Percobaan Interferensi oleh Frenell dan Young Untuk mendapatkan dua sumber cahaya koheren, A. J Fresnell dan Thomas Young menggunakan sebuah lampu sebagai sumber cahaya. engan menggunakan sebuah sumber cahaya S, Fres Fresnell nell memp memperoleh eroleh dua sumb sumber er cahaya S! dan S" yang kohoren dari hasil pemantulan dua cermin. #inar monokromatis yang dipancarkan oleh sumber S, dip dipant antulk ulkan an ole oleh h cer cermin min I dan cer cermin min II yan yang g seo seolah lah$ol $olah ah ber berfun fungsi gsi seb sebaga agaii sum sumber berS! dan S". #esungguhnya, S! dan S" merupakan bayangan oleh cermin I dan %ermin II &'ambar ".()
'ambar ".(. Percobaan cermin Fresnell *erbeda dengan percobaan yang dilakukan oleh Fresnell, Young menggunakan dua penghalang, yang pertama memiliki satu lubang kecil dan yang kedua dilengkapi dengan dua lubang kecil. engan cara tersebut, Young memper mem perole oleh h dua sum sumber ber cah cahay aya a &se &sekun kunder der)) koh kohere eren n ya yang ng mon monokr okroma omatis tis dar darii seb sebuah uah su sumbe mberr cah cahay aya a monokromatis &'ambar ".+). Pada layar tampak pola garis$garis terang dann gelap. Pola garis$garis terang dan gelap inilah bukti baha cahaya dapat berinterferensi. Interferensi cahaya ter-adi karena adanyabeda adanyabeda fase cahaya dari cahaya dari kedua celah tersebut.
'ambar ".+. Percobaan dua celah oleh Young Pola interferensi yang dihasilkan oleh kedua percobaan tersebut adalah garis$garis terang dan garis$garis gelap pada layar yang silih berganti. 'aris terang ter-adi -ika kedua sumber cahaya mengalami interferensi yang saling menguatkan mengu atkan atau interferensi maksimum. Adapun garis gelap ter-adi -ika kedua sumber cahaya cahaya menga mengalami lami interferensi yang saling melemahkan atau interferensi minimum. Jika kedua sumber cahaya memiliki amplitudo yang sama, maka pada tempat$tempat ter-adinya interferensi minimum, akan terbentuk titik gelap sama sekali. sekali. Untuk mengetahui lebih rinci tentang pola yang terbentuk dari interferensi dua celah, perhatikan penurunan$ penurunan interferensi dua celah berikut. Pada 'ambar "., tampak bah baha a lensa kolimator kolimator mengh menghasilk asilkan an berka berkas s se-ase-a-ar. ar. /emudian, /emudian, berk berkas as cahay cahaya a tersebut meleati penghalang yang memiliki celah ganda sehingga S! dan S" dapat dipandang sebagai dua sumber sumb er cahay cahaya a mono monokroma kromatis. tis. #etel #etelah ah kelua keluarr dari S! dan S", ked kedua ua cah cahaya aya dig digamb ambark arkan an men menu-u u-u seb sebuah uah A 0 S! A A) disebut beda lintasan. titik A pada layar. #elisih -arak yang ditempuhnya &S" A
........................................"."
'ambar ".. Percobaan Interferensi Young
Jika -arak S! A dan S" A sangat besar dibandingkan -arak S! ke S", dengan S!S" 1 d , sinar S! A dan S" A dapat dianggap
se-a-ar
dan
diperoleh
segitiga COA,
*erdasarkan
segitiga S!S"B,
, dengan d adalah -arak antara kedua celah.
#elan-utnya, pada
selisih
-araknya
2S 1 S"B.
.
. Untuk 3 kecil, berarti p/l kecil atau p<
Untuk sudut$sudut kecil akan didapatkan
selisih kecepatan yang ditempuh oleh cahaya dari sumber S" dan S! akan memenuhi persamaan berikut ini.
................................................".4 Interferensi maksimum akan ter-adi -ika kedua gelombang yang tiba di titik A sefase. ua gelombang memiliki fase sama bila beda lintasannya merupakan kelipatan bilangan cacah dari pan-ang gelombang. 2S = m5 ............................................................".( Jadi, persamaan interferensi maksimum men-adi
.........................................................".+ dengan d 1 -arak antara celah pada layar p 1 -arak titik pusat interferensi &O) ke garis terang di A l 1 -arak celah ke layar
5 1 pan-ang gelombang cahaya m 1 orde interferensi &6, !, ", 4, ...)
%ontoh #oal Interferensi
%ahaya monokromatis dengan pan-ang gelombang +666 A meleati celah ganda yang terpisah pada -arak " mm. Jika -arak celah layar ! meter, tentukanlah -arak terang pusat dengan garis terang orde ketiga pada layar. Penyelesaian: iketahui7 d 1 " mm8 l 1 ! meter 1 ! 9 !64 mm8 5 = +666 A 1 + 9 !6$( mm8 m = 4
Jika kedua gelombang cahaya dari sumber S! dan S" yang sampai pada layar berlaanan f ase &berbeda sudut fase !:6;), maka pada layar akan ter-adi interferensi minimum atau garis$garis gelap. Untuk mendapatkan beda fase sebesar !:6;, beda lintasan harus merupakan kelipatan bilangan gan-il dari setengah pan-ang gelombang, yaitu
.......................................". dengan m 1 !, ", 4, (, <
*erdasarkan persamaan &".) dan &".() maka diperoleh interferensi minimum yang memnuhi persamaan berikut.
1 &m$ = )5
