superposisi dan interferensi cahaya
DESCRIPTION
Fisika DasarTRANSCRIPT
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
TUJUAN PEMBELAJARAN� Menggunakan metode grafik dan analitik dalammenyelesaikan superposisi beberapa gelombang.
� Menjelaskan sifat-sifat gelombang cahaya koheren.
� Menjelaskan penyebab utama timbulnya variasipola interferensi superposisi gelombang cahaya.
� Menjelaskan gelombang hasil interferensi dalam•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Menjelaskan gelombang hasil interferensi dalamruang.
� Menjelaskan terbentuknya pola interferensi duagelombang cahaya koheren.
� Menghitung intensitas beberapa titik pada polainterferensi.
� Menjelaskan pola interferensi gelombang pantulyang melewati dua lapisan tipis.
� Memahami interferensi dapat digunakan untukmengukur jarak yang amat kecil.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
BAB YANG AKAN DIPELAJARI
� Prinsip Superposisi
� Interferensi dan Sumber Koheren
� Interaksi Dua Sumber Cahaya
� Distribusi Intensitas dari Pola Interferensi Celah•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Distribusi Intensitas dari Pola Interferensi Celah
Ganda
� Penjumlahan Fasor Gelombang
� Interferensi Akibat Pemantulan
� Interferensi pada Lapisan Tipis
� Interferometer
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
PENDAHULUAN� Salah satu sifat gelombang adalah dapatmengalami superposisi dan interferensi. Duagelombang atau lebih bersama-sama membentukgelombang tunggal yang baru adalah salah satucontoh peristiwa superposisi gelombang.
� Pada bab ini kita akan mempelajari superposisi dan•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Pada bab ini kita akan mempelajari superposisi daninterferensi gelombang cahaya.
� Pembahasan pada bab ini akan diawali denganmemperkenalkan prinsip dasar superposisi dansyarat yang harus dimiliki gelombang agar dapatmengalami interferensi.
� Karena interferensi merupakan gabungan daribeberapa gelombang maka interferensi dapatdihasilkan dari berbagai fenomena antara lain pemantulan dan lapisan tipis.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Terlihat pada gambarpercobaan yang cukupmenarik untuk melihatperistiwa interferensigelombang
� Percobaan ini akan•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Percobaan ini akanlebih sederhana lagijika Anda mencobamelempar dua buahbatu secara bersamaanke danau, kemudiancoba amati polagelombang padapermukaan airnya
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
PRINSIP SUPERPOSISI GELOMBANG
� Peristiwa dimana beberapa gelombang (sembarang
jenis gelombang) secara bersama-sama
membentuk gelombang tunggal disebut sebagai
superposisi.
� Jika gelombang-gelombang yang membentuk•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Jika gelombang-gelombang yang membentuk
gelombang tunggal tersebut adalah jenis
gelombang harmonik maka prosesnya disebut
dengan interferensi.
� Pada gelombang elektromagnetik, muatan yang
mengalami percepatan (percepatan menandakan
bahwa terdapat gaya pada sistem yang dimaksud)
dapat menghasilkan gelombang elektromagnetik.
� Superposisi dua gelombang atau lebih dapat dilihat
dari sudut pandang superposisi energi gelombang.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Rambatan energi termanifestasi dalam bentuk
gelombang elektromagnetik dimana gelombang
tersebut dapat diidentifikasi berdasarkan panjang
gelombang, frekuensi dan amplitudonya.
Superposisi konstruktif•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
A
B
Gelombang (1)
Gelombang (2)
Superposisi konstruktif
Superposisi destruktif
Gelombang
superposisi
Arah rambat gelombang � x (+)
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Grafik berwarnaorange pada gambar(a) merupakan duabuah gelombangidentik yang salingbertumpukan secaraindependen dan grafik
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
independen dan grafikberwarna birumenunjukkansuperposisi konstruktifdari kedua gelombangtersebut
� Pada gambar (c), grafik berwarna birumenunjukkansuperposisi destruktifdari kedua gelombangsetelah mengalamipergeseran denganberjalannya waktu
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Superposisi pada sembarang gelombang dapat
menghasilkan gelombang superposisi yang tidak
teratur. Kita telah mengenal istilah superposisi
konstruktif dan destruktif, pada gambar A terjadi
superposisi gelombang yang bersifat konstruktif•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
superposisi gelombang yang bersifat konstruktif
sedangkan pada gambar C terjadi superposisi
gelombang destruktif
� Perhatikan grafik superposisi gelombang berwarna
biru pada gambar B, Anda akan melihat segmen
mana saja yang terjadi peristiwa konstruktif dan
destruktif
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
INTERFERENSI DAN SUMBER
GELOMBANG KOHEREN� Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi agar
gelombang dapat mengalami interferensi, di
antaranya:
� Gelombang harus definitif, fase dan frekuensi
dari gelombang-gelombang harus memiliki•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
dari gelombang-gelombang harus memiliki
perbandingan yang tetap satu dengan yang
lainnya. Keadaan semacam itu disebut sebagai
gelombang bersifat koheren.
� Gelombang-gelombang tersebut memiliki
panjang gelombang yang sama.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Untuk menghasilkan gelombang dengan kriteria
seperti disebutkan diatas dapat dilakukan
dengan berbagai macam cara salah satunya
dengan melewatkan cahaya monokromatik
pada suatu celah sempit.•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
pada suatu celah sempit.
� Cahaya monokromatik artinya cahaya tersebut
hanya memiliki satu macam panjang
gelombang.
� Berkas cahaya tersebut ditransmisikan dalam
waktu yang sama, dengan panjang gelombang
yang sama namun lintasan yang berbeda.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
INTERFERENSI DUA SUMBER CAHAYA
� Pada tahun 1801 Thomas Young melakukan
eksperimen yang mengamati adanya interferensi
cahaya yang dilewatkan pada dua celah terpisah.
� Percobaan yang dilakukan Young terkenal dengan
nama percobaan interferensi celah ganda.•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
nama percobaan interferensi celah ganda.
Muka
gelombang
Arah rambat
Panjang
gelombang
Celah
tunggalCelah ganda
Muka gelombang
silinderMuka gelombang
silinder
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Perhatikan bahwa pada layar terbentuk pola gelap-
terang. Pola gelap muncul ketika dua gelombang
menghasilkan interferensi yang bersifat destruktif
sedangkan pola terang muncul ketika gelombang
menghasilkan interferensi konstruktif.Pola terang yang •Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
menghasilkan interferensi konstruktif.
(P)
Pola terang yang
ditandai dengan
huruf (P) disebut
sebagai terang
pusat.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Perhatikan diagram geometris rambatan cahaya
dari dua sumber celah pada Gambar dibawah. Kita
ambil sebuah titik pada layar dimana kedua
gelombang tersebut tiba dalam waktu yang
bersamaan, misalnya titik H.•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
bersamaan, misalnya titik H.
ΔL
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Jadi syarat terjadinya interferensi konstruktif
dengan demikian adalah:
ΔL = nλ•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� ∆L dapat dinyatakan dalam variabel lainnya
melalui relasi trigonometri yaitu:
ΔL = d sin θ
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Nilai sin θ = PH/OH dimana jika sudut θ sangat
kecil maka nilai sin θ ≈ tan θ = y/L.
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
ΔL
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
Interferensi
Konstruktif
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
Interferensi
Destruktif
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Maka persamaan menjadi :
...3,2,1,0sin ±±±=→= nnd λθ
...3,2,1,0 ±±±=→= nnL
yd λ
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� syarat terjadinya intereferensi destruktif adalah:
...3,2,1,0 ±±±=→= nnL
d λ
ΔL = (n + ½) λ
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
DISTRIBUSI INTENSITAS DARI POLA
INTERFERENSI CELAH GANDA� Pola terang yang tertangkap pada layar
memiliki tingkat kecerahan (intensitas) yang
berbeda-beda. Intensitas berhubungan dengan
energi yang dibawa gelombang.
� Karena intensitas berhubungan dengan energi•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Karena intensitas berhubungan dengan energi
sedangkan energi sebanding dengan kuadrat
medan listrik E maka intensitas dapat dituliskan
sebagai:
I ∝ E2
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Intensitas ini sebanding juga dengan poynting
vector S dimana jika medan listrik netto yang
jatuh pada titik H adalah Enetto = E1 + E2 maka
besar poynting vector dapat dituliskan sebagai
berikut:•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
berikut:
( )21
2
2
2
1
2
21
2 EEEE
EESrr
rr
•++=
+=
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
Perhatikan ilustrasi berikut!
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Intensitas pada gelombang non-koheren
dengan demikian adalah:
1 22 0E E
Non Koheren
• =
−
r r
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Intesitas total pada gelombang koheren adalah:
2
2
2
1 EEI koherennon +∝−
Non Koheren−
21
2
2
2
1 2 EEEEI koherenrr
•++∝
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Jika konstruktif maka intensitas total pada titik
H adalah:
EEEEEEEI fkonstruktikoheren
rrrrr≡=→•++∝ 2121
2
2
2
1 2
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
24EI fkonstrukti
koheren ∝
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
INTENSITAS
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterHTERANG
PUSAT
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Jika kita asumsikan bahwa medan listrik yang
ditransmisikan dari sumber S1 dan S-2 jatuh
pada titik H adalah identik dengan persamaan
masing-masing sebagai berikut:•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
( )( )202
101
sin
sin
φω
φω
+=
+=
tEE
tEE
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Beda fase kedua gelombang tersebut
didefinisikan sebagai ∆φ = |φ1 – φ2|. Interferensikonstruktif dihasilkan jika beda fase ∆φmemenuhi syarat dimana ∆φ = 2πn. maka ∆φsebanding dengan ∆L dan dengan demikian:•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
sebanding dengan ∆L dan dengan demikian:
λπφ
λπφ L
n
L
n
∆=
∆→
∆=
∆22
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Persamaan dibawah merupakan persamaan
untuk menentukan intensitas cahaya hasil
interferensi pada berbagai posisi yang
direpresentasikan dengan sudut θ.•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
2sinsincos4
2
0
φθ
λπ
θλπ ∆
=→
= ddII
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
PENJUMLAHAN FASOR GELOMBANG
� Interferensi gelombang pada dasarnya adalah
penjumlahan persamaan gelombang.
� Perhatikan dua fungsi gelombang pada
eksperimen celah ganda. Dua gelombang
tersebut memiliki frekuensi dan panjang•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
tersebut memiliki frekuensi dan panjang
gelombang sama hanya ketika gelombang
tersebut mencapai layar beda fase keduanya
dapat berbeda.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
ΔL Beda phase yang dihasilkan
karena terjadi beda lintasan
optis
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Anggap dua gelombang tersebut memiliki
fungsi sebagai berikut:
( )( )tEE φωsin 1011 +=
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Hasil interferensi keduanya adalah:
( )tEE ωsin022
1011
=
( ) ( )tEtEEEEtotal ωφω sinsin 0210121 ++=+=
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Kita akan menggunakan metode fasor untuk
menentukan hasil interferensi tersebut, ingat
kembali bab tentang fasor.
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
E01
( )1 01 1sinE E tω ϕ= +
( )2 02sinE E tω=
E02(ωt + φ1)
ωt
ET
φ1’(ωt + φ1
’ )
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� fungsi gelombang hasil interferensi dapat dituliskan
menjadi:
� dua persamaan gelombang yang memiliki amplitude
dan frekuensi sama dinyatakan dengan persamaan
( )'sin 1φω += tEE Ttotal
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
dan frekuensi sama dinyatakan dengan persamaan
berikut:
½ET
½ET
E0
E0
ωt
φ1
ωt
φT
φT
φφ
( )( )tEE
tEE
ω
φω
sin
sin
02
101
=
+=
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� kita peroleh solusi gelombang hasil interferensi
sebagai berikut:
+
= 1102
1sin
2
1cos2 φωφ tEEtotal
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Diagram fasor dapat diterapkan untuk
penjumlahan hingga n fungsi gelombang.
22
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
INTERFERENSI AKIBAT PEMANTULAN
� Cahaya yang mengenai suatu permukaan
transparan sebagian akan ditransmisikan dan
sebagian lagi dipantulkan.
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Perhatikan bahwa gelombang cahaya hasil
pemantulan (1) dan (2) menempuh panjang lintasan
yang berbeda. Lintasan (2) cenderung lebih
panjang dibanding lintasan (1)
Cahaya pantul•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
Cahaya datang
Cahaya pantul
Cahaya
ditransmisikan
(1) (2)
Cahaya dibiaskan
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Kita dapat memprediksikan bahwa kedua
gelombang cahaya hasil pemantulan tersebut tentu
memiliki beda lintasan tertentu yaitu ∆L = L2 – L1dimana L1 menunjukkan lintasan gelombang cahaya
(1) dan L2 menunjukkan lintasan gelombang cahaya•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
(1) dan L2 menunjukkan lintasan gelombang cahaya
(2).
� Untuk jarak pisah kaca yang sangat kecil, dan juga
karena cahaya yang datang hampir vertical, beda
lintasan L1 dan L2 mendekatai 2t. Pengamat akan
melihat pola terang-gelap sebagai fungsi ∆L.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� maka syarat terjadinya pola gelap dapat
dinyatakan sebagai berikut:
...3,2,1,0
2
±±±=→=
=∆
nn
tL
λ•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Sedamgkan untuk pola terang atau interferensi
konstruktif syarat keadaan yang harus dipenuhi
adalah:
...3,2,1,0 ±±±=→= nnλ
...3,2,1,02
1
2
±±±=→
+=
=∆
nn
tL
λ
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
INTERFERENSI PADA LAPISAN TIPIS
� Fenomena interferensi pada lapisan tipis ini tentu
sering Anda jumpai dalam kehidupan sehari-hari.
Ketika Anda mencuci baju Anda akan melihat
warna-warna tertentu pada busa sabun yang Anda
pakai mencuci.•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
pakai mencuci.
Bagaimana mekanisme
terbentuknya pola-pola
warna-warna cahaya
tersebut?
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
Lapisan tipis busa
sabun
Cahaya datang
Permukaan (1)
Permukaan (2)•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
Cahaya pantul (1)
Cahaya pantul (2)
Cahaya dibiaskan
Cahaya dipantulkan
P1
P2
P3
P4
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Beda lintasan antara cahaya pantul (1) dan (2)
dinyatakan oleh:
ΔL = p1p2p3 – p1p4
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
� Interferensi pada lapisan tipis disebabkan oleh beda
fase gelombang cahaya karena perbedaan lintasan.
Kondisi agar terjadi interferensi konstruktif dapat
ditentukan dengan persamaan berikut:
n
L
λπφ ∆=
∆2
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� λ = nsλn , yang mana λ panjang gelombangcahaya di udara, ns adalah indeks bias busa
sabun dan λn adalah panjang gelombangcahaya di busa sabun.
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
λπφ
λπφ
s
s
nt
tppppppn
4
22
321321
=∆
=→=∆
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
INTERFEROMETER� Interferometer merupakan suatu alat yang
digunakan untuk menghasilkan interferensi dari
suatu gelombang cahaya yang bertujuan untuk
mengukur besaran-besaran antara lain panjang
gelombang, beda lintasan, cepat rambat gelombang•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
gelombang, beda lintasan, cepat rambat gelombang
dan indeks refraksi dari suatu bahan dalam tingkat
ketilitian yang sangat akurat. Interferometer yang
digunakan dalam bidang optik disebut dengan
interferometer optik.
� Pada sub bab ini kita hanya akan membahas
secara sekilas dua interferometer terakhir yaitu
interferometer Michelson dan interferometer Fabry–
Perot.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Interferometer Michelson
� Michelson membuat interferometer pada tahun
1880-an dan pada saat itu Michelson sedang
getol-getolnya meneliti tentang eter, suatu zat
hipotetik yang diduga sebagai medium rambatan•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
hipotetik yang diduga sebagai medium rambatan
cahaya.
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Interferometer Michelson
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Interferometer Michelson
� Interferometer Mihelson dapat digunakan untuk
menentukan panjang suatu berkas cahaya yang
belum diketahui dengan cara menggeser-geser
cermin D untuk mendeteksi pola maksimum•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
cermin D untuk mendeteksi pola maksimum
yang dapat diamati. Panjang gelombang cahaya
dapat ditentukan dengan persamaan:
N
L∆=2
λ
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Interferometer Fabry–Perot
� Interferometer Fabry–Perot pertama kali dibuat
oleh Charles Fabry dan Alfred Perot.
Interferometer ini sekarang banyak digunakan
karena memiliki beberapa keunggulan esensial•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH
karena memiliki beberapa keunggulan esensial
dibanding interferometer Michelson.
Sumber cahaya
Cermin A
Cahaya datang
Cermin B Layar
Pola interfernsi pada layar
Lintasan (1)
Lintasan (2)
Pengatur jarak cermin
•Prinsip Superposisi
GelombangA
•Interferensi dan
Sumber Gelombang
KoherenB
•Interferensi Dua
Sumber CahayaC
•Distribusi Intensitas
Super Posisi Gelombang dan
Interferensi Gelombang Cahaya
� Interferometer Fabry–Perot
� Interferometer Fabry–Perot memiliki akurasi
yang jauh lebih tinggi dibanding interferometer
Michelson.
•Distribusi Intensitas
dari Pola Interferensi
Celah GandaD
•Penjumlahan Fasor
GelombangE
•Interferensi Akibat
PemantulanF
•Interferensi pada
Lapisan TipisG
•InterferomaterH(a) (b)