Top Banner
TUGAS FISIKA GELOMBANG DIFRAKSI KELOMPOK 11 AKBAR RIAN SETYAHAGI 13.12.2758 ANITA WULANDARI 13.12.2760 SESAR PRABU DWI SRIYANTO 13.12.2785 DOSEN Drs. HENDRI SUBAKTI,M.Si
19

Difraksi Resume

Nov 13, 2015

Download

Documents

Ermita Sari

difraksi
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript

TUGAS FISIKA GELOMBANGDIFRAKSI

KELOMPOK 11

AKBAR RIAN SETYAHAGI

13.12.2758

ANITA WULANDARI

13.12.2760

SESAR PRABU DWI SRIYANTO

13.12.2785

DOSEN

Drs. HENDRI SUBAKTI,M.Si

SEKOLAH TINGGI METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA

2015RESUME FISIKA GELOMBANG DIFRAKSI CAHAYADengan outline sebagai berikut :

Pengertian

Difraksi Fresnel dan Difraksi Fraunhofer

Difraksi Celah Tunggal Intensitas Difraksi Celah Tunggal

Difraksi Celah Ganda

Daya Pisah Kisi Difraksi

Difraksi Sinar-X

Holografi

Contoh Soal

1. PENGERTIANDifraksi cahaya atau lenturan cahaya adalah peristiwa pembelokkan arah rambat cahaya oleh suatu penghalang. Penghalang yang dipergunakan biasanya berupa kisi, yaitu celah sempit.Semakin kecil halangan, penyebarangelombangsemakin besar. Hal ini bisa diterangkan olehprinsipHuygens. Difraksi dapat terjadi jika muka gelombang bidang tiba pada suatu celah sempit yang menyebabkan gelombang ini mengalami lenturan sehingga terjadi gelombang-gelombang setengah lingkaran yang melebar di belakang celah tersebut. Difraksi ini ditunjukkan dengan pola terang gelap silih berganti.Kita dapat melihat gejala difraksi ini dengan mudah pada cahaya yang melewati sela jari-jari yang kita rapatkan kemudian kita arahkan pada sumber cahaya yang jauh, misalnya lampu neon. Atau dengan melihat melalui kisi tenun kain yang terkena sinar lampu yang cukup jauh.

2. DIFRAKSI FRESNEL DAN DIFRAKSI FRAUNHOFERa. Difraksi Fresnel

Sumber cahaya dan layar secara relative dekat dengan penghalang. Situasi ini disebut sebagai difraksi medan dekat atau difraksi Fresnel yang dilafalkan Freh-nell untuk menghormati ilmuan Perancis agustin Jean Fresnel, 1788-1872.b.Difraksi Fraunhofer

Jika sumber cahaya,celah dan layar cukup jauh sehingga semua garis dari sumber ke celah dapat dianggap sejajar dan semua garis dari rintangan ke sebuah titik dalam pola itu dianggap sejajar. Fenomena ini dinamakan difraksi medan jauh atau difraksi Fraunhofer untuk menghormati Fisikawan Jerman Joseph von Fraunhofer, 1787-1826. 3. DIFRAKSI CELAH TUNGGALPola difraksi yang disebabkan oleh celah tunggal dijelaskan olehChristian Huygens. Menurut Huygens, tiap bagian celah berfungsi sebagai sumber gelombang sehingga cahaya dari satu bagian celah dapat berinterferensi dengan cahaya dari bagian celah lainnya.

Difraksi dengan sumber cahaya dan layar penerima berada pada jarak tak terhingga dari benda penyebab difraksi, sehingga muka gelombang tidak lagi diperlakukan sebagai bidang sferis, melainkan sebagai bidang datar. Dengan kata lain, difraksi ini melibatkan berkas cahaya sejajar.

Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/2:

Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/4:

Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/2m (m = non-zero integer) :

Sehingga, kondisi umum untuk interferensi destruktif :

dengan : m = +1, +2, +3, ..

a = lebar celah (mm)

( = sudut antara garis tegak lurus terhadap celah(radian)

( = panjang gelombang (nm)4. INTENSITAS DIFRAKSI CELAH TUNGGAL

Bayangkan bahwa celah dibagi ke dalam n zona kecil, masing-masing dengan lebar (y. Setiap zona berlaku sebagai suatu sumber cahaya koheren. Untuk ( tertentu, beda fasa dari medan listrik pada titik P untuk dua zona berdekatan adalah:

Jika kita asumsikan bahwa besarnya medan listrik dari masing-masing zona adalah (E, maka fasor dari gelombang dari zona-zona ini dapat ditulis sebagai:

Keterangan: I1 = intensitas dalam arah yang lurus ke depanImax = intensitas maksimum = panjang gelombang ( = selisih fasa total antara pita gelombang atas dan bawahEp = amplitudo medan listrik resultan di PER = amplitudo medan listrik RBagaimana medan listrik ER bervariasi dengan (( dapat dilihat dari diagram fasor berikut.

5. DIFRAKSI OLEH CELAH GANDA

Jika ada 2 celah, difraksi dan interferensi terjadi sekaligus. Distribusi intensitas karena kombinasi dari kedua efek ini dapat diperoleh dengan menggabungkan 2 fungsi distribusi intensitas yang telah diturunkan sebelumnya.

Pada pola intensitas gelombang interferensi semua titik terang mempunyai amplitudo yang sama. Pola intensitas pada difraksi mempunyai amplitudo yang makin lama makin lemah. Kombinasi dari kedua amplitudo ini menghasilkan pola campuran antara difraksi dan interferensi. Dalam gambar di bawah ini dilakukan percobaan dengan menggunakan jarak antar celah d = 18 m dan lebar celah a = 3m. Pola yang diproleh adalah seperti gambar di bawah ini :

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)

Jika jarak antara dua celah adalah d dan lebar celah adalah a maka diperoleh:

Oleh karena itu pada gambar di atas

Sehingga garis terang orde ke 6 tidak terlihat.Untuk diraksi dua celah berlaku:

Syarat difraksi minimum

m= +1,+2,.

Syarat interferensi maksimum

m= 0,+1,+2,.m=0 adalah pusat terang

6. DAYA PISAH

Suatu sistem optik dikatakan dapat membedakan dua sumber titik jika pola difraksi yang bersesuaian cukup kecil dan masih dapat dibedakan. Metode numerik untuk mengukur kemampuan sistem untuk membedakan dua titik seperti ini dikenal sebagai daya pisah (resolving power) atau resolusi.

Jika maksimum pusat dari suatu pola difraksi jatuh pada minimum pertama dari pola difraksi yang lain, pola-pola ini dikatakan mulai dapat dipisahkan. Batas kondisi resolusi ini dikenal sebagai Kriteria Rayleigh

Resolusi dari celah tunggal

Tinjau cahaya dari dua sumber yg melewati suatu sudut ( pada suatu celat (( disebut juga sebagai separasi angular dari dua sumber) sebagaimana ditunjukkan dalam gambar. Separasi angular dari maksimum pusat pola-pola difraksi yang dihasilkan sumber pada layar adalah juga (. Syarat untuk kedua sumber supaya mulai dapat dipisahkan (based on Rayleighs criterion) adalah:

dimana ( adalah panjang gelombang cahaya dan a adalah lebar celah. Jika (