Rangkuman Materi Cahaya Kelas 11
Interferensi Cahaya
1.Interferensi cahaya pada celah ganda
Interferensi maksimum
d sin θ = m λ
Interferensi minimum
d sin θ = (m – ½ ) λ
Keterangan:
d = jarak antar celah (m)
θ = sudut deviasi
m = pola interferensi (orde) (m = 0, 1,2,…)
λ = panjang gelombang yang berinterferensi (m)
jika interferensi terjadi antara jarak terang ke-m menuju terang pusat, rumusan sebagai berikut:
jika interferensi yang terjadi antara jarak gelap ke-m menuju terang pusat, rumusannya sebagai sebagai berikut:
keterangan:
y = jarak terang/gelap ke-n menuju terang pusat (meter)
L = jarak layar dari celah (meter)
Terjadi pada sinar yang dipantulkan langsung dan sinar yang dipantulkan setelah dibiaskan
interferensi maksimum :
interferensi minimum :
2nd = mλ
Keterangan:
n = indeks bias
d = tebal lapisan tipis
m = bilangan bulat (0,1,2,3..)
λ = panjang gelombang cahaya digunakan (m)
Difraksi Cahaya
Difraksi atau pelenturan cahaya yaitu saat suatu cahaya melalui celah maka cahaya dapat terpecah-pecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan memiliki sifat seperti cahaya baru
1. Celah Tunggal
Untuk garis gelap ke-m terjadi jika:
Jika sudut deviasi θ kecil, sehingga persamaan di atas menjadi
Keterangan:
d = lebar celah (m)
θ = sudut difraksi
m = orde difraksi (m = 1,2,3….)
λ = panjang gelombang cahaya (m)
y = jarak antara garis gelap dengan terang pusat (m)
L = jarak celah dengan layar (m)
jika cahaya monokromatik dilewatkan ke celah tunggal maka akan terlihat pola garis gelap dan terang secara bergantian letaknya. Jika difraksi yang terjadi akibat adanya lubang kecil yang berbentuk bulat akan menimbulkan pola berupa lingkaran terang dan gelap secara bergantian. Lingkaran gelap pertama dengan sudut θ dirumuskan sebagai berikut:
Keterangan:
D = diameter lubang (m)
θ = sudut resolusi
ym = daya urai
Celah majemuk yaitu celah-celah sempit yang tertata rapi dengan jarak yang cukup dekat disebut kisi difraksi. Hubungan banyaknya celah dengan jarak antar celah
Jika terjadi interferensi maksimum
d sin θ = m λ
Jika terjadi interferensi minimum
d sin θ = (m – 1/2) λ
keterangan:
N = banyaknya celah tiap satuan panjang
d = jarak antara celah (m)
θ = sudut deviasi
m = orde (n= 0,1,2,3…)
λ = panjang gelombang sinar
Polarisasi cahaya
Polarisasi adalah peristiwa pengurangan intensitas karena berkurangnya komponen-komponen gelombangnya. Polarisasi cahaya hanya bisa dialami gelombang transversal. Polarisasi cahaya dapat terjadi akibat adanya pemantulan, pembiasan, absorbsi selektif, dan hamburan.

Keterangan:
ip = sudut polarisasi = sudut datang yang menghasilkan sinar pantul terpolarisasi
n1 = indeks bias medium asal sinar
n2 = indeks bias medium yang dituju sinar
I2= I1 cos2θ = 1/2 I0 cos2θ
Dengan θ sebagian sudut antara sumbu analisator dengan sumbu polarisator.
Contoh Soal Cahaya Pembahasan & Jawaban Kelas 11
PEMBAHASAN :
Cahaya matahari sebagai gelombang elektromagnetik pada saat memasuki udara sebagian diteruskan, diserap dan sebagian lainnya dihamburkan. Cahaya yang dihamburkan adalah warna biru, dengan demikian warna langit Nampak berwarna biru (pernyataan benar)
Berikut ini urutan besar panjang gelombang dari yang terbesar ke yang terkecil pada gelombang elektromagnetik sebagai berikut.
- TV
- Radio
- Radar
- Sinar inframerah
- Cahaya Tampak
- Merah
- Jingga
- Kuning
- Hijau
- Biru
- Nila
- Ungu
- Sinar ultraviolet
- Sinar X
- Sinar Gamma
Dari urutan ini λbiru < λmerah (Alasan salah)
Jawaban C
- 180 mm
- 270 mm
- 360 mm
- 720 mm
- 1.800 mm
PEMBAHASAN :
Diketahui
d = 0.01 mm = 1,0 x 10-5 m
L = 20 = 0,2 m
m = 1
y = 7,2 mm = 7,2 X10-3m
Menentukan panjang gelombang
Jawaban : C
- 4 x 10-6 m
- 3 x 10-6 m
- 2 x 10-6 m
- 3 x 10-7 m
- 2 x 10-7 m
PEMBAHASAN :
Diketahui
λ = 5x 10-7 m,
L = 2m
m = 3
y = 1,5 m
Menentukan konstanta kisi (d)
Jawaban : C
- 2 cm
- 4 cm
- 8 cm
- 10 cm
- 12 cm
PEMBAHASAN :
Diketahui
d = 0.063 nmm = 6,3 X 10-5m
L = 4 cm
λ = 630 nm = 6,3 x 10-7 m
m = 1
menentukan jarak antara gelap pertama di kanan dengan gelap pertama di kiri
Jawaban : B
- 2.000
- 2.500
- 3.000
- 5.000
- 10.000
PEMBAHASAN :
Diketahui:
m = 2
Ɵ = 30°
λ = 5 x 10-5 cm = 5 x 10-7 m
Menentukan d
d sin Ɵ = mλ
d sin 30° = 2(5 x 10-7)
d(0,5) = 1×10-6 m
d = 2×10-6 m
d= 2×10-4 cm
Menentukan N dari d
Jawaban : D

- 4,0 x 10-4 mm
- 4,5 x 10-4 mm
- 5,0 x 10-4 mm
- 6,0 x 10-4 mm
- 7,5 x 10-4 mm
PEMBAHASAN :
Diketahui:
d = 0,08 mm = 8 x 10-5 m
L = 1 m
y = 2,5 cm = 2,5 x 10-2 m
m = 4
menentukan panjang gelombang yang dihasilkan
Jawaban : C
- 2.100
- 1.080
- 590
- 490
- 440
PEMBAHASAN :
Diketahui:
d = 0,1 mm = 10-4 m
L = 100 cm = 1 m
m = 0,5
y = 2,95 mm = 2,95 × 10-4 m
menentukan panjang gelombang yang digunakan :
Jawaban : C
- 400 nm
- 450 nm
- 480 nm
- 560 nm
- 600 nm
PEMBAHASAN :
Diketahui:
diketahui
N = 500 garis/cm = 50.000 garis/m
L = 1 m
m = 1
y = 2,4 cm = 2,4 x 10-2 m
menentukan panjang gelombang yang dihasilkan
Jawaban : C
- 0%
- 25%
- 50%
- 75%
- 100%
PEMBAHASAN :
Polarisator pertama menyerap berkas A jadi . Kemudian diketahui polarisator kedua memiliki sumbu tranmisi sama dengan polasirator awal maka q =0o sehinggamenghasilkan I2 = I1. Karena I2 = I1 = ½ Io maka intensintas berkas b setelah lewat berkas kedua tidak berubah sehingga besarnya 0%
Jawaban : A
- 24
- 25
- 26
- 50
- 51
PEMBAHASAN :
Diketahui:
Ɵ = 30°
λ = 500 nm = 5 x 10-7 m
N = 400 garis/cm = 40.000 garis/m
Menentukan d dari N
banyaknya garis terang pada layar = 25 terang bagian atas + 25 terang bagian bawah + 1 terang pusat = 51 terang.
Jawaban : B
- 4,0 mm
- 6,0 mm
- 8,0 mm
- 9,0 mm
- 9,6 mm
PEMBAHASAN :
Diketahui:
cahaya melewati celah ganda dengan keterangan
λ = 640 nm = 6,4 x 10-7 m
L = 1,5 m
d = 0,24 mm = 0,24 x 10-3 m
m = 1
menentukan jarak kedua pita terang yang berdekatan
Jawaban : A
Soal No.12 (SMPTN 2008)
- 100%
- 50%
- 25%
- 12,5%
- 6,25%
PEMBAHASAN :
Jika intensitas cahaya yang masuk pada polasilator di misalkan I0 maka intensitas cahya yang keluar dari analisator yaitu:
Menentukan perbandingan intensitas cahaya yang keluar dari analisator dengan intensitas cahaya yang masuk polarisator
Jawaban : D
Soal No.13

PEMBAHASAN :
Diketahui:
β =
Maka besar sudut dispersi dapat dihitung sebagai berikut:
= (1,4831 – 1,4712)
=
Jawaban : B
Soal No.14

PEMBAHASAN :
Diketahui:
k = 2
θ =
λ = 20.000 Å
Berlaku rumus:
d . sin θ = k . λ
Maka lebar celah yang dilalui cahaya dapat dihitung sebagai berikut:
= 40.000 Å
Jawaban : B
Soal No.15
- Deviasi
- Dispersi
- Interferensi
- Difraksi
- Polarisasi
PEMBAHASAN :
Peristiwa interferensi cahaya adalah perpaduan antara dua gelombang cahaya atau lebih. Interferensi dapat terjadi jika cahaya-cahaya yang berinterferensi harus merupakan cahaya yang koheren, yaitu cahaya-cahaya yang memiliki frekuensi, amplitudo, dan beda fase yang tetap.
Jawaban : C