1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

1) Seberkas cahaya monokromatik mengalami difraksi, daerah gelap kedua terjadi

Berikut ini adalah pertanyaan dari andreakhmadi4 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

1) Seberkas cahaya monokromatik mengalami difraksi, daerah gelap kedua terjadi ketika sudut difraksi 45° berjarak 0,5 cm. Lebar celah yang digunakan 2 mm, panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah2) Sebuah kisi memiliki 5000 goresan setiap 1 cm, orde cahaya kedua membentuk sudut 45°, panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah...​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

1). Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 5√2 × 10⁻³ m = 5√2 × 10⁷Å.

2). Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 5√2 × 10⁻⁷ m = 5√2 × 10³Å.

PEMBAHASAN

Difraksi cahaya dapat terjadi ketika cahaya melalui celah sempit sehingga dapat menimbulkan pola gelap-terang pada layar. Syarat terjadinya difraksi ialah ketika lebar celah lebih pendek daripada panjang gelombang cahaya tersebut. Secara umum, ada 2 jenis difraksi, yaitu difraksi celah tunggal dan difraksi kisi.

1). Difraksi Celah Tunggal

Cahaya merambat melalui sebuah celah sempit dan akan menyebar sehingga membentuk pola gelap-terang pada layar.

Rumus :

  • Pola Gelap

\boxed{\bf d~sin\theta=n\lambda}

  • Pola Terang

\boxed{\bf d~sin\theta=(2n+1)\dfrac{1}{2}\lambda}

\boxed{\bf sin\theta=\dfrac{p}{L}}

Keterangan :

d = lebar celah

θ = sudut deviasi

n = orde interferensi (urutan pola gelap/terang)

p = jarak garis gelap/terang ke-n dari terang pusat

L = jarak layar dari celah

λ = panjang gelombang

2). Difraksi Kisi (Celah Banyak)

Cahaya merambat melalui banyak celah yang lebar dan jarak antar celahnya sama sehingga membentuk pola gelap-terang yang berlawanan dengan difraksi celah tunggal pada layar. Pola difraksi kisi terbentuk karena perbedaan jarak tempuh antara cahaya yang melewati berbagai titik di kisi.

Rumus :

  • Pola Gelap

\boxed{\bf d~sin\theta=(n-\dfrac{1}{2})\lambda}

  • Pola Terang

\boxed{\bf d~sin\theta=n\lambda}

\boxed{\begin{array}{ll}\bf sin\theta&\bf=\dfrac{p}{L}\\\\\bf d&\bf=\dfrac{1}{N}\end{array}}

Keterangan :

d = lebar celah (m)

θ = sudut difraksi (°)

n = orde interferensi (urutan pola gelap/terang)

p = jarak garis gelap/terang ke-n dari terang pusat (m)

L = jarak layar dari celah (m)

λ = panjang gelombang (m)

N = banyaknya celah

Nomor 1

Diketahui :

n = 2 → daerah gelap kedua

θ = 45°

p = 0,5 cm

d = 2 mm = 2 × 10⁻³ m

Ditanya : Panjang gelombang (λ)?

Jawab :

Jika tidak disebutkan pada kisi, maka yang dimaksud adalah difraksi pada celah tunggal. Pada soal disebutkan daerah gelap, maka menggunakan rumus difraksi celah tunggal pola gelap.

\begin{array}{ll}\bf d~sin\theta&\bf=n\lambda\\2\times10^{-3}\times\dfrac{1}{2}\sqrt{2} &=2\lambda\\\\\not{2}\times10^{-3}\times\dfrac{1}{2}\sqrt{2} &=\not{2}\lambda\\\\\lambda&=5\sqrt{2}\times10^{-3}~\rm m\\&=\dfrac{5\sqrt{2}\times10^{-3}}{10^{-10}}\rm\AA\\\\&=5\sqrt{2}\times10^7\rm\AA\end{array}

Jadi, panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 5√2 × 10⁻³ m = 5√2 × 10⁷Å.

Nomor 2

Diketahui :

N = 5×10³ cm = 5×10⁵ m

θ = 45°

Ditanya : Panjang gelombang (λ)?

Jawab :

Disebutkan bahwa difraksi terjadi pada kisi. Jika tidak disebutkan pola gelap atau terang, maka biasanya pola terang. Jadi, pengerjaan menggunakan difraksi kisi pola terang.

\begin{array}{ll}\bf d~sin\theta&\bf=n\lambda\\\\\bf \dfrac{1}{N}~sin\theta&\bf=n\lambda\\\\\bf sin\theta&\bf=N~n\lambda\\\dfrac{1}{2}\sqrt{2} &=5\times10^5\times2\lambda\\\\\lambda&=\dfrac{\dfrac{1}{2}\sqrt{2}}{5\times10^5\times2}\\\\&=\dfrac{\dfrac{1}{2}\sqrt{2}}{10\times10^5}\\\\&=\dfrac{\dfrac{1}{2}\sqrt{2}}{10^6}\\\\&=\dfrac{1}{2}\sqrt{2}\times10^{-6}~\rm m\\&=5\sqrt{2}\times10^{-7}\rm~m\\&=\dfrac{5\sqrt{2}\times10^{-7}}{10^{-10}}\rm\AA\\\\&=5\sqrt{2}\times10^3\rm\AA\end{array}

Jadi, panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 5√2 × 10⁻⁷ m = 5√2 × 10³Å.

PELAJARI LEBIH LANJUT

DETAIL JAWABAN

Kelas  : 12

Mapel : Fisika

Materi : Bab 3 - Optika Fisis

Kode Kategorisasi : 12.6.3

Kata Kunci : difraksi celah tunggal, difraksi kisi

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh AdindaAsa dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Tue, 04 Jul 23
<< Previous Post
Next Post >>