Tuesday 20 March 2018

Contoh dan pembahasan soal Interferensi Cahaya

Nomor 1: Interferensi Cahaya

Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5.000 goresan tiap cm. Sudut deviasi orde kedua adalah 30o . Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah……

A. 2.500 angstrong
B. 4.000 angstrong
C. 5.000 angstrong
D. 6.000 angstrong
E. 7.000 angstrong

Pembahasan

Diketahui:

N = 5.000 goresan/cm
n = 2
θ = 30

Ditanya: λ = …

Nomor 2: Interferensi Cahaya

Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400 garis tiap cm dan sudut deviasi sinar 30maka banyaknya garis terang yang terjadi pada layar adalah…..

A. 24                D.  50
B. 25                E.   51
C. 26


Pembahasan 
Diketahui:

λ = 500 nm = 500 . 10-9 m
N = 400 goresan/cm
θ = 300

Ditanya:  n = .........

Jawab:

Nomor 3: Interferensi Cahaya

Cahaya monokromatik dari suatu sumber mengenai celah kembar dan menghasilkan pola interferensi dengan jarak antara dua pola terdekat 0,25 cm., letak layar 100 cm dari celah. Jika jarak celah 0,2 mm, maka panjang gelombang dari cahaya monokromatik tersebut adalah… 

A. 1000 Å
B. 2000 Å
C. 3000 Å
D. 4000 Å
E. 5000 Å

Pembahasan 
d . p / L = n ʎ

Antara dua pola terdekat berarti n = 1
0,2 . 10-2 (0,25 . 10-2) / 1 = 1 ʎ
ʎ = 5 . 10-7 m = 5000 Å
Jawaban: E

Nomor 4: Interferensi Cahaya

Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan pada dua celah sempit vertikal berdekatan dengan jarak d = 0,01 mm. Pola interferensi yang terjadi ditangkap pada jarak 20 cm dari celah. Diketahui bahwa jarak antara garis gelap pertama disebelah kiri ke garis gelap pertama dikanan adalah 7,2 mm. Panjang gelombang cahaya tersebut adalah…

A. 180nm
B. 270 nm
C. 360 nm
D. 720 nm
E. 1.800 nm


Pembahasan 
d p / L = n ʎ
10-5 (7,2 . 10-3) / 2 . 10-1 = 1 ʎ
ʎ = 3,6 . 10-7 = 360 nm
Jawaban : C

Nomor 5: Interferensi Cahaya

Dua celah yang berjarak 1 mm disinari cahaya merah dengan panjang gelombang 6,5 x 10-7 m. Garis gelap terang dapat diamati pada layar berjarak 1 m dari celah. Jarak antara gelap ketiga dengan terang kelima adalah…


A. 0,85 mm

B. 1,62 mm

C. 2,55 mm

D. 3,25 mm

E. 4,87 mm

Pembahasan
d p / L = n ʎ
antara gelap ketiga dengan terang ke lima berarti n = 2,5:
1 . 10-3 . p / 1 = 2,5 (6,5 . 10-7) ʎ
ʎ = 16,25 . 10-4 m = 1,625 mm

Jawaban B

Nomor 6: Interferensi Cahaya

Pada percobaan interferensi celah ganda, jarak antar celah 0,05 cm dan layar ditempatkan 1 m dari celah. Jika dari pengamatan didapat lebar dari terang pusat ke terang ke 3 adalah 7,5 mm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah…

A. 120 nm
B. 430 nm
C. 675 nm
D. 920 nm
E. 1250 nm

Pembahasan 



d p / L = n ʎ
antara terang pusat ke terang 3 berarti n = 3
0,05 . 10-2 (7,5 . 10-3) / 1 = 3 ʎ
ʎ = 12,50 . 10-7 m = 1250 nm

Jawaban : E

Nomor 7: Interferensi Cahaya

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… 

A. 0,33 m
B. 0,67 m
C. 0,75 m
D. 1,50 m
E. 8,55 m
Pembahasan 
d y / L = n ʎ atau L = (d y) / (n λ)
Karena d, y, dan n sama maka L sebanding 1/λ
(Lbiru / Lkuning) = (λkuning / λbiru)
(Lbiru / Lkuning) = 600 / 400 = 1,5
Lbiru = 1,5 Lkuning = 1,5 . 1 = 1,5 m
Jawaban: D

Nomor 8: Interferensi Cahaya

Suatu berkas monokromatis dengan panjang gelombang 6 x 10-7 m dilewatkan melalui sepasang celah sempit yang terpisahkan pada jarak 3 x 10-5 m membentuk pola interferensi pada layar jaraknya L = 2 m dari celah tersebut. Jika percobaan ini dilakukan dalam air yang indeks biasnya 4/3 maka jarak antara dua garis terang yang berdekatan adalah…
A. 0,03 m
B. 0,06 m
C. 0,12 m
D. 0,24 m
E. 0,36 m
Pembahasan 
air / λudara) = (nudara / nair)
air / λudara) = 1 / (4/3) = 3/4
λair  = 3/4 λudara = 3/4 (6 . 10-7) = 4,5 . 10-7 m
Interferensi celah ganda
d p / L = n λ atau p = (nλL) / d
Jarak dua terang yang berdekatan berarti n = 1
p = 1 . 4,5 . 10-7. 2 / 3 . 10-5 = 3 . 10-2 m

Nomor 9: Interferensi Cahaya

Pada percobaan Young digunakan celah ganda yang terpisah pada jarak 0,063 mm sedangkan pola gelap terangnya diamati pada layar yang berjarak 4 m dibelakang celah. Jika pada percobaan tersebut digunakan sinar laser dengan panjang gelombang 630 nm, jarak antara pola gelap pertama disebelah kanan dan kiri adalah…

A. 2 cm
B. 4 cm
C. 8 cm  0-2 
D. 10 cm
E. 12 cm

Pembahasan

p = (nλL) / d = 1 (6,3 . 10-7) . 4 / 6,3 . 10-5 
= 4 . 10-2 m

Jawaban: D

Nomor 10: Interferensi Cahaya

Dua puluh pola gelap terang interferensi menyebar 4 cm pada layar yang letaknya 50 cm dari dua celah yang berjarak 0,01 cm. Besar panjang gelombang yang melewati celah adalah…

A. 50 nm
B. 100 nm
C. 300 nm
D. 400 nm
E. 500 nm

Pembahasan 
d p / L = n λ
dua puluh pola gelap terang berarti n = 20
0,01 . 10-2 (4 . 10-2) / 0,5 = 20 λ
λ = 4 . 10-7 m = 400 nm

Nomor 11

Sebuah cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6000 Å datang hampir tegak lurus pada permukaan lapisan tipis sabun. Ketebalan lapisan tipis sabun tersebut agar dapat diperoleh terang maksimum pada cahaya yang dipantulkan adalah… 

A. 0,01 µm
B. 0,15 µm
C. 0,30 µm
D. 0,45 µm
E. 0,60 µm

Pembahasan 
Interferensi maksimum pada selaput tipis yang berada di udara terjadi bila memenuhi:
2nd cos r = (m – 1/2) λ
Sinar hampir tegak lurus berarti r = 0, sehingga cos r = cos 0 = 1.
2nd = (m – 1/2) λ atau d = (m – 1/2)λ / 2n
n = indeks bias selaput = indeks bisa udara = 1
d = λ / 4 n = 6000 / 4 . 1 = 1500 Å = 0,15 µm

Jawaban: B

Demikian postingan kami mengenai  Contoh dan pembahasan soal Interferensi semoga dapat bermanfaat.


EmoticonEmoticon

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