Contoh soal Hukum Snellius :
1. Cepat Cepat ramba rambatt cahaya cahaya di medi medium um A besarn besarnya ya 2 x 108 m/s. Bila cepat rambat cahaya di ruang hampa 3 x 108 m/s, berapakah indeks bias mutlak medium itu Penyelesaian:
Cahaya datang dari ruang hampa menu!u medium A dan indeks bias ruang hampa "n1# kita anggap sama dengan indeks bias udara. $iketahui % n1 & 1 '1 & 3 x 108 m/s '2 & 2 x 108 m/s $itanya % n2 & (a)ab % &
n2 & 1,* (adi, indeks bias medium tersebut adalah n2 & 1,*. 2. Berapakah kecepatan cahaya di suatu medium yang indek biasnya 1,+ Penyelesaian:
anpa anpa disebut atau dinyatakan dalam dala m s-al, kita harus sudah maklum bah)a cepat rambat cahaya 8 di ruang hampa adalah 3 x 10 m/s sehingga dari,
n& kita dapatkan cepat rambat cahaya pada medium tersebut yakni, '
& & 1,88 x 108 m/s
3. eberk eberkas as cahay cahayaa datan datangg dari dari udara udara "nu & 1# ke dalam air "n a & 1,33# dengan sudut datang 30. entukan entukan besar sudut bias Penyelesaian
$iketahui %
nu & 1 na & 1,33 i & 30
$itanya % r & (a)ab % Berkas sinar berasal dari udara menu!u air !adi n1&nu&1 dan n2&na&1,33. Berdasarkan hukum nellius,
&
&
sin r & & r & 22,1 Besar sudut bias r & 22,1 di atas tentunya didapat dengan bantuan kalkulat-r atau tabel trig-n-metri pada matematika. Anda tentu dapat melakukannya. . eberkas sinar datang dari udara ke lapisan minyak yang terapung di air dengan sudut datang 30. Bila indeks bias minyak 1,* dan indeks bias air 1,33, berapakah besar sudut sinar tersebut di dalam air Penyelesaian:
ada kasus ini mulamula berkas sinar merambat di udara lalu masuk ke lapisan minyak yang terapung di permukaan air, baru kemudian sinar masuk ke dalam air. (adi, sebelum sampai ke dalam air sinar mengalami dua kali pembiasan seperti diperlihatkan gambar di ba)ah.
Gambar 3. Berkas sinar memasuki air dari udara melalui lapisan minyak mengalami dua kali pembiasan.
embiasan pertama, berkas sinar datang dari udara ke minyak dengan n1 & 1 dan n2 & 1,* serta i1 & 30, kita hitung besar sin r 1, &
sin r 1 & & 0,3*. $alam hal ini kita tidak membutuhkan besar sudut r 1, sebab untuk langkah penger!aan berikutnya !ustru nilai sin r, yang dibutuhkan. embiasan kedua, berkas sinar datang dari minyak ke air dengan n1 & 1,* dan n2 & 1,33, dan dari gambar di atas tampak besar i 2 & r 1 atau sin i2 & sin r 1, kita hitung besar r 2 &
& sin r 2 & r 2 & 22
& 0,34*
*. Cepat rambat cahaya di dalam kaca 2,00 x 108 m/s dan cepat rambat cahaya di dalam air 2,2* x 108 m/s. entukan% a# indeks bias relati5 air terhadap kaca b# indeks bias relati5 kaca terhadap air Penyelesaian:
'kaca & 2,00 x 108 m/s 'air & 2,2* x 108 m/s
$iketahui % $itanya % a# nairkaca b# nkacaair (a)ab % a# nairkaca
& & & 0,86
b# nkacaair
& & & 1,13
1. eberkas sinar mempunyai pan!ang gel-mbang 6*0 7 ditu!ukan tegak lurus pada sebuah kisi di5raksi. nter5erensi maksimum ter!adi dengan membentuk sudut 30. Banyak g-resan pada kisi tersebut setiap cm adalah9 A. *261 celah B. *200 celah C. **+0 celah $. *+*0 celah :. *+40 celah embahasan %$iketahui %
$itanya % Banyak g-resan pada kisi tiap 1 cm. (a)ab %
Banyak g-resan atau celah tiap 1 cm % 1/18600 x 108 cm & *261 g-resan / cm (a)aban yang benar adalah A. 2. ebuah kisi yang mempunyai 2000 garis setiap cm, digunakan untuk menentukan pan!ang gel-mbang cahaya. udut antara garis pusat dan garis -rde 1 adalah 12- "sin 12& 0,208#. Berapa pan!ang gel-mbang cahaya tersebut A. 1000 7 B. 10000 7 C. 6+0 7 $. 6**0 7 :. 84*0 7 embahasan % $iketahui %
$itanya % an!ang gel-mbang (a)ab %
(a)aban yang benar adalah A.
3. ebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang mempunyai pan!ang gel-mbang *+0 nm. ebuah layar diletakkan 1 m dari celah. (ika !arak antara kedua celah 0,* mm, maka !arak dua pita terang yang berdekatan adalah 9 A. 1,00 mm B. 1,12 mm C. 1,0 mm $. 1,+0 mm :. 2,00 mm embahasan % $iketahui %
$itanya % (arak dua pita terang yang berdekatan "y# (a)ab %
(a )aban yang benar adalah B.
1. erc-baan h-mas ;-ung, celah ganda ber!arak * mm. $ibelakang celah yang !araknya 2 m ditempatkan layar , celah disinari dengan cahaya dengan pan!ang gel-mbang +00 nm., maka !arak p-la terang ke 3 dari pusat terang adalah9. a. 42 mm b. 4,2 mm c. 0,42 mm d. 0,42 mm e. 0,004 mm $iketahui % d & * mm, l & 2 m&2000 mm <& +00 nm & 4 x 10* mm, m & 3 $itanyakan% p &99 (a)ab %
p. 5/200 = (2.3) 1/2 6.10-5…..p = 0,72 mm
interferensi dan difraksi cahaya
$ua celah sempit ber!arak 0,* mm disinari cahaya dengan pan!ang gel-mbang +00 nm. =itung tiga nilai sudut terkecil di mana ter!adi, "1# inter5erensi k-nstrukti5 "b# inter5erensi destrukti5 embahasan
iga sudut terkecil ter!adinya inter5erensi k-nstrukti5 %
iga sudut terkecil ter!adinya inter5erensi k-nstrukti5 %
2. Cahaya m-n-kr-matik mele)ati dua celah sempit yang se!a!ar. (arak antara kedua celah adalah 0,+ mm. (arak antara layar dengan kedua celah adalah +0 cm. -la inter5erensi yang ter!adi pada layar adalah berupa garis terang dan gelap yang dipisahkan -leh !arak yang sama. (ika !arak dua garis terang berdekatan adalah 0,2 mm, tentukan pan!ang gel-mbang cahaya yang digunakan. embahasan $iketahui % d & 0,+ mm & 0,000+ m & + x 10 m y & 0,2 mm & 0,0002 m & 2 x 10 m l & +0 cm & +00 mm & 0,+ m $itanya % pan!ang gel-mbang cahaya yang digunakan (a)ab %
1. Cahaya yang mempunyai pan!ang gel-mbang 400 nm mele)ati sebuah celah yang mempunyai lebar 0,2 mm. -la di5raksi pada layar berada pada !arak *0 cm dari celah. entukan !arak antara garis gelap kedua dan garis terang utama.
embahasan$itanya % y (a)ab %
>ebar celah sangat kecil dibandingkan !arak antara celah dengan layar "pada gambar lebar celah diperbesar# sehingga sudut sangat kecil. udut sangat kecil sehingga nilai sin teta mendekati nilai tangen teta.
(arak antara garis terang utama dengan garis gelap kedua adalah 3,* milimeter. 2. Celah tunggal mempunyai lebar 0,1 mm disinari cahaya m-n-kr-matik dan pada layar se!auh meter dari celah, dapat diamati berbagai !alur, terang dan gelap hasil di5raksi. (ika !arak antara garis gelap kedua dan garis terang utama adalah 1+ mm, tentukan pan!ang gel-mbang cahaya tersebut embahasan $iketahui % d & 0,1 mm & 0,0001 m & 1 x 10 m l&m n&2 y & 1+ mm & 1+ x 103 m $itanya % pan!ang gel-mbang cahaya (a)ab %
