KATA PENGANTAR
Puji syukur kami penjatkan kehadirat Allah
SWT, karena berkat rahmat-Nya kami bisa
menyelesaikan Buku
Fisika untuk SMA/MA kelas XII Semester Ganjil tentang Gelombang Cahaya ini. Dalam penulisan buku ini, kami sebagai penulis menyadari bahwa kelancaran dalam
penyusunan buku ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan dari
semua pihak, sehingga kendala-kendala yang kami hadapi dapat teratasi.
Dalam penulisan buku ini, kami menyadari
sepenuhnya bahwa masih jauh dari
sempurna dan masih banyak kekurangan, baik pada teknis penulisan maupun
dari segi materi. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun
dari semua pihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pembuatan buku
selanjutnya. Semoga buku
ini dapat memberikan informasi dan bermanfaat untuk pengembangan
wawasan dalam peningkatan ilmu pengetahuan bagi kita semua dan semoga materi ini
dapat menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan.
Bengkulu, Maret
2015
Penulis
DAFTAR
ISI
KATA
PENGANTAR....................................................................................................... i
DAFTAR ISI.................................................................................................................... ii
BAB
I GELOMBANG CAHAYA
A.
Spektrum Cahaya..................................................................................................
B.
Sifat-sifat Gelombang Cahaya.............................................................................
a)
Dispersi Cahaya.......................................................................................
b)
Interferensi Cahaya.................................................................................
c)
Difraksi Cahaya.......................................................................................
d)
Polarisasi Cahaya.....................................................................................
DAFTAR
PUSTAKA
Bab 1
Gelombang Cahaya
v
Indikator
v Menjelaskan sifat-sifat
gelombang cahaya.
v Melakukan percobaan pemantulan
cahaya dan pembiasan cahaya.
v Mengmati pemantulan cahaya
dan pembiasan cahaya.
v Mengelolah data hasil
percobaan pemantulan cahaya dan pembiasan cahaya.
v Menyimpulkan dan menyajikan
hasil percobaan pemantulan cahaya dan pembiasan cahaya.
v Menemukan fenomena-fenomena
gelombang cahaya dalam kehidupan sehari-hari.
Cahaya memang menarik untuk
dipelajari. Sejak berabad-abad yang lalu banyak ahli yang tertarik untuk
meneliti cahaya. Sebagai contoh adalah Newton dan Maxwell. Teori Newton tentang
cahaya terkenal dengan teori partikel cahaya sedangkan teori Maxwell terkenal
dengan gelombang elektromagnetik. Fisikawan lain yang juga tertarik akan cahaya
adalah Huygens, Thomas Young, dan Fresnell. Tokoh-tokoh fisika ini cukup banyak
memberikan sumbangan terhadap perkembangan teori tentang cahaya. Cahaya
merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi mata manusia.
Karena itu, cahaya selain memiliki sifat-sifat gelombang secara umum misal
dispersi, interferensi, difraksi, dan
polarisasi, juga memiliki sifat-sifat gelombang elektromagnetik, yaitu
dapat merambat melalui ruang hampa.
Ada dua jenis cahaya, yaitu cahaya
polikromatik dan cahaya monokromatik. Cahaya polikromatik adalah cahaya yang
terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Contoh cahaya polikromatik
adalah cahaya putih. Adapun cahaya monokromatik adalah cahaya yang hanya
terdiri atas satu warna dan satu panjang gelombang. Contoh cahaya monokromatik
adalah cahaya merah dan ungu.
A. Spektrum Cahaya
Ketika
berkas cahaya senter melewati sebuah prisma, maka cahaya tersebut akan
membentuk susunan warna pelangi.Spektrum adalah rentang panjang gelombang
radiasi elektromagnetik yang berbeda-beda.
Cahaya putih yang berasal dari sinar matahari
bisa dipecah kedalam spektrum warna cahayanya menggunakan sebuah balok segitiga
yang disebut prisma. Prisma tersebut diletakan dalam sebuah ruang gelap dan
disinari dengan sebuah berkas sinar matahari atau cahaya putih yang sejenis. Prisma
akan merefraksi (membelokkan) gelombang cahaya pendek lebih
besar daripada gelombang cahaya panjang. Oleh karena itu, cahaya spektrum akan
tersusun dalam pita-pita warna spektrum mulau dari ungu hingga merah.
Urutan cahaya dalam sebuah spektrum akan selalu sama. yaitu merah, jingga,
kuning, hijau, biru, nila, dan ungu ( red, orange, yellow, green, blue, indigo,
violet).
*TAHUKAH KAMU*
Analisis spektrum bisa
mengungkapkan bahan penyusun suatu benda, mulai dari galaksi yang sangat jauh
hingga obat-obatan.
Para ilmuwan mengingat urutan cahaya spektrum
melalui huruf-huruf awal yang mengawali kata-kata dalam sebuah frasa kuno
berikut, "Richard Of York Gained Battles In Vain".
ü Inframerah adalah cahaya merah yang
terbentuk dari gelombang cahaya yang terlalu panjang untuk dilihat mata
manusia.
ü Ultraviolet adalah cahaya ungu yang terbentuk
dari gelombang cahaya yang terlalu pendek untuk dilihat mata manusia.
ü Spektroskopi atau analisis spektrum adalah
ilmu yang mempelajari spektrum yang dihasilkan ketika sebuah padatan, cairan,
atau gas bersinar.
Setiap
benda menghasilkan
spektrum yang unik, sehingga spektroskopi bisa digunakan untuk mengidentifikasi
suatu benda.
Urutan Spektrum Gelombang Elektromagnetik dari
Frekuensi Besar ke Frekuensi Kecil / dari Panjang gelombang Kecil ke Panjang
Gelombang Besar
ü Sinar gamma( γ )
ü Sinar Rontgen atau Sinar x
ü Sinar ultraungu atau sinar ultraviolet
ü Sinar tampak
ü Sinar inframerah Atau IR
ü Gelombang RADAR
ü Gelombang TV
ü Gelombang Radio
Urutan Frekuensi Cahaya Tampak dari Besar ke Kecil
ü Cahaya ungu
ü Cahaya nila
ü Cahaya biru
ü Cahaya hijau
ü Cahaya kuning
ü Cahaya jingga
ü Cahaya merah
B. Sifat-sifat
Gelombang Cahaya
1.
Dispersi
Pelangi disebabkab adanya peristiwa pembiasan dan peristiwa
dispersi pada titik-titik uap air.
Apa itu Dispersi ????
Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromarik
(putih) menjadi cahaya-cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru,
dan ungu)
Kapan DISPERSI itu terjadi ??
Dispersi cahaya terjadi jika seberkas cahaya polikromatik (cahaya
putih) jatuh pada sisi prisma. Cahaya putih tersebut itu akan diuraikan menjadi
warna-warna pembentuknya yang disebut spektrum cahaya.
Mengapa DISPERSI cahaya bisa terjadi ???
Karena cahaya merah mempunyai kecepatan paling besar maka
cahaya mengalami deviasi paling kecil. Sedangkan cahaya ungu yang mempunyai
kecepatan paling kecil mengalami deviasi paling besar sehingga indeks bias
cahaya ungu lebih besar dari pada cahaya merah
Apakah sudut dispersi itu ??
Sudut dispersi
merupakan sudut yang dibentuk antara deviasi sinar satu dengan sinar lain pada
peristiwa dispersi (penguraian cahaya). Sudut ini merupakan selisih deviasi
antara sinar-sinar yang bersangkutan. Jika sinar-sinar polikromatik diarahkan
pada prisma, maka akan terjadi penguraian warna (sinar monokromatik) yang
masing-masing sinar mempunyai deviasi tertentu. Dengan kata lain sudut dispersi adalah sudut yang dibentuk
oleh sinar merah dan sinar ungu setelah keluar dari prisma.
Penerapan Dispersi:
Contoh peristiwa
dispersi pada kehidupan sehari-hari adalah pelangi. Pelangi hanya dapat kita
lihat apabila kita membelakangi matahari dan hujan terjadi di depan kita. Jika
seberkas cahaya matahari mengenai titik-titik air yang besar, maka sinar itu
dibiaskan oleh bagian depan permukaan air. Pada saat sinar memasuki titik air,
sebagian sinar akan dipantulkan oleh bagian belakang permukaan air, kemudian
mengenai permukaan depan, dan akhirnya dibiaskan oleh permukaan depan. Karena
dibiaskan, maka sinar ini pun diuraikan menjadi spektrum matahari. Peristiwa
inilah yang kita lihat di langit dan disebut pelangi. Bagan terjadinya proses
pelangi dapat dilihat pada Gambar dibawah.
 |
Pernahkah
kamu mengamati pelangi? Mengapa pelangi terjadi pada saat gerimis
atau setelah hujan
turun dan matahari tetap bersinar? Peristiwa terjadinya pelangi merupakan
gejala dispersi cahaya. Gejala dispersi cahaya adalah gejala peruraian
cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik).
Di depan telah disinggung
bahwa cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri
atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma
maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau,
biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang
berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin
kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Indeks bias cahaya
tersebut adalah ungu > nila > biru > hijau > kuning > jingga
> merah.
Perhatikan gambar di samping! Seberkas cahaya
polikromatik diarahkan ke prisma. Cahaya tersebut kemudian terurai menjadi
cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Tiap-tiap cahaya
mempunyai sudut deviasi yang berbeda. Selisih antara sudut deviasi untuk cahaya
ungu dan merah disebut sudut dispersi.
Besar sudut dispersi dapat dituliskan sebagai berikut:
f=
Keterangan:
f = sudut dispersi
deviasi sinar ungu
=deviasi sinar merah
nu = indeks bias sinar ungu
nm
= indeks bias sinar merah
 |
 |
2.
Interferensi Cahaya
Cahaya merupakan gelombang
yaitu gelombang elektromagnetik. Interferensi adalah paduan dua gelombang atau
lebih menjadi satu gelombang baru. Interferensi cahaya bisa terjadi jika ada
dua atau lebih berkas sinar yang bergabung. Jika cahayanya tidak berupa berkas
sinar maka interferensinya sulit diamati. Interferensi terjadi jika terpenuhi
dua syarat berikut ini:
1.
Kedua
gelombang cahaya harus koheren, dalam arti bahwa kedua gelombang cahaya harus
memiliki beda fase yang selalu tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki
frekuensi yang sama.
2.
Kedua
gelombang cahaya harus memiliki amplitude yang hampir sama.
Ø
Interferensi
Celah Ganda
Pada tahun 1804 seorang fisikawan bernama Thomas Young (1773-1829)
dapat mendemonstrasikan interferensi cahaya. Young melewatkan cahaya koheren
(sinar-sinarnya sefase dan frekuensi sama) melalui dua celah sempit yang
dikenal dengan celah ganda. Perhatikan Gambar (a), dua berkas cahaya
koheren dilewatkan pada celah ganda kemudian dapat mengenai layar. Pada layar
itulah tampak pola garisgaris terang seperti pada Gambar(b). Pola
garisgaris terang dan gelap inilah bukti bahwa cahaya dapat berinterferensi.
Interferensi cahaya terjadi karena adanya beda fase cahaya dari
kedua celah tersebut. Berkas cahaya dari S1 dan S2 yang sampai pada layar
terlihat berbeda lintasan sebesar ΔS = d sin θ. Perbedaan panjang lintasan
inilah yang dapat menimbulkan fase antara dua berkas cahaya tersebut berbeda.
Interferensi akan saling menguatkan jika berkas cahaya sefase dan saling
melemahkan jika berlawanan fase. Sefase berarti berbeda sudut fase Δθ = 0, 2π,
4π, ..... Sedangkan berlawanan fase berarti berbeda sudut fase Δθ = π, 3π, 5π,
... . Syarat ini dapat dituliskan dengan beda lintasan seperti persamaan
berikut:
Interferensi maksimum (garis terang) : d sin θ = n λ
Interferensi minimum (garis gelap) : d sin θ = (n −) λ 21
Keterangan
:
d = jarak
antar celah (m),
θ = sudut
yang dibentuk berkas cahaya dengan garis mendatar
n = pola
interferensi (orde), garis terang n = 0, 1,2,3,....; garis gelap n = 1,2,3,....
λ =
panjang gelombang cahaya yang berinterferensi (m)
Perhatikan kembali Gambar (a). Untuk sudut θ kecil ( θ ≤
12o) akan berlaku: sin θ ≈ tg θ berarti selisih lintasannya memenuhi hubungan
berikut:
d
sin = 
 |
Ø Interferensi pada Lapisan Tipis
Kalian tentu pernah main air sabun yang ditiup sehingga terjadi
gelembung. Kemudian saat terkena sinar matahari akan terlihat warna-warni.
Cahaya warna-warni inilah bukti adanya peristiwa interferensi cahaya pada
lapisan tipis air sabun. Interferensi ini terjadi pada sinar yang dipantulkan
langsung dan sinar yang dipantulkan setelah dibiaskan. Syarat terjadinya
interferensi memenuhi persamaan berikut:
Interferensi
maksimum : 2nd = (m + ) λ 21
Interferensi
minimum : 2nd = m . λ
n =
indeks bias lapisan
d =
tebal lapisan (m)
λ =
panjang gelombang cahaya (m), m = 0, 1, 2,3, 4, ......
 |
|||
 |
|||
3.
Difraksi Cahaya
Difraksi cahaya adalah peristiwa pelenturan cahaya yang akan
terjadi jika cahaya melalui celah yang sangat sempit. Kita dapat melihat gejala
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.
v Difraksi Celah Tunggal
Gambar di samping memperlihatkan gelombang cahaya yang datang pada
sebuah celah yang sangat sempit. Pola interferensi pada difraksi celah tunggal
ini terlihat adanya garis-garis gelap. Sedangkan pola terangnya lebar. Terang
pusat akan melebar setengah bagian lebih lebar pada kedua sisi. Dari kejadian
ini dapat dituliskan syarat-syarat interferensi sebagai berikut:
Difraksi
maksimum : d sin θ = (m +)λ 21
Difraksi
minimum : d sin θ = m λ
Keterangan
:
d =
lebar celah (m)
θ =
sudut berkas sinar dengan arah tegak lurus (derajat)
λ =
panjang gelombang cahaya (m)
m =
1, 2, 3, 4, ....
 |
|||
 |
|||
v Difraksi Celah Ganda (Kisi Difraksi)
Kisi
difraksi merupakan piranti untuk menghasilkan spektrum dengan menggunakan
difraksi dan interferensi, yang tersusun oleh celah sejajar dalam jumlah sangat
banyak dan memiliki jarak yang sama (biasanya dalam orde 1.000 per mm).
Dengan menggunakan banyak celah, garis-garis terang dan gelap yang
dihasilkan pada layar menjadi lebih tajam. Bila banyaknya garis (celah) per
satuan panjang, misalnya cm adalah N, maka tetapan kisi d adalah:
d
Bila cahaya dilewatkan pada kisi dan diarahkan ke layar, maka pada
layar akan terjadi hal-hal berikut ini:
Garis
terang (maksimum), bila: d.sin θ = n. λ ; n = 0, 1, 2,
........
Garis
gelap (minimum), bila: d.sin θ = (n+21) λ; n = 1,
2, 3, ........
 |
D. Polarisasi
Cahaya
Pada pembahasan sebelumnya telah disebutkan bahwa cahaya termasuk
gelombang tranversal. Hal ini dibuktikan oleh peristiwa polarisasi cahaya.
Polarisasi cahaya dapat terjadi karena beberapa hal berikut:
1.
pemantulan
2.
pembiasan
3.
absorpsi
selektif
4.
hamburan
Polarisasi adalah peristiwa perubahan
arah getar gelombang cahaya yang acak menjadi satu arah getar. Polarisasi gelombang menunjukkan arah
medan listrik pada suatu titik yang dilewati oleh gelombang tersebut. Jenis
polarisasi antena dapat dikategorikan berdasarkan polanya pada BIDANG yang TEGAK LURUS atau normal dengan sumbu propagasi.
Gelombang yang dapat mengalami polarisasi hanyalah gelombang
tranversal yang mempunyai arah getaran tegak lurus dengan arah perambatannya.
Polarisasi merupakan pembeda antara antara gelombang transversal dan
longitudinal.
Terpolarisasi atau terkutub artinya
memiliki satu arah getar tertentu saja, seperti pada gambar berikut :
 |
Apabila semua arah getar gelombang transversal berada pada
satu bidang datar yang juga merupakan arah gerak getarnya, gelombang tersebut
dikatakan terpolarisasi bidang atau terpolarisasi linier. Cahaya dihasilkan
dari gerakan atom yang sangat acak sehingga bidang polarisasinya juga sangat
acak. Variasi bidang polarisasi ini berubah setiap 10-9 s. Cahaya
dengan bidang polarisasi seperti ini dikatakan tidak terpolarisasi
Simbol Cahaya alami, yang bukan sinar terpolarisasi adalah
gambar sebagai berikut:
atau
Cahaya yang tidak terpolarisasi dapat
dibuat menjadi terpolarisasi dengan cara sebagai berikut :
1.
Polarisasi Karena Pemantulan
Cahaya yang tidak terpolarisasi datang pada bidang batas 2
medium berbeda dengan indeks bias n1
dan n2. Sinar yang dipantulkan akan terpolarisasi bidang bila sinar
pantul tegak lurus dengan sinar bias. Berkas sinar alami (sinar yang belum terpolarisasi)
dijatuhkan dari medium udara, ke medium kaca (cermin datar). Dengan sudut
datang i = 57o, maka sinar yang dipantulkan sudah terpolarisasi, seperti pada
gambar berikut:
2. Polarisasi Karena Pemantulan dan Pembiasan
Berkas Sinar alami melalui suatu medium kaca,akan
dipantulakna dan dibiaskan. Sinar terpolarisasi bila sudut pantul dan sudut bias membentuk sudut 90, seperti
pada gambar brikut:
Dari peristiwa pemantulan dan pembiasan akan diperoleh Rumus
Brewster, Sebagai berikut:
ip + r = 9o, r = 90 -ip
n2 /n1 = sin ip/sin r = sin ip/sin
(90-ip) = sin ip/cos ip = tg ip
n2 /n1 = tg ip
3.
Polarisasi karena penyerapan selektif (Polaroid)
Polarisasi dengan penyerapan
selektif diperoleh dengan memasang dua buah polaroid, yaitu Polarisator
dan Analisator. Polarisator berfungsi untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi, sedangkan
Analisator untuk mengetahui apakah cahaya sudah terpolarisasi atau belum,
seperti pada gambar berikut:
Jika sinar tak
terpolarisasi I0 memasuki Polaroid, sinar tersebut akan terpolarisasi
dengan intensitas ½ I0 dengan bidang polarisasi sesuai sumbu
polarisasi Kristal.
I = ½ I0 cos2 
Perstiwa polarisasi ini dapat ditemukan dalam kehidupan
sehari-hari misalnya sinar matahari yang mengenai molekul di udara dan
dihamburkan oleh molekul udara akan dipolarisasikan. Pernahkah kamu memakai
kacamata hitam saat matahari bersinar cerah? Kacamata hitam dilapisi oleh
polarisator sehingga dapat mengurangi silau.
 |
|||
 |
|||
 |
A. Pilihlah jawaban yang paling tepat!
1. Sebuah prisma dengan sudut pembias kecil 90. Indeks biasnya 2
berada pada medium yang indeks biasnya 1,2. Sinar datang dari prisma tersebut dan sinar
mengalami deviasi minimum dengan sudut….
a. 20 b. 40 c. 60 d.80 e.
100
2. Bila
cahaya matahari mengenai suatu lapisan tipis minyak yang ada di atas permukaan
air, maka warna-warna yang terlihat timbul karena ....
a. difraksi b. refraksi c. Interferensi d.
polarisasi e. reflaksi
3. Dalam percobaan celah ganda, jarak kedua celah 0,5 mm. Jarak
layar ke celah 1 m dan dipakai cahaya dengan panjang gelombang 540 nm. Jarak
gelap ketiga terhadap terang keempat adalah ... .
a. 0,27 mm b. 0,54 mm c.
0,80 mm d. 1,08 mm e. 1,62 mm
4. Seberkas cahaya jatuh tegak lurus mengenai dua celah yang
berjarak 0,4 mm. Garis terang ketiga pada layar berjarak 0,5 mm dari teran pusat. Jika jarak layar dengan celah adalah 40
cm, maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah … .
a. 400 mm b. 200 mm c. 170 mm d. 120 mm e. 100 mm
5. Seberkas cahaya
monokromatik dengan panjang gelombang 5.000 Å dilewatkan pada kisi difraksi
sehingga garis terang kedua terjadi dengan sudut deviasi 300 terhadap garis
normal. Kisi tersebut memiliki jumlah garis per milimeter sebesar … .
a. 250 b. 500 c. 1.000 d. 2.000 e.
4.000
6. Dua celah sempit yang
terpisah pada jarak 0,2 mm disinari tegak lurus. Garis terang ketiga terletak
7,5 mm dari garis terang ke-nol pada layar yang jaraknya 1 meter dari celah.
Panjang gelombang sinar yang dipakai adalah ... .
a. 2,5
x 10–4 mm b. 1,5 x 10–3 mm c. 2,5 x 10–3 mm d. 5,0 x 10–4 mm e.5,0 x 10–3 mm
7. Pita gelap ketiga terletak pada jarak 2 mm dari pusat terang
pada percobaan interferensi dengan menggunakan cahaya 540 nm (1 nm = 10-9 m ).
Jika jarak antara celah dan layar 1 meter maka lebar celah yang digunakan
adalah . . . .
a. 0,3 mm b. 0,4 mm c. 0,5 mm d.
0,6 mm e. 0,7 mm
8. Sebuah kisi yang mempunyai 2 x 10 garis/cm menerima seberkas
sinar monokromatis. Sudut deviasi garis terang pertama yang dipakai 30°. Panjang
gelombang sinar monokromatis yang digunakan ….
a. 1000 nm b. 750 nm c. 500 nm d.
250 √3 nm e. 250 nm
9. Seorang siswa melakukan percobaan difraksi cahaya dengan
menggunakan kisi difraksi 300 garis/mm. Ia mendapatkan pita terang pertama
untuk suatu cahaya monokromatik berjarak 1,8 cm dari pusat terang. Panjang
gelombang cahaya yang ia gunakan adalah . . . .
a. 4.000 Å b. 4.500 Å c. 5.000 Å d.
5.500 Å e. 6.000 Å
10. Suatu medium optik memiliki indeks bias 3 maka sudut datang
sinar datang agar terjadi polarisasi cahaya akibat pemantulan adalah . . . .
a. 30° b. 45° c. 60° d. 75°
e. 90°
B. Jawablah dengan tepat!
1.
Suatu
cahaya dari udara menuju air (na = 4/3). Supaya cahaya mengalami polarisasi
linier, maka tentukan : a. sudut datangnya, b. sudut biasnya !
2. Tentukanlah besar sudut
datang polarisasi pada kaca dengan indeks bias 1,5!
3.
Sebutkan
dan jelaskan penerapan cahaya dalam bidang teknologi !
4.
Seberkas
cahaya memiliki intensitas 36 wat/m2 dilewatkan pada dua polarisator. Jika
kedua polarisator dipasang sehingga sumbu transmisinya membentuk sudut 600 maka
tentukanlah intensitas cahaya yang keluar dari kedua polarisator tersebut!
DAFTAR PUSTAKA
Ari Damari, Sri H. 2009. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII.
Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas
Asmiarto, Didik. 2006. Panduan Belajar Kelas 12 SMA IPA.
Yogyakarta : Primagama
Budiyanto, Joko. 2009. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII.
Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas
Istiyono Edi. 2004. Sains Fisika Untuk Kelas XII.
Klaten : Intan Pariwara.
Kanginan M. 2007. Fisika Untuk SMA Kelas XII.
Jakarta : Erlangga.
Lasmi, Ketut.2004. Bimbingan Pemantapan Fisika.
Bandung : Yrama Widya.
Supiyanto. 2007. Fisika Untuk SMA Kelas XII. Jakarta
: Phibeta.
Siswanto, Sukaryadi. 2009. Kompetensi Fisika Untuk
SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas
Sunardi, Etsa. 2007. Fisika Bilingual Kelas XII.
Bandung : Yrama Widya.
Umar E. Fisika dan Kecakapan Hidup Kelas XII.
Jakarta : Ganeca-Exact.
http://fisikaman.co.nr
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami penjatkan kehadirat Allah
SWT, karena berkat rahmat-Nya kami bisa
menyelesaikan Buku
Fisika untuk SMA/MA kelas XII Semester Ganjil tentang Gelombang Cahaya ini. Dalam penulisan buku ini, kami sebagai penulis menyadari bahwa kelancaran dalam
penyusunan buku ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan dari
semua pihak, sehingga kendala-kendala yang kami hadapi dapat teratasi.
Dalam penulisan buku ini, kami menyadari
sepenuhnya bahwa masih jauh dari
sempurna dan masih banyak kekurangan, baik pada teknis penulisan maupun
dari segi materi. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun
dari semua pihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pembuatan buku
selanjutnya. Semoga buku
ini dapat memberikan informasi dan bermanfaat untuk pengembangan
wawasan dalam peningkatan ilmu pengetahuan bagi kita semua dan semoga materi ini
dapat menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan.
Bengkulu, Maret
2015
Penulis
DAFTAR
ISI
KATA
PENGANTAR....................................................................................................... i
DAFTAR ISI.................................................................................................................... ii
BAB
I GELOMBANG CAHAYA
A.
Spektrum Cahaya..................................................................................................
B.
Sifat-sifat Gelombang Cahaya.............................................................................
a)
Dispersi Cahaya.......................................................................................
b)
Interferensi Cahaya.................................................................................
c)
Difraksi Cahaya.......................................................................................
d)
Polarisasi Cahaya.....................................................................................
DAFTAR
PUSTAKA
Bab 1
v
Indikator
v Menjelaskan sifat-sifat
gelombang cahaya.
v Melakukan percobaan pemantulan
cahaya dan pembiasan cahaya.
v Mengmati pemantulan cahaya
dan pembiasan cahaya.
v Mengelolah data hasil
percobaan pemantulan cahaya dan pembiasan cahaya.
v Menyimpulkan dan menyajikan
hasil percobaan pemantulan cahaya dan pembiasan cahaya.
v Menemukan fenomena-fenomena
gelombang cahaya dalam kehidupan sehari-hari.
Cahaya memang menarik untuk
dipelajari. Sejak berabad-abad yang lalu banyak ahli yang tertarik untuk
meneliti cahaya. Sebagai contoh adalah Newton dan Maxwell. Teori Newton tentang
cahaya terkenal dengan teori partikel cahaya sedangkan teori Maxwell terkenal
dengan gelombang elektromagnetik. Fisikawan lain yang juga tertarik akan cahaya
adalah Huygens, Thomas Young, dan Fresnell. Tokoh-tokoh fisika ini cukup banyak
memberikan sumbangan terhadap perkembangan teori tentang cahaya. Cahaya
merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi mata manusia.
Karena itu, cahaya selain memiliki sifat-sifat gelombang secara umum misal
dispersi, interferensi, difraksi, dan
polarisasi, juga memiliki sifat-sifat gelombang elektromagnetik, yaitu
dapat merambat melalui ruang hampa.
Ada dua jenis cahaya, yaitu cahaya
polikromatik dan cahaya monokromatik. Cahaya polikromatik adalah cahaya yang
terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Contoh cahaya polikromatik
adalah cahaya putih. Adapun cahaya monokromatik adalah cahaya yang hanya
terdiri atas satu warna dan satu panjang gelombang. Contoh cahaya monokromatik
adalah cahaya merah dan ungu.
A. Spektrum Cahaya
Ketika
berkas cahaya senter melewati sebuah prisma, maka cahaya tersebut akan
membentuk susunan warna pelangi.
Spektrum adalah rentang panjang gelombang
radiasi elektromagnetik yang berbeda-beda.
Cahaya putih yang berasal dari sinar matahari
bisa dipecah kedalam spektrum warna cahayanya menggunakan sebuah balok segitiga
yang disebut prisma. Prisma tersebut diletakan dalam sebuah ruang gelap dan
disinari dengan sebuah berkas sinar matahari atau cahaya putih yang sejenis. Prisma
akan merefraksi (membelokkan) gelombang cahaya pendek lebih
besar daripada gelombang cahaya panjang. Oleh karena itu, cahaya spektrum akan
tersusun dalam pita-pita warna spektrum mulau dari ungu hingga merah.
Urutan cahaya dalam sebuah spektrum akan selalu sama. yaitu merah, jingga,
kuning, hijau, biru, nila, dan ungu ( red, orange, yellow, green, blue, indigo,
violet).
*TAHUKAH KAMU*
Analisis spektrum bisa
mengungkapkan bahan penyusun suatu benda, mulai dari galaksi yang sangat jauh
hingga obat-obatan.
Para ilmuwan mengingat urutan cahaya spektrum
melalui huruf-huruf awal yang mengawali kata-kata dalam sebuah frasa kuno
berikut, "Richard Of York Gained Battles In Vain".
ü Inframerah adalah cahaya merah yang
terbentuk dari gelombang cahaya yang terlalu panjang untuk dilihat mata
manusia.
ü Ultraviolet adalah cahaya ungu yang terbentuk
dari gelombang cahaya yang terlalu pendek untuk dilihat mata manusia.
ü Spektroskopi atau analisis spektrum adalah
ilmu yang mempelajari spektrum yang dihasilkan ketika sebuah padatan, cairan,
atau gas bersinar.
Setiap
benda menghasilkan
spektrum yang unik, sehingga spektroskopi bisa digunakan untuk mengidentifikasi
suatu benda.
Urutan Spektrum Gelombang Elektromagnetik dari
Frekuensi Besar ke Frekuensi Kecil / dari Panjang gelombang Kecil ke Panjang
Gelombang Besar
ü Sinar gamma( γ )
ü Sinar Rontgen atau Sinar x
ü Sinar ultraungu atau sinar ultraviolet
ü Sinar tampak
ü Sinar inframerah Atau IR
ü Gelombang RADAR
ü Gelombang TV
ü Gelombang Radio
Urutan Frekuensi Cahaya Tampak dari Besar ke Kecil
ü Cahaya ungu
ü Cahaya nila
ü Cahaya biru
ü Cahaya hijau
ü Cahaya kuning
ü Cahaya jingga
ü Cahaya merah
B. Sifat-sifat
Gelombang Cahaya
1.
Dispersi
Mengapa terjadi peristiwa pelangi seperti di bawah ini !
Pelangi disebabkab adanya peristiwa pembiasan dan peristiwa
dispersi pada titik-titik uap air.
Apa itu Dispersi ????
Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromarik
(putih) menjadi cahaya-cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru,
dan ungu)
Kapan DISPERSI itu terjadi ??
Dispersi cahaya terjadi jika seberkas cahaya polikromatik (cahaya
putih) jatuh pada sisi prisma. Cahaya putih tersebut itu akan diuraikan menjadi
warna-warna pembentuknya yang disebut spektrum cahaya., seperti gambar diatas.
Mengapa DISPERSI cahaya bisa terjadi ???
Karena cahaya merah mempunyai kecepatan paling besar maka
cahaya mengalami deviasi paling kecil. Sedangkan cahaya ungu yang mempunyai
kecepatan paling kecil mengalami deviasi paling besar sehingga indeks bias
cahaya ungu lebih besar dari pada cahaya merah
Apakah sudut dispersi itu ??
Sudut dispersi
merupakan sudut yang dibentuk antara deviasi sinar satu dengan sinar lain pada
peristiwa dispersi (penguraian cahaya). Sudut ini merupakan selisih deviasi
antara sinar-sinar yang bersangkutan. Jika sinar-sinar polikromatik diarahkan
pada prisma, maka akan terjadi penguraian warna (sinar monokromatik) yang
masing-masing sinar mempunyai deviasi tertentu. Dengan kata lain sudut dispersi adalah sudut yang dibentuk
oleh sinar merah dan sinar ungu setelah keluar dari prisma.
Sebagai
contoh, pada Gambar dapat dinyatakan:
§
deviasi sinar merah δm =(nm −1) β
§
deviasi sinar ungu δu =(nu −1) β
Apabila
sudut-sudut pembias kecil maka rumus tersebut dapat ditulis
dalam bentuk :
(n1k
– 1) β1 = (n2k – 1) β2
Sudut deviasi total dapat ditentukan
dari hubungan berikut :
δtotal = (n1 m – 1) β1 - (n2 m
– 1) β2
= (n1 u – 1) β1 - (n2
u – 1) β2
Ket
:
n1
= indeks bias medium
n2
= indeks bias prisma
β
= sudut pembias (puncak) prisma
δm
= sudut deviasi minimum
Penerapan Dispersi:
Contoh peristiwa
dispersi pada kehidupan sehari-hari adalah pelangi. Pelangi hanya dapat kita
lihat apabila kita membelakangi matahari dan hujan terjadi di depan kita. Jika
seberkas cahaya matahari mengenai titik-titik air yang besar, maka sinar itu
dibiaskan oleh bagian depan permukaan air. Pada saat sinar memasuki titik air,
sebagian sinar akan dipantulkan oleh bagian belakang permukaan air, kemudian
mengenai permukaan depan, dan akhirnya dibiaskan oleh permukaan depan. Karena
dibiaskan, maka sinar ini pun diuraikan menjadi spektrum matahari. Peristiwa
inilah yang kita lihat di langit dan disebut pelangi. Bagan terjadinya proses
pelangi dapat dilihat pada Gambar dibawah.
Gambar Proses terjadi pelangi
Pernahkah
kamu mengamati pelangi? Mengapa pelangi terjadi pada saat gerimis
atau setelah hujan
turun dan matahari tetap bersinar? Peristiwa terjadinya pelangi merupakan
gejala dispersi cahaya. Gejala dispersi cahaya adalah gejala peruraian
cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik).
Di depan telah disinggung
bahwa cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri
atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma
maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau,
biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang
berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin
kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Indeks bias cahaya
tersebut adalah ungu > nila > biru > hijau > kuning > jingga
> merah.
Perhatikan gambar di samping! Seberkas cahaya
polikromatik diarahkan ke prisma. Cahaya tersebut kemudian terurai menjadi
cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Tiap-tiap cahaya
mempunyai sudut deviasi yang berbeda. Selisih antara sudut deviasi untuk cahaya
ungu dan merah disebut sudut dispersi.
Besar sudut dispersi dapat dituliskan sebagai berikut:
f=
Keterangan:
f = sudut dispersi
deviasi sinar ungu=deviasi sinar merah
nu = indeks bias sinar ungu
nm
= indeks bias sinar merah
|
|
2.
Interferensi Cahaya
Cahaya merupakan gelombang
yaitu gelombang elektromagnetik. Interferensi adalah paduan dua gelombang atau
lebih menjadi satu gelombang baru. Interferensi cahaya bisa terjadi jika ada
dua atau lebih berkas sinar yang bergabung. Jika cahayanya tidak berupa berkas
sinar maka interferensinya sulit diamati. Interferensi terjadi jika terpenuhi
dua syarat berikut ini:
1.
Kedua
gelombang cahaya harus koheren, dalam arti bahwa kedua gelombang cahaya harus
memiliki beda fase yang selalu tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki
frekuensi yang sama.
2.
Kedua
gelombang cahaya harus memiliki amplitude yang hampir sama.
Ø
Interferensi
Celah Ganda
Pada tahun 1804 seorang fisikawan bernama Thomas Young (1773-1829)
dapat mendemonstrasikan interferensi cahaya. Young melewatkan cahaya koheren
(sinar-sinarnya sefase dan frekuensi sama) melalui dua celah sempit yang
dikenal dengan celah ganda. Perhatikan Gambar (a), dua berkas cahaya
koheren dilewatkan pada celah ganda kemudian dapat mengenai layar. Pada layar
itulah tampak pola garisgaris terang seperti pada Gambar(b). Pola
garisgaris terang dan gelap inilah bukti bahwa cahaya dapat berinterferensi.
Interferensi cahaya terjadi karena adanya beda fase cahaya dari
kedua celah tersebut. Berkas cahaya dari S1 dan S2 yang sampai pada layar
terlihat berbeda lintasan sebesar ΔS = d sin θ. Perbedaan panjang lintasan
inilah yang dapat menimbulkan fase antara dua berkas cahaya tersebut berbeda.
Interferensi akan saling menguatkan jika berkas cahaya sefase dan saling
melemahkan jika berlawanan fase. Sefase berarti berbeda sudut fase Δθ = 0, 2π,
4π, ..... Sedangkan berlawanan fase berarti berbeda sudut fase Δθ = π, 3π, 5π,
... . Syarat ini dapat dituliskan dengan beda lintasan seperti persamaan
berikut:
Interferensi maksimum (garis terang) : d sin θ = n λ
Interferensi minimum (garis gelap) : d sin θ = (n −) λ 21
Keterangan
:
d = jarak
antar celah (m),
θ = sudut
yang dibentuk berkas cahaya dengan garis mendatar
n = pola
interferensi (orde), garis terang n = 0, 1,2,3,....; garis gelap n = 1,2,3,....
λ =
panjang gelombang cahaya yang berinterferensi (m)
Perhatikan kembali Gambar (a). Untuk sudut θ kecil ( θ ≤
12o) akan berlaku: sin θ ≈ tg θ berarti selisih lintasannya memenuhi hubungan
berikut:
d
sin =
|
 |
Ø Interferensi pada Lapisan Tipis
Kalian tentu pernah main air sabun yang ditiup sehingga terjadi
gelembung. Kemudian saat terkena sinar matahari akan terlihat warna-warni.
Cahaya warna-warni inilah bukti adanya peristiwa interferensi cahaya pada
lapisan tipis air sabun. Interferensi ini terjadi pada sinar yang dipantulkan
langsung dan sinar yang dipantulkan setelah dibiaskan. Syarat terjadinya
interferensi memenuhi persamaan berikut:
Interferensi
maksimum : 2nd = (m + ) λ 21
Interferensi
minimum : 2nd = m . λ
Keterangan
:
n =
indeks bias lapisan
d =
tebal lapisan (m)
λ =
panjang gelombang cahaya (m), m = 0, 1, 2,3, 4, ......
|
|||
|
|||
3.
Difraksi Cahaya
Difraksi cahaya adalah peristiwa pelenturan cahaya yang akan
terjadi jika cahaya melalui celah yang sangat sempit. Kita dapat melihat gejala
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.
v Difraksi Celah Tunggal
Gambar di samping memperlihatkan gelombang cahaya yang datang pada
sebuah celah yang sangat sempit. Pola interferensi pada difraksi celah tunggal
ini terlihat adanya garis-garis gelap. Sedangkan pola terangnya lebar. Terang
pusat akan melebar setengah bagian lebih lebar pada kedua sisi. Dari kejadian
ini dapat dituliskan syarat-syarat interferensi sebagai berikut:
Difraksi
maksimum : d sin θ = (m +)λ 21
Difraksi
minimum : d sin θ = m λ
Keterangan
:
d =
lebar celah (m)
θ =
sudut berkas sinar dengan arah tegak lurus (derajat)
λ =
panjang gelombang cahaya (m)
m =
1, 2, 3, 4, ....
|
|||
|
|||
v Difraksi Celah Ganda (Kisi Difraksi)
Kisi
difraksi merupakan piranti untuk menghasilkan spektrum dengan menggunakan
difraksi dan interferensi, yang tersusun oleh celah sejajar dalam jumlah sangat
banyak dan memiliki jarak yang sama (biasanya dalam orde 1.000 per mm).
Dengan menggunakan banyak celah, garis-garis terang dan gelap yang
dihasilkan pada layar menjadi lebih tajam. Bila banyaknya garis (celah) per
satuan panjang, misalnya cm adalah N, maka tetapan kisi d adalah:
d
Bila cahaya dilewatkan pada kisi dan diarahkan ke layar, maka pada
layar akan terjadi hal-hal berikut ini:
Garis
terang (maksimum), bila: d.sin θ = n. λ ; n = 0, 1, 2,
........
Garis
gelap (minimum), bila: d.sin θ = (n+21) λ; n = 1,
2, 3, ........
|
D. Polarisasi
Cahaya
Pada pembahasan sebelumnya telah disebutkan bahwa cahaya termasuk
gelombang tranversal. Hal ini dibuktikan oleh peristiwa polarisasi cahaya.
Polarisasi cahaya dapat terjadi karena beberapa hal berikut:
1.
pemantulan
2.
pembiasan
3.
absorpsi
selektif
4.
hamburan
Polarisasi adalah peristiwa perubahan
arah getar gelombang cahaya yang acak menjadi satu arah getar. Polarisasi gelombang menunjukkan arah
medan listrik pada suatu titik yang dilewati oleh gelombang tersebut. Jenis
polarisasi antena dapat dikategorikan berdasarkan polanya pada BIDANG yang TEGAK LURUS atau normal dengan sumbu propagasi.
Gelombang yang dapat mengalami polarisasi hanyalah gelombang
tranversal yang mempunyai arah getaran tegak lurus dengan arah perambatannya.
Polarisasi merupakan pembeda antara antara gelombang transversal dan
longitudinal.
Terpolarisasi atau terkutub artinya
memiliki satu arah getar tertentu saja, seperti pada gambar berikut :
|
Apabila semua arah getar gelombang transversal berada pada
satu bidang datar yang juga merupakan arah gerak getarnya, gelombang tersebut
dikatakan terpolarisasi bidang atau terpolarisasi linier. Cahaya dihasilkan
dari gerakan atom yang sangat acak sehingga bidang polarisasinya juga sangat
acak. Variasi bidang polarisasi ini berubah setiap 10-9 s. Cahaya
dengan bidang polarisasi seperti ini dikatakan tidak terpolarisasi
Simbol Cahaya alami, yang bukan sinar terpolarisasi adalah
gambar sebagai berikut:
atau
Cahaya yang tidak terpolarisasi dapat
dibuat menjadi terpolarisasi dengan cara sebagai berikut :
1.
Polarisasi Karena Pemantulan
Cahaya yang tidak terpolarisasi datang pada bidang batas 2
medium berbeda dengan indeks bias n1
dan n2. Sinar yang dipantulkan akan terpolarisasi bidang bila sinar
pantul tegak lurus dengan sinar bias. Berkas sinar alami (sinar yang belum terpolarisasi)
dijatuhkan dari medium udara, ke medium kaca (cermin datar). Dengan sudut
datang i = 57o, maka sinar yang dipantulkan sudah terpolarisasi, seperti pada
gambar berikut:
2. Polarisasi Karena Pemantulan dan Pembiasan
Berkas Sinar alami melalui suatu medium kaca,akan
dipantulakna dan dibiaskan. Sinar terpolarisasi bila sudut pantul dan sudut bias membentuk sudut 90, seperti
pada gambar brikut:
Dari peristiwa pemantulan dan pembiasan akan diperoleh Rumus
Brewster, Sebagai berikut:
ip + r = 9o, r = 90 -ip
n2 /n1 = sin ip/sin r = sin ip/sin
(90-ip) = sin ip/cos ip = tg ip
n2 /n1 = tg ip
3.
Polarisasi karena penyerapan selektif (Polaroid)
Polarisasi dengan penyerapan
selektif diperoleh dengan memasang dua buah polaroid, yaitu Polarisator
dan Analisator. Polarisator berfungsi untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi, sedangkan
Analisator untuk mengetahui apakah cahaya sudah terpolarisasi atau belum,
seperti pada gambar berikut:
Jika sinar tak
terpolarisasi I0 memasuki Polaroid, sinar tersebut akan terpolarisasi
dengan intensitas ½ I0 dengan bidang polarisasi sesuai sumbu
polarisasi Kristal.
I = ½ I0 cos2
Perstiwa polarisasi ini dapat ditemukan dalam kehidupan
sehari-hari misalnya sinar matahari yang mengenai molekul di udara dan
dihamburkan oleh molekul udara akan dipolarisasikan. Pernahkah kamu memakai
kacamata hitam saat matahari bersinar cerah? Kacamata hitam dilapisi oleh
polarisator sehingga dapat mengurangi silau.
|
|||
|
|||
|
A. Pilihlah jawaban yang paling tepat!
1. Sebuah prisma dengan sudut pembias kecil 90. Indeks biasnya 2
berada pada medium yang indeks biasnya 1,2. Sinar datang dari prisma tersebut dan sinar
mengalami deviasi minimum dengan sudut….
a. 20 b. 40 c. 60 d.80 e.
100
2. Bila
cahaya matahari mengenai suatu lapisan tipis minyak yang ada di atas permukaan
air, maka warna-warna yang terlihat timbul karena ....
a. difraksi b. refraksi c. Interferensi d.
polarisasi e. reflaksi
3. Dalam percobaan celah ganda, jarak kedua celah 0,5 mm. Jarak
layar ke celah 1 m dan dipakai cahaya dengan panjang gelombang 540 nm. Jarak
gelap ketiga terhadap terang keempat adalah ... .
a. 0,27 mm b. 0,54 mm c.
0,80 mm d. 1,08 mm e. 1,62 mm
4. Seberkas cahaya jatuh tegak lurus mengenai dua celah yang
berjarak 0,4 mm. Garis terang ketiga pada layar berjarak 0,5 mm dari teran pusat. Jika jarak layar dengan celah adalah 40
cm, maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah … .
a. 400 mm b. 200 mm c. 170 mm d. 120 mm e. 100 mm
5. Seberkas cahaya
monokromatik dengan panjang gelombang 5.000 Å dilewatkan pada kisi difraksi
sehingga garis terang kedua terjadi dengan sudut deviasi 300 terhadap garis
normal. Kisi tersebut memiliki jumlah garis per milimeter sebesar … .
a. 250 b. 500 c. 1.000 d. 2.000 e.
4.000
6. Dua celah sempit yang
terpisah pada jarak 0,2 mm disinari tegak lurus. Garis terang ketiga terletak
7,5 mm dari garis terang ke-nol pada layar yang jaraknya 1 meter dari celah.
Panjang gelombang sinar yang dipakai adalah ... .
a. 2,5
x 10–4 mm b. 1,5 x 10–3 mm c. 2,5 x 10–3 mm d. 5,0 x 10–4 mm e.5,0 x 10–3 mm
7. Pita gelap ketiga terletak pada jarak 2 mm dari pusat terang
pada percobaan interferensi dengan menggunakan cahaya 540 nm (1 nm = 10-9 m ).
Jika jarak antara celah dan layar 1 meter maka lebar celah yang digunakan
adalah . . . .
a. 0,3 mm b. 0,4 mm c. 0,5 mm d.
0,6 mm e. 0,7 mm
8. Sebuah kisi yang mempunyai 2 x 10 garis/cm menerima seberkas
sinar monokromatis. Sudut deviasi garis terang pertama yang dipakai 30°. Panjang
gelombang sinar monokromatis yang digunakan ….
a. 1000 nm b. 750 nm c. 500 nm d.
250 √3 nm e. 250 nm
9. Seorang siswa melakukan percobaan difraksi cahaya dengan
menggunakan kisi difraksi 300 garis/mm. Ia mendapatkan pita terang pertama
untuk suatu cahaya monokromatik berjarak 1,8 cm dari pusat terang. Panjang
gelombang cahaya yang ia gunakan adalah . . . .
a. 4.000 Å b. 4.500 Å c. 5.000 Å d.
5.500 Å e. 6.000 Å
10. Suatu medium optik memiliki indeks bias 3 maka sudut datang
sinar datang agar terjadi polarisasi cahaya akibat pemantulan adalah . . . .
a. 30° b. 45° c. 60° d. 75°
e. 90°
B. Jawablah dengan tepat!
1.
Suatu
cahaya dari udara menuju air (na = 4/3). Supaya cahaya mengalami polarisasi
linier, maka tentukan : a. sudut datangnya, b. sudut biasnya !
2. Tentukanlah besar sudut
datang polarisasi pada kaca dengan indeks bias 1,5!
3.
Sebutkan
dan jelaskan penerapan cahaya dalam bidang teknologi !
4.
Seberkas
cahaya memiliki intensitas 36 wat/m2 dilewatkan pada dua polarisator. Jika
kedua polarisator dipasang sehingga sumbu transmisinya membentuk sudut 600 maka
tentukanlah intensitas cahaya yang keluar dari kedua polarisator tersebut!
DAFTAR PUSTAKA
Ari Damari, Sri H. 2009. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII.
Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas
Asmiarto, Didik. 2006. Panduan Belajar Kelas 12 SMA IPA.
Yogyakarta : Primagama
Budiyanto, Joko. 2009. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII.
Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas
Istiyono Edi. 2004. Sains Fisika Untuk Kelas XII.
Klaten : Intan Pariwara.
Kanginan M. 2007. Fisika Untuk SMA Kelas XII.
Jakarta : Erlangga.
Lasmi, Ketut.2004. Bimbingan Pemantapan Fisika.
Bandung : Yrama Widya.
Supiyanto. 2007. Fisika Untuk SMA Kelas XII. Jakarta
: Phibeta.
Siswanto, Sukaryadi. 2009. Kompetensi Fisika Untuk
SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas
Sunardi, Etsa. 2007. Fisika Bilingual Kelas XII.
Bandung : Yrama Widya.
Umar E. Fisika dan Kecakapan Hidup Kelas XII.
Jakarta : Ganeca-Exact.
http://fisikaman.co.nr
Tidak ada komentar:
Posting Komentar