Interferensi, contoh soal dan pembahasan SBMPTN Nomor 1 Cahaya monokromatik dari 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 dp m L
antara dua pola terdekat berarti m = 1 λ 0,2 . 10-2 (0,25 . 10 -2)/1 = 1. λ -7 λ = 5 . 10 m = 5000 Å Jawab: E Nomor 2
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 di sebelah kiri ke garis gelap gelap pertama di kanan adalah 7,2 mm. Panjang gelombang cahaya tersebut adalah....... A. 180 nm B. 270 nm C. 360 nm D. 720 nm E. 1.800 nm Pembahasan dp m L
λ 10-5 (7,2 . 10-3) / 2 . 10-1 = 1. λ -7 λ = 3,6 . 10 = 360 nm
Nomor 3
Pada percobaan interferensi celah ganda, jarak antar celah 0,05 cm dan la yar 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 dp m L
antara terang pusat ke terang 3 berarti b erarti m = 3 -2 -3 0,05 . 10 (7,5 . 10 )/1 = 3 λ -7 λ = 12,50 . 10 m = 1250 nm Nomor 4
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 dp dp m atau L L m Karena d , y, dan m sama maka L sebanding 1/ λ ( L biru / Lkuning) = ( λkuning / λ biru) ( L biru / Lkuning) = 600 / 400 = 1,5 L biru = 1,5 Lkuning = 1,5 . 1 = 1,5 m Jawab: D
Nomor 5
Suatu berkas monokromatis dengan panjang gelombang 6x10 -7 m dilewatkan melalui sepasang celah sempit yang terpisahkan pada jarak 3x10 -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
( λair / λudara) = (nudara / nair ) ( λair / λudara) = 1 / (4/3) = 3/4 -7 -7 λair = 3/4 λ udara = 3/4 (6 . 10 ) = 4,5 . 10 meter Interferensi celah ganda dp L
m atau p
m L
d
Jarak dua terang yang berdekatan berarti m = 1 p = 1 . 4,5 . 10-7. 2 / 3 . 10 -5 = 3 . 10-2 m Nomor 6
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 D. 10 cm E. 12 cm Pembahasan p = (m λL)/d = 1 (6,3 . 10 -7) . 4 / 6,3 . 10 -5 = 4 . 10-2 m Jawab: D Nomor 7
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 dp m L
dua puluh pola gelap terang berarti m = 20
0,01 . 10-2 (4 . 10-2) / 0,5 = 20 λ -7 λ = 4 . 10 m = 400 nm Nomor 8
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/(4n) = 6000 / 4 . 1 = 1500 Å = 0,15 µm Jawab: B
