Fisika

Interferensi Gelombang

Interferensi merupakan sifat cahaya yang dapat diamati ketika perbedaan gelombang cahaya dicampur bersamaan. Contoh interferensi adalah pelangi yang kamu lihat dalam gelembung sabun, spektrum warna opal, dan kilauan warna dari beberapa bulu burung. Di sebagian area pola interferensi, gelombang cahaya berada dalam fase, dengan bukit dan lembah saling menguatkan, membentuk daerah yang berkilau. Di daeah lain,di luar fase, dengan bukit dan lembah yang berlawanan,membentuk daerah yang suram. Terdapat berbagai variasi cara untuk memperagakan interferensi, pada bagian daerah yang terang maupun daerah suram, dan perbedaan warna menggambarkan perbedaan panjang gelombang cahaya. Interferensi menghasilkan gelombang yang berhimpit.Ketika dua bukit (titik tertinggi) gelombang bertemu, mereka bergabung menjadi gelombang yang lebih besar.Ketika bukit sebuah gelombang dan lembah (titik terendah) gelombang bertemu, gelombang saling menghapuskan satu sama lain. Posisi bukit dan lembah disebut fase.

Dua gelombang disebut .sefase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama dan pada setiap saat yang sama memiliki arah simpangan yang sama pula. Adapun dua gelombang disebut berlawanan fase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama, dan pada setiap seal yang sama memiliki arah simpangan yang berlawanan. Untuk mengamati interterensi dari dua buah gelombang dapat digunakan sebuah tangki rink (ripple tank). Pertemuan kedua gelombang akan mengalami interferensi..lika pertemunan kedua gelombang saling menguatkan, disebut interfreusi maksimum atau interferensi konstruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombang sefase. Akan tetapi, jika pertemuan gelombang saling melemahkan, disebut interferensi minimum atau interferensi destruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombangnya berlawanan fase.

Jika dua gelombang sefase dan dua gelombang berlawanan fase mengalami interferensi.

Interferensi juga didefinisikan sebagai interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa Interferensi merupakan sifat cahaya yang dapat diamati ketika perbedaan gelombang cahaya dicampur bersamaan. Contoh interferensi adalah pelangi yang kamu lihat dalam gelembung sabun, spektrum warna opal, dan kilauan warna dari beberapa bulu burung. Di sebagian area pola interferensi, gelombang cahaya berada dalam fase, dengan bukit dan lembah saling menguatkan, membentuk daerah yang berkilau. Di daeah lain, di luar fase, dengan bukit dan lembah yang berlawanan, membentuk daerah yang suram. Terdapat berbagai variasi cara untuk memperagakan interferensi, pada bagian daerah yang terang maupun daerah suram, dan perbedaan warna menggambarkan perbedaan panjang gelombang cahaya.

Interferensi menghasilkan gelombang yang berhimpit. Ketika dua bukit (titik tertinggi) gelombang bertemu, mereka bergabung menjadi gelombang yang lebih besar. Ketika bukit sebuah gelombang dan lembah (titik terendah) gelombang bertemu, gelombang saling mengapuskan satu sama lain. Posisi bukit dan lembah disebut fase.

Alat dan Bahan yang digunakan jika pada suatu tempat bertemu dua buah gelombang, maka resultan gelombang di tempat tersebut sama dengan jumlah dari kedua gelombang tersebut. Peristwa ini di sebut sebagai prinsip superposisi linear. Gelombang-gelombang yang terpadu akan mempengaruhi medium. Kemudian pengaruh yang ditimbulkan oleh gelombang-gelombang yang terpadu tersebut disebut interferensi gelombang.

Ketika mempelajari gelombang stasioner yang dihasilkan oleh superposisi antara gelombang datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas atau ujung tetap, Anda dapatkan bahwa pada titik-titik tertentu, disebut perut, kedua gelombang saling memperkuat (interferensi konstruktif), dan dihasilkan amplitudo paling besar, yaitu dua kali amplitudo semuala. Sedangkan pada titik-titik tertentu, disebut simpul, kedua gelombang saling memperlemah atau meniadakan (interferensi destruktif), dan dihasilkan amplitudo nol. Dengan menggunakan konsep fase, dapat kita katakan bahwa interferensi konstruktif (saling menguatkan) terjadi bila kedua gelombang yang berpadu memiliki fase yang sama. Amplitudo gelombang paduan sama dengan dua kali amplitudo tiap gelombang. Interferensi destruktif (saling meniadakan) terjadi bila kedua gelombang yang berpadu berlawanan fase. Amplitudo gelombang paduan sama dengan nol.

Interferensi merupakan perpaduan/interaksi dua atau lebih gelombang cahaya dapat menghasilkan suatu pola yang teratur terang-gelap. Intererensi adalah hasil kerja sama dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik di dalam ruang danmenimbulkan fenomena fisikyang dapat diamati.Agar interferensi yang stabil dan berkelanjutan dari gelombang cahaya dapat diamati, dua kondisi berikut harus dipenuhi:
Sumber harus bisa mempertahankan suatu beda fasa yang tetap (sumber koheren).
Sumber harus monokromatis dan menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang sama.Jika sumbernya monokromatik, maka pola interferensi adalah hitam-putih. Pola interferensi stabil, jika memiliki frekuensi sama. Perbedaan frekuensi yang signifikan mengakibatkan beda fasa yang bergantung waktu, sehingga 12 = 0.

Jika sumber memancarkan cahaya putih, maka komponen merah berinterferensi dengan merah, biru dengan biru dan seterusnya. Pola interferensi akan terlihat jelas, jika sumber memiliki amplitudo yang hampir sama atau sama. Daerah pusat dari pola terang atau gelap menunjukkan interferensi yang konstruktif atau destruktif sempurna. Interferensi terjadi pada cahaya yang terpolarisasi linier atau polarisasi lain, termasuk cahaya natural / alami (Hukum Fresnel-Arago). Ketika dua gelombang yang koheren menyinari/melalui dua celah sempit, maka akan teramati pola interferensi terang dan gelap pada layar. Jarak tempuh cahaya yang melalui dua celah sempit mempunyai perbedaan (beda lintasan), hal ini yang menghasilkan pola interferensi.

Pola interferensi terbagi dua, yaitu: Interferensi Maksimum: gelombang saling memperkuat/konstruktif, menghasilkan garis terang. Interferensi Minimum: gelombang saling memperlemah/destruktif, menghasilkan garis gelap. Interferensi Maksimum (Konstruktif): Interferensi maksimum terjadi jika kedua gelombang memiliki fase yang sama (sefase), yaitu jika selisih lintasannya sama dengan nol atau bilangan bulat kali panjang gelombang λd sin θ = m λ; m = 0, 1, 2 ……….

Bilangan m disebut orde terang . Untuk m = 0 disebut terang pusat, m = 1 disebut terang ke-1 dst.Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak kedua celah d (l >> d), maka sudut θ sangat kecil, sehingga sin θ = tan θ = p/l, dengan demikian : pd/l = m λdengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang. Interferensi minimum (Destruktif): nterferensi minimum terjadi jika beda fase kedua gelombang 180 derajad, yaitu jika selisih lintasannya sama dengan bilangan bulat kali setengah panjang gelombang λd sin θ = (m – ½ )λ; m = 1, 2, 3 …………

Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke 0. Untuk m = 1 disebut gelap ke-1 dst. Mengingat sin θ = tan θ = p/l, maka: pd/l = (m – ½ )λ dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.Jarak antara dua garis terang yang berurutan sama dengan jarak dua garis gelap berurutan. Jika jarak itu disebut Δp, maka : Δp d = λ l Interferensi Dua Berkas (Film Dielektrik) Efek interferensi juga dapat diamati pada lembaran tipis material dielektrik dengan ketebalan dalam rentang nanometer – centimeter. Contoh : lapisan film di kacamata, kaca helm, dan lain-lain.Karena (AB) = (BC) = d/cos θ, maka :Δ = 2 nf d cos θt

Interferensi maksimum terjadi jika beda fasenya = 2mπ, maka :d cos θt = (2m + 1) λf/4 ; λf = λ0/nfInterferensi minimun terjadi jika beda fasenya = (2m + 1)π, maka : d cos θt = 2m λf/4 ; λf = λ0/nf Interferensi pada Lapisan Sabun (Wedge Shaped Film). Ketika cahaya dipantulkan dari buih sabun atau dari layar tipis dari minyak yang mengambang dalam air terlihat bermacam-macam warna. Hal ini akibat pengaruh inteferensi antara dua gelombang cahaya yang dipantulkan pada permukaan yang berlawanan dari lapisan tipis larutan sabun atau minyak. Interferensi Dua Gelombang
Interferensi konstruktif dan interferensi destruktif.

Aplitudo bergantung pada beda fasa, f.Jika f= 0 dan amplitudo = 2A, disebut interferensi konstruktif. Jika f = p maka amplitudo = 2A, dan kedua gelombang saling menghilangkan. Ini disebut interferensi destruktif.Interferensi juga terjadi pada gelombang bunyi, yang ditunjukka dengan pelayangan. Yaitu interferensi dua gelombang dengan frekuensi berbeda namun hampir sama.Interferensi adalah kerja sama antara dua gelombang cahaya atau lebih pada suatu titik atau daerah tertentu pada suatu waktu tertentu pula. Peralatan yang digunakan untuk menunjukkan adanya interferensi cahaya disebut interferometer. Salah satu percobaan yang menunjukkan adanya umbai- umbai interferensi (interference fringe) adalah percobaan Young. 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.

Interferensi Cahaya (Interferensi Light Wave)

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 dinamakann beda lintasan yang secara matematis dinyatakan dengan б = r2 – r1.

Fisika

Rabu, 11 Januari 2012

usaha mahasiswa pendidikan fisika STKIP-PGRI PONTIANAK

Selasa, 10 Januari 2012

Interferensi Gelombang