Soal dan pembahasan Interferensi Cahaya pada Celah Ganda Young
SOAL#1
Cahaya monokromatik jatuh pada dua buah celah yang terpisah sejauh 0,06 mm menghasilkan pita terang keempat dengan sudut 80. Berapakah panjang gelombang cahaya yang digunakan?
Jawab:
Diketahui:
Jarak celah, d = 0,06 mm
Sudut simpangan, θ = 80
pita terang keempat, n = 4
panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah
nλ = d sin θ
4λ = 0,06 mm sin 80
λ = 2,087 x 10─3 mm = 2087 nm
SOAL#2
Pada percobaan young, dua celah sempit dengan jarak 0,5 mm ditempatkan sejauh 100 cm dari layar. Apabila jarak pita gelap yang terdekat ke pusat pola interferensi adalah 0,84 mm, tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan?
Jawab:
Diketahui:
Jarak dua celah, d = 0,5 mm
Jarak celah ke layar, L = 100 cm = 1000 mm
jarak pita gelap yang terdekat ke pusat pola interferensi (garis terang pusat), n = 1, y = 0,84 mm
kita gunakan rumus:
d(y/L) = (n ─ ½)λ
(0,5 mm)(0,84 mm/1000 mm) = (1 ─ ½)λ
λ = 8,4 x 10─4 mm
λ = 840 nm = 8400 Å
SOAL#3
Dalam suatu percobaan Young, kedua celah yang terpisah 2 mm disinari oleh gabungan dari dua panjang gelombang 480 nm dan 720 nm. Berapa jarak terpendek dari terang pusat pada layar sejauh 1,2 m dari celah yang dapat kita amati pita terang dari pola interfensi gelombang pertama bertepatan dengan pita terang gelombang kedua?
Jawab:
Diktahui:
Jarak celah, d = 2 mm
panjang gelombang, λ1 = 480 nm = 4800 x 10─7 mm dan λ2 = 720 nm = 7200 x 10─7 mm
jarak layar ke celah, L = 1,2 m
kita gunakan rumus:
d(y/L) = nλ atau y = nλL/d
terang 1: y1 = n1λ1L/d
terang 2: y2 = n2λ2L/d
karena kedua pola pita terang berimpit maka
y1 = y2
n1λ1L/d = = n2λ2L/d
n1(480 nm) = n2(720 nm)
n1 = 1,5 n2
agar n1 = bilangan bulat, maka n2 = 2,4,6,8, …dst
nilai terpendek y jika n2 = 2, maka n1 = 3
Jadi, jarak terdekat ke pita terang pusat dari kedua pola saat kedua pola berimpit adalah
y1 = n1λ1L/d
y1 = 3 x 480 x 10─7 x 1200 mm/2 mm
y1 = 0,864 mm
CARI PAKAI PASTI DAPAT HASIL YANG SAMA!
SOAL#4
Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan ada dua celah sempit vertikal berdekatan dengan jarak d = 0,01 m. Pola interferensi yang terjadi ditangkap pada jarak 20 cm dari celah. Diketahui bahwa jarak antara garis gelap pertama di sebelah kiri ke garis gelap pertama di sebelah kanan adalah 7,2 mm. Tentukan panjang gelombang berkas cahaya yang digunakan!
Jawab:
Diketahui:
jarak antar celah, d = 0,01 mm
jarak celah ke layar, L = 20 cm = 200 mm
Dari gambar kita peroleh y1 = garis gelap pertama ke terang pusat adalah = ½ x 7,2 mm = 3,6 mm,
maka panjang gelombang berkas cahaya yang digunakan adalah
d(y/L) = (n ─ ½)λ
0,01 mm x 3,6 mm/200 mm = (1 ─ ½)λ
λ = 3,6 x 10─4 mm
λ = 360 nm
SOAL#5
Cahaya suatu sumber melalui dua celah sempit yang terpisah 0,1 mm. Jika jarak antara dua celah sempit terhadap layar 100 cm dan jarak antara garis gelap pertama dan garis terang pertama adalah 2,95 mm, tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan!
Jawab:
Diketahui:
jarak antar celah, d = 0,1 mm
jarak celah ke layar, L = 100 cm = 1000 mm
Jarak antara garis terang pertama dengan terang pusat adalah
yt1 = nλL/d
Jarak antara garis gelap pertama dengan terang pusat adalah
yg1 = (n ─ ½)λL/d
jarak antara garis gelap pertama dan garis terang pertama, Δy = 2,95 mm, dengan
Δy = yt1 ─ yg1
Δy = nλL/d ─ (n ─ ½)λL/d = λL/2d
2,95 mm = λ x 1000 mm/(2 x 0,1 mm)
λ = 5,9 x 10─4 mm
λ = 590 nm
SOAL#6
Jarak pisah antara dua pola terang hasil interferensi oleh dua celah menggunakan sinar kuning dengan panjang gelombang 600 nm yang diamati pada layar sejauh 1 m dari celah adalah y. Jika digunakan sinar biru dengan panjang gelombang 400 nm, jarak layar terhadap kedua celah agar terbentuk pola terang dengan jarak pisah y adalah?
Jawab:
panjang gelombang kuning λk = 600 nm = 600 x 10─7 mm
panjang gelombang kuning biru, λb = 400 nm = 400 x 10─7 mm
jarak layar ke celah ketika digunakan cahaya kuning, L1 = 1 m
untuk cahaya kuning:
yk = y = nλkL1/d
untuk cahaya biru:
yb = y = nλbL2/d
maka, dengan perbandingan keduanya diperoleh
nλkL1/d = nλbL2/d
(600 x 10─7 mm)(1 m) = (400 x 10─7 mm)L2
L2 = 1,5 m
SOAL#7
Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokromatis digunakan percobaan Young yang data─datanya sebagai berikut: jarak antara kedua celahnya = 0,3 mm, jarak celah ke layar = 50 cm dan jarak antara garis gelap ke─2 dan garis gelap ke─3 pada layar = 1 mm. Tentukan panjang gelombang sinar monokromatis tersebut!
Jawab:
Jarak dua celah, d = 0,3 mm
Jarak celah ke layar, L = 50 cm = 500 mm
jarak antara garis gelap ke─2 (n = 2) dari terang pusat adalah
d(y/L) = (n ─ ½)λ atau y = (n ─ ½)λL/d
y2 = (2 ─ ½)(λ)(500 mm)/0,3 mm = 2500λ
jarak antara garis gelap ke─3 (n = 3) dari terang pusat adalah
y3 = (3 ─ ½)(λ)(500 mm)/0,3 mm = 12500λ/3
jarak antara garis gelap ke─2 (n = 2) dan garis gelap ke─3 (n = 3) pada layar = 1 mm, maka
Δy = y3 ─ y2
1 = 12500λ/3 ─ 2500λ
3 = 5000λ
λ = 6 x 10─4 mm = 600 nm
CARA LAIN: langsung mnggunakan rumus untuk mencari jarak pita gelap yang berdekatan yaitu
Δy = λL/d
1 mm = λ(500 mm)/0,3 mm
λ = 6 x 10─4 mm = 600 nm
Cahaya monokromatik jatuh pada dua buah celah yang terpisah sejauh 0,06 mm menghasilkan pita terang keempat dengan sudut 80. Berapakah panjang gelombang cahaya yang digunakan?
Jawab:
Diketahui:
Jarak celah, d = 0,06 mm
Sudut simpangan, θ = 80
pita terang keempat, n = 4
panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah
nλ = d sin θ
4λ = 0,06 mm sin 80
λ = 2,087 x 10─3 mm = 2087 nm
SOAL#2
Pada percobaan young, dua celah sempit dengan jarak 0,5 mm ditempatkan sejauh 100 cm dari layar. Apabila jarak pita gelap yang terdekat ke pusat pola interferensi adalah 0,84 mm, tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan?
Jawab:
Diketahui:
Jarak dua celah, d = 0,5 mm
Jarak celah ke layar, L = 100 cm = 1000 mm
jarak pita gelap yang terdekat ke pusat pola interferensi (garis terang pusat), n = 1, y = 0,84 mm
kita gunakan rumus:
d(y/L) = (n ─ ½)λ
(0,5 mm)(0,84 mm/1000 mm) = (1 ─ ½)λ
λ = 8,4 x 10─4 mm
λ = 840 nm = 8400 Å
SOAL#3
Dalam suatu percobaan Young, kedua celah yang terpisah 2 mm disinari oleh gabungan dari dua panjang gelombang 480 nm dan 720 nm. Berapa jarak terpendek dari terang pusat pada layar sejauh 1,2 m dari celah yang dapat kita amati pita terang dari pola interfensi gelombang pertama bertepatan dengan pita terang gelombang kedua?
Jawab:
Diktahui:
Jarak celah, d = 2 mm
panjang gelombang, λ1 = 480 nm = 4800 x 10─7 mm dan λ2 = 720 nm = 7200 x 10─7 mm
jarak layar ke celah, L = 1,2 m
kita gunakan rumus:
d(y/L) = nλ atau y = nλL/d
terang 1: y1 = n1λ1L/d
terang 2: y2 = n2λ2L/d
karena kedua pola pita terang berimpit maka
y1 = y2
n1λ1L/d = = n2λ2L/d
n1(480 nm) = n2(720 nm)
n1 = 1,5 n2
agar n1 = bilangan bulat, maka n2 = 2,4,6,8, …dst
nilai terpendek y jika n2 = 2, maka n1 = 3
Jadi, jarak terdekat ke pita terang pusat dari kedua pola saat kedua pola berimpit adalah
y1 = n1λ1L/d
y1 = 3 x 480 x 10─7 x 1200 mm/2 mm
y1 = 0,864 mm
CARI PAKAI PASTI DAPAT HASIL YANG SAMA!
SOAL#4
Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan ada dua celah sempit vertikal berdekatan dengan jarak d = 0,01 m. Pola interferensi yang terjadi ditangkap pada jarak 20 cm dari celah. Diketahui bahwa jarak antara garis gelap pertama di sebelah kiri ke garis gelap pertama di sebelah kanan adalah 7,2 mm. Tentukan panjang gelombang berkas cahaya yang digunakan!
Jawab:
Diketahui:
jarak antar celah, d = 0,01 mm
jarak celah ke layar, L = 20 cm = 200 mm
maka panjang gelombang berkas cahaya yang digunakan adalah
d(y/L) = (n ─ ½)λ
0,01 mm x 3,6 mm/200 mm = (1 ─ ½)λ
λ = 3,6 x 10─4 mm
λ = 360 nm
SOAL#5
Cahaya suatu sumber melalui dua celah sempit yang terpisah 0,1 mm. Jika jarak antara dua celah sempit terhadap layar 100 cm dan jarak antara garis gelap pertama dan garis terang pertama adalah 2,95 mm, tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan!
Jawab:
Diketahui:
jarak antar celah, d = 0,1 mm
jarak celah ke layar, L = 100 cm = 1000 mm
Jarak antara garis terang pertama dengan terang pusat adalah
yt1 = nλL/d
Jarak antara garis gelap pertama dengan terang pusat adalah
yg1 = (n ─ ½)λL/d
jarak antara garis gelap pertama dan garis terang pertama, Δy = 2,95 mm, dengan
Δy = yt1 ─ yg1
Δy = nλL/d ─ (n ─ ½)λL/d = λL/2d
2,95 mm = λ x 1000 mm/(2 x 0,1 mm)
λ = 5,9 x 10─4 mm
λ = 590 nm
SOAL#6
Jarak pisah antara dua pola terang hasil interferensi oleh dua celah menggunakan sinar kuning dengan panjang gelombang 600 nm yang diamati pada layar sejauh 1 m dari celah adalah y. Jika digunakan sinar biru dengan panjang gelombang 400 nm, jarak layar terhadap kedua celah agar terbentuk pola terang dengan jarak pisah y adalah?
Jawab:
panjang gelombang kuning λk = 600 nm = 600 x 10─7 mm
panjang gelombang kuning biru, λb = 400 nm = 400 x 10─7 mm
jarak layar ke celah ketika digunakan cahaya kuning, L1 = 1 m
untuk cahaya kuning:
yk = y = nλkL1/d
untuk cahaya biru:
yb = y = nλbL2/d
maka, dengan perbandingan keduanya diperoleh
nλkL1/d = nλbL2/d
(600 x 10─7 mm)(1 m) = (400 x 10─7 mm)L2
L2 = 1,5 m
SOAL#7
Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokromatis digunakan percobaan Young yang data─datanya sebagai berikut: jarak antara kedua celahnya = 0,3 mm, jarak celah ke layar = 50 cm dan jarak antara garis gelap ke─2 dan garis gelap ke─3 pada layar = 1 mm. Tentukan panjang gelombang sinar monokromatis tersebut!
Jawab:
Jarak dua celah, d = 0,3 mm
Jarak celah ke layar, L = 50 cm = 500 mm
jarak antara garis gelap ke─2 (n = 2) dari terang pusat adalah
d(y/L) = (n ─ ½)λ atau y = (n ─ ½)λL/d
y2 = (2 ─ ½)(λ)(500 mm)/0,3 mm = 2500λ
jarak antara garis gelap ke─3 (n = 3) dari terang pusat adalah
y3 = (3 ─ ½)(λ)(500 mm)/0,3 mm = 12500λ/3
jarak antara garis gelap ke─2 (n = 2) dan garis gelap ke─3 (n = 3) pada layar = 1 mm, maka
Δy = y3 ─ y2
1 = 12500λ/3 ─ 2500λ
3 = 5000λ
λ = 6 x 10─4 mm = 600 nm
CARA LAIN: langsung mnggunakan rumus untuk mencari jarak pita gelap yang berdekatan yaitu
Δy = λL/d
1 mm = λ(500 mm)/0,3 mm
λ = 6 x 10─4 mm = 600 nm
Post a Comment for "Soal dan pembahasan Interferensi Cahaya pada Celah Ganda Young"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!