Soal Uji Kompetensi Interferensi Cahaya

Soal 1
Celah tunggal selebar 0,5 mm disinari berkas cahaya sejajar dgn lamda = 8.000 A. Pola difraksi yang terjadi ditangkap oleh layar pada jarak 50 cm dari celah. Jarak antara pita gelap keempat dari titik tengah terang pusat adalah . . . .
A. 2,4 mm
B. 3,2 mm
C. 4,8 mm
D. 6,4 mm
E. 9,6 mm

Jawab: B
Diketahui: lebar celah d = 0,5 mm = 5 x 10-4 m, panjang gelombang l = 8000 A = 8 x 10-7 m, dan jarak layar ke celah L = 50 cm = 0,5 m.
Difraksi minimum pada celah tunggal terjadi jika
d sin θ = nl, karena untuk θ yang sangat kecil sin θ ≈ tan θ = y/L, maka
dy/L = nl
untuk pola difraksi minimum ke-4 (pita gelap ke-4), maka n = 4, sehingga
(5 x 10-4 m)y/(0,5 m) = (4)(8 x 10-7 m)
y4 (gelap ke-4) = 32/10 x 10-3 m = 3,2 mm

Soal 2
Diagram berikut menggambarkan percobaang Young, d adalah jarak antar celah, P2 adalah garis terang orde 3. Jika panjang gelombang yang digunakan adlaah 600 nm (1nm = 10-9 m) maka jarak antar celah adalah . . . .
A. 1,6 x 10-1 mm
B. 1,6 x 10-2 mm
C. 3,0 x 10-3 mm
D. 1,6 x 10-3 mm
E. 2,0 x 10-3 mm

Jawab:
Diketahui: lebar panjang gelombang l = 600 nm = 6 x 10-7 m, orde ke-3 artinya n = 3, maka
d sin θ = nl,
d sin 370 = 3 x 6 x 10-7 m
d = 3 x 10 x 10-7 = 3,0 x 10-3 mm

Soal 3
Sebuah sumber cahaya memancarkan cahaya tampak dalam dua macam panjang gelombang yaitu l = 420 nm dan l’ = 560 nm. Sumber cahaya ini digunakan dalam interferensi celah rangkap dengan jarak antar celah 0,025 mm dan jarak celah ke layar 2 m. jarak antara kedua cahaya tersebut pada pita terang ke empat adalah . . . .
A. 2,4 cm
B. 4,48 cm
C. 7,7 cm
D. 9,2 cm
E. 17 cm

Jawab: B
Diketahui: lebar celah d = 0,025 mm = 2,5 x 10-5 m, panjang gelombang satu l = 420 nm = 4,2 x 10-7 m, panjang gelombang ke dua l’ = 560 nm = 5,6 x 10-7 m, dan jarak layar ke celah L = 50 cm = 2 m.
Difraksi maksimum terjadi jika
dy/L = nl
untuk pola difraksi maksimum ke-4 (terang ke-4), maka n = 4, sehingga
untuk cahaya tampak pertama
(2,5 x 10-4 m)y/(2,0 m) = (4)(4,2 x 10-7 m)
y4 (terang ke-4) = 16,8/1,25 x 10-3 m = 13,44 mm
untuk cahaya tampak pertama
(2,5 x 10-4 m)y/(2,0 m) = (4)(5,6 x 10-7 m)
y4 (terang ke-4) = 22,4/1,25 x 10-3 m = 17,92 mm
maka jarak antara kedua cahaya tersebut pada pita terang ke-4 adalah
17,92 mm – 13,44 mm = 4,48 mm

Soal 4
Seberkas cahaya monokromatik melewati kisi dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada kisi difraksi, ternyata diperoleh terang orde kedua membentuk sudut 300.  Banyaknya garis tiap cm pada kisi tersebut adalah . . . .
A. 500
B. 1000
C. 2000
D. 4000
E. 5000

Jawab: E
Diketahui: panjang gelombang cahaya, λ = 500 nm = 5 × 10⁻⁷ m, orde n = 2 dan sudut θ = 300
Jarak celah kisi
d sin θ =
d(½) = 2 (5×10⁻⁷ m)
     d = 20 × 10⁻⁷ m = 2 × 10⁻⁴ cm
Banyak garis tiap cm
N = 1/d
N = 1/2×10⁻⁴
N = 5000 garis/cm

Soal 5
Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 660 nm datang tegak lurus mengenai sebuah kisi difraksi dan menghasilkan pola/pita interferensi pada layar dibelakangnya. Jarak antara pita tersebut adalah 6 mm. Bila diinginkan jarak antara pita terdekat sebesar 5 mm, maka perlu dipergunakan cahaya monokromatik lain dengan panjang gelombang . . . .
A. 925 nm
B. 850 nm
C. 725 nm
D. 550 nm
E. 450 nm

Jawab:
difraksi pada kisi :
dy/L =
jarak antar pita terang/gelap = 1 λ
y = nλL/d

6 = 1 x 660 x L/d
5 = 1 x λ' x L/d
--------------------------------- :
6/5 = 660/λ'

λ' = 660(6/5)
λ' = 550 nm

Soal 6
Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5000 goresan tiap cm. Sudut deviasi orde kedua adalah 30 derajat, maka panjang gelombang cahaya yg digunakan . . . .
A. 2500 A
B. 4000 A
C. 5000 A
D. 6000 A
E. 7000 A

Jawab: C
Diketahui: N = 5000 goresan/cm maka lebar celah, d = 1/N = 0,01 m/5000 = 2 x 10-6 m, sudut θ = 300 dan orde  n = 2, maka
d sin θ =
(2 x 10-6 m) . sin 300 = 2 .λ
λ = 5 x 10-5 cm
biasanya satuan yang diminta angstrom (A), jadi  λ= 5000 A

0 Response to "Soal Uji Kompetensi Interferensi Cahaya"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel