besar dibandingkan dengan lebar celah (d),maka gelombang akan disebar keluar dengan sudut yang cukup besar.

3


4/25


5/25

C. MACAM-MACAM DIFRAKSI

DIFRAKSI FRESNEL DIFRAKSI FRAUNHOFER

Jarak sumber ke celah dan celah kelayar dekat berkas tidak perlusejajar celah lebar dan tidak sempit

Topik yang dibicarakan adalahdifraksi oleh :1. lubang bulat2. celah persegi3. penghalang berbentuk piringan4. penghalang berbentuk lancip

(tajam)

Letak sumber cahaya dan layar jauhsekali dari celah. Berkas yangmemasuki celah harus sejajar danyang keluar dari celah harus sejajar

Topik yang akan dibicarakan adalahdifraksi oleh1. Celah tunggal (single slit)2. Lubang bulat (circular aperture)3. Dua celah sempit

4. Kisi (celah banyak)

Jika sebuah difraksi fresnel ditempatkan lensa cembung pada sinar yangmasuk dan sinar yang keluar dari celah maka sinar dianggap sejajar dandisebut sebagai difraksi faunhofer.

5


6/25

D. DIFRAKSI FRAUNHOFER OLEH CELAH TUNGGAL

6


7/257


8/25

Jika jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari lebarcelah a(l >> a), maka sudut sangat kecil, sehingga sin

= tan =p/l(Pada gambar awalp = y.).

8


9/25

Contoh soal

9


10/25

Garap bareng nyok... 1. laser berwarna hijau ditembakkan ke dalam sebuah

celah yang mempunyai lebar 0,550 mm. Difraksiterlihat pada dinding yang berada pada jarak 2,06 m

dari celah. Jarak gelap kedua dari terang pusat adalah4,10 mm. Berapakah panjang gelombang sinartersebut?

2. sebuah layar ditempatkan pada jarak 50 cm daricelah tunggal yang disinari oleh cahaya denganpanjang gelombang 600 nm. Jika jarak antara gelap ke3 dengan gelap 1 adalah 3 mm, berapa lebar dari ceahtersebut?

10


11/25

E. DIFRAKSI FRAUNHOFER CELAH GANDA

Pada pola intensitas gelombang interferensi semua titik terang mempunyai amplitudo

yang sama. Pola intensitas pada difraksi mempunyai amplitudo yang makin lama makinlemah. Kombinasi dari kedua amplitudo ini menghasilkan pola campuran antara difraksidan interferensi. Dalam gambar di bawah ini dilakukan percobaan dengan menggunakanjarak antar celah d = 18 m dan lebar celah a = 3m. Pola yang diproleh adalah sepertigambar di bawah ini :

11


12/25

Terjadi gabungan antara difraksi celah dengan interferensi dari kedua buah celah.

Interferensi masuk dalam pola difraksi sehingga pada suatu tempat terdapat pola

interferensi maksimum yang tidak terlihat disebut orde yang hilang (missing ordes)

12


13/25

Soal

Sebuah sinar melewati dua buah celah yangmempunyai lebar sama yaitu 30 mikrometer. Jarakkedua celah 240 mikrometer. Jika dalam keadaan initerjadi difraksi dan interferensi. Pada orde teranginterferensi ke berapa tidak terlihat di layar?

Tunjukkan sudut yang dibentuk oleh difraksi maupuninterferensi pada keadaan tersebut,Jika cahaya yangdigunakan 600 nm?

13


14/25

F. DIFRAKSI KISI Apabila sebuah sinar melewati kisi maka yang akan terjadi adalah 1. dispersi : peruraian warna dari berkas sinar yang polikromatis

Cahaya yang mempunyai panjang gelombang yang sama akan mengalamisuperposisi dengan cahaya dengan panjang gelombang yang sama. Sehinggayang terjadi adalah adanya pola garis yang mempunyai warna tertentu. Akantetapi jika cahaya yang digunakan polikromatis maka tidak akan didapatkanterjadinya peruraian warna. Yang ada adalah superposisi dari cahaya tersebutsehingga hanya akan tampak satu warna saja.

2. deviasi : perubahan arah dari jalanya sinar

Jika gelombang dengan berbagai panjang gelombang melewati kisi makasetiap panjang gelombang akan membentuk maksimum pada sudut yangberbeda kecuali pada orde m = 0.

14


15/25

Contoh soal Sebuah sinar polikromatis mengarah ke kisi difraksi

dengan 1000 garis per cm. Jika panjang gelombangsinar merah = 640 nm, berapa sudut yang dibentuk

pada maksimum pertamanya? Jika panjang gelombangsinar 750 nm berapa sudut yang dibentuknya padamaksimum 1?

Sebuah kisi dengan 20.000 garis memiliki panjang 4

cm. Tentukan sudut yang dibentuk oleh dua buahsinar dengan panjang gelombang 400 nm dan 800 nmpada interferensi orde pertamanya?

15


16/25

G. DIFRAKSI CELAH PERSEGI

16


17/25

H. DIFRAKSI CELAH LINGKARAN

17


18/25

I. DAYA URAI OPTIS

Saat pusat maksimum dari sebuah gambar jatuh pada minimum 1 darigambar yang lain maka kedua gambar tersebut dapat dipisahkan. Hal inidisebut sebagai Kriteria Rayleigh.Gambar 12 sebelah kiri menunjukkankeadaan dimana sudut yang dibentuk cukup lebar sehingga dua buah sumberdapat dipisahkan/terihat terpisah. Sebaliknya jika sudut terlalu kecil makakedua sumber tidak dapat dipisahkan.

18


19/25

Jauh (bersatu) mulai bisa dipisahkan terpisahkan

19


20/25

20


21/25

21


22/25

Intensitas daya pisah dua buah sumber cahaya

22


23/25

23


24/25

Soal digarap bareng.... Titik dekat seorang wanita 25 cm. Jika diameter pupil

matanya 2 mm berapa sudut minimum dua buah bendayang memancarkan cahaya dengan panjang gelombang500 nm agar masih bisa terlihat terpisah? Berapa jarak

minimumnya agar masih terlihat terpisah?

24


25/25

Dicobo rek.....

Dua monster jahat dan baik sedang bertarung dandiperlihatkan pada sebuah layar tancap. Monster jahatmempunyai satu buah mata dan memancarkan cahaya

merah. Monster baik juga demikian. Jika panjanggelombang sinar merah dari mata kedua monster 660nm dan kedua mata monster terpisah sejauh 10 cm,berapakah jarak maksimum agar mata kita (diameter

7 mm) dapat membedakan mata kedua mostertersebut?

25

Difraksi Celah Tunggal Celah Ganda Celah

Documents