15. PPT - Difraksi Gelombang Cahaya.pdf

• Sifat dasar & Perambatan Cahaya

• Superposisi Gelombang

• Interferensi Gelombang Cahaya • Difraksi Gelombang Cahaya

• Polarisasi Cahaya

• Pembentukan Bayangan

Difraksi Franhoufer dan Fresnel Difraksi Franhoufer Celah Tunggal Intensitas pada Pola Celah Tunggal Difraksi Franhoufer Celah Ganda Kisi Difraksi

• Sifat dasar & Perambatan Cahaya

• Superposisi Gelombang

• Interferensi Gelombang Cahaya • Difraksi Gelombang Cahaya

• Polarisasi Cahaya

• Pembentukan Bayangan

Menjelaskan sifat cahaya apabila menemui penghalang atau lubang. Memahami pola difraksi cahaya koheren yang melewati celah sempit. Memprediksi pola difraksi dari cahaya yang melewati deret celah sempit yang rapat. Menjelaskan bagaimana ilmuwan menggunakan kisi untuk menentukan panjang gelombang. Menjelaskan efek difraksi yang membatasi detail terkecil yang dapat dilihat oleh teleskop.

• Franhoufer dan Fresnel

• Franhoufer Celah Tunggal

• Intensitas Celah Tunggal

• Franhoufer Celah Ganda

• Kisi Difraksi


Sebuah CD diamati di bawah cahaya

Warna yang teramati berasal dari cahaya yang dipantukan. Warna dan intensitasnya tergantung pada arah pandang CD terhadap mata dan sumber cahaya.




• Kisi Difraksi





• Kisi Difraksi

Permukaan CD mempunyai lintasan beralur spiral (jarak pisah antar alur sekitar 1 µm). Jadi, pemukaan CD seperti kisi refleksi . Cahaya yang terpantul dari jalur yang berdekatan akan berinterferensi konstruktif hanya pada arah tertentu saja tergantung dengan panjang gelombang dan arah datangnya sinar Salah satu bagian CD berfungsi seperti kisi difraksi untuk cahaya putih, mengirimkan warna yang berbeda-beda pada arah yang berbeda-beda





• Kisi Difraksi

Tidak menyebar menyebar Menghasilkan pola interferensi





• Kisi Difraksi

Christiaan Huygens (1629-1695) – teori gelombang untuk cahaya Newton was in favor of corpuscular (particle) nature of light: ironically both are right Prinsip Huygens – benar untuk semua gelombang Setiap titik pada suatu muka gelombang dapat dianggap sebagai suatu sumber baru yang kecil yang dapat menyebar searah dengan kecepatan gelombang. Muka gelombang baru adalah superposisi dari wavelet Hal ini mengapa gelombang dapat melewati suatu celah





• Kisi Difraksi

Jika cahaya adalah gelombang, Sebuah titik terang akan muncul pada pusat bayang cakram alumunium yang disinari oleh sumber cayaha titik momokromatik





• Kisi Difraksi

Divergensi cahaya dari titik awal perambatan





• Kisi Difraksi

Difraksi berkenaan dengan berbagai fenomena yang berhubungan dengan penjalaran gelombang, seperti pembengkokan, penyebaran dan interferensi dari gelombang yang melewati suatu benda atau celah yang menggangu gelombang Terjadi pada berbagai tipe gelombang, termasuk gel bunyi, gel air, dan gel elektromagnetik seperti cahaya tampak, sinar-x dan gel radio Pada saat difraksi terjadi, tidak semua efek dapat jelas diamati karena panjang gelombang harus sesuai dengan ukuran celah Pola komplek pada intensitas gelombang yang terdifraksi adalah hasil dari interferensi antara bagian yang berbeda dari gelombang yang merambat ke pengatamat pada lintasan yang berbeda.





• Kisi Difraksi

Pola terdiri dari terang pusat yang sangat kuat dengan diapit oleh pola gelap





• Kisi Difraksi

Difraksi cahaya pada celah sempit dengan lebar a Setiap bagian pada celah bertindah sebagai sumber gel cahaya Beda lintasan sinar 1 dan 3 atau antara sinar 2 dan 4 adalah (a/2) sin θ Kondisi untuk interferensi melemahkan





• Kisi Difraksi

Setiap puncak pola terang terletak setengah kali antara batas pola gelap Perhatikan bawah terang pusat maksimum dua kali lebih lebar dari maksimal kedua


Pola difraksi yang timbul pada layar ketika cahaya dilewatkan pada celah vertikal sempit

Pola terdiri dari pola terang pusat dan pola – pola berikutnya yan lebih semit dan rendah intersitasnya




• Kisi Difraksi





• Kisi Difraksi

Panjang gelombang cahaya 580 nm dijatuhkan pada celah yang mempunyai lebar 0.300 mm. Suatu layar terletak 2.00 m dari celah. Carilah Posisi pola gelap pertama Lebar pola terang pusat Lebar pola terang orde pertama


Dua pola gelap yang mengapit terang pusat terjadi

pada m=±1




• Kisi Difraksi

tan θ = y1/L θ sangat kecil tan θ = sin θ sin θ = y1/L

Lebar terang pusat sama dengan

Lebar terang orde pertama





• Kisi Difraksi

Intensitas pola difraksi celah tunggal Fraunhofer

Imax intensitas pada θ = 0 (maksimum pusat)





• Kisi Difraksi





• Kisi Difraksi





• Kisi Difraksi

Tidak hanya difraksi yang terjadi pada setiap celah tetapi juga interferensi dari gelombang dari celah yang berbeda.





• Kisi Difraksi

Kondisi untuk interferensi maximal d sin θ = mλ Difraksi minimum terjadi ketika a sin θ = m λ Untuk menentukan dimana interferensi maksimum berhimpit dengan difraksi minimum pertama d = 18 µm a = 3 µm m=6


Kemampuan alat optik untuk membedakan dua benda yang berdekatan karena dibatasi oleh sifat dasar gelombang cahaya




• Kisi Difraksi

Cukup lebar untuk pola difraksi dapat dibedakan

Pola difraksi tumpang tindih

Sumber tepisah jauh

Sumber hampir berdekatan

Sumber berdekatan


Kriteria Rayleigh: Ketika maksimum pusat jatuh pada minimum pertama bayangan yang lain, bayangan dikatakan dapat dipisahkan

Sudut antara dua sumber pada celah harus lebih besar dari λ/a jika bayangan dapat dipisahkan.

Resolusi sudut batas suatu celah lingkaran adalah




• Kisi Difraksi





• Kisi Difraksi

Perkirakan resolusi sudut batas mata manusia, asumsikan resolusinya hanya ditentkan oleh difraksi. Ambilah suatu panjang gelombang 500 nm, dekat dengan pusat spektrum cahaya tampak. Meskipun diameter pupil bervariasi dari orang ke orang, ambilah suatu diameter 2 mm dan sumber titik berada 25 cm dari mata


Solusi untuk θ minimal

karena θmin kecl

Mendekati tebal rambut manusia




• Kisi Difraksi


Peralatan yang digunakan untuk menganalisis sumber cahaya Terdiri dari banyak celah paralel yang sama




• Kisi Difraksi

Kondisi untuk interferensi maksima

Setiap celah menghasilkan difraksi, dan sinar difraksi interferensi dengan yang lainya menghasilkan pola akhir





• Kisi Difraksi

Distribusi intensitas



Kisi difraksi dapat digunakan untuk memisahkan spektrum sesuai dengan komponen panjang gelombangnya Daya pisah

Sebuah kisi yang mempunyai daya pisah tinggi dapat



membedakan perbedaan panjang gelombang yang kecil

Daya pisah difraksi pada orde mth Daya pisah meningkat dengan meningkatnya jumlah

• Kisi Difraksi

orde dan dengan meningkatnya jumlah celah





• Kisi Difraksi

Difraksi sinar-x telah membuktikan untuk menjadi teknik bernilai tinggi untuk menjelaskan struktur kristal dan untuk memahami struktur suatu materi


Kondisi untuk interferensi menguatkan (maksimal pada sinar pantul)

Jika panjang gelombang dan sudut difraksi diukur, dapat digunakan untuk menghitung jarak antara bidang atom.




• Kisi Difraksi





• Kisi Difraksi

15. PPT - Difraksi Gelombang Cahaya.pdf

Recommend Documents