Tuesday, 13 February 2018

Rangkuman, Soal dan Pembahasan Gelombang Cahaya Part 3

 


Soal No. 13
Suatu berkas cahaya monokromatis setelah melalui sepasang celah sempit yang jaraknya 0,3 mm membentuk pola interferensi pada layar yang jaraknya 1,2 m dari celah tadi. Bila jarak antara garis gelap kedua terhadap pusat pola 3 mm, maka panjang gelombang yang digunakan….
A. 1,25 × 10–7 m
B. 2,50× 10–7 m
C. 3,75× 10–7 m
D. 5,60× 10–7 m
E. 7,50× 10–7 m

Pembahasan
Celah tunggal pola gelap ke-2:
n = 2
L = 1,2 m
d = 0,3 mm = 3 x 10-4 m
y = 3 mm = 3 x 10-3 m
λ =...
dy/L = nλ
λ = (dy)/(nL)
= (3 x 10-4 x 3 x 10-3) / (2 x 1,2)
= 3,75× 10–7 m

Soal No. 14
Suatu celah sempit dengan lebar d disinari oleh cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 5678 angstrom. Lebar celah agar terjadi pola difraksi maksimum orde pertama pada sudut 30° adalah….angstrom
A. 4567
B. 5678
C. 9134
D. 11356
E. 12568

Pembahasan
θ = 30°
λ = 5678 Å
n = 1
Celah tunggal garis terang:


Soal No. 15
Pada percobaan Young digunakan celah ganda yang terpisah pada jarak 0,063 mm sedangkan pola gelap terangnya diamati pada layar yang berjarak 4 m di belakang celah. Jika pada percobaan tersebut digunakan cahaya laser dengan panjang gelombang 630 nm maka jarak antara pola gelap pertama di sebelah kanan dan kiri adalah ..
Pembahasan
Diketahui
d = 0.063 nmm = 6,3 X 10-5m
L = 4 cm
λ = 630 nm = 6,3 x 10-7 m
m = 1
menentukan jarak antara gelap pertama di kanan dengan gelap pertama di kiri

Soal No. 16
Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 5x 10-⁵ diarahkan tegak lurus pada kisi difraksi. Jika difraksi orde kedua terjadi dengan sudut 30° , banyaknya garis tiap cm pada kisi tersebut adalah …
Pembahasan
Diketahui:
m = 2
Ɵ = 30°
λ = 5 x 10-5 cm = 5 x 10-7 m
Menentukan d
d sin Ɵ = mλ
d sin 30° = 2(5 x 10-7)
d(0,5) = 1×10-6 m
d = 2×10-6 m
d= 2×10-4 cm
Menentukan N dari d

Soal No. 17
Jarak antara dua lampu dengan sebuah mobil 122 cm, diamati oleh mata yang memiliki diameter pupil 2,5 mm. Jika panjang gelombang cahaya yang diterima mata adalah 500 nm, maka jarak mobil itu paling jauh supaya masih dapat dibedakan sebagai dua lampu adalah…
A. 4000 m
B. 5000 m
C. 6000 m
D. 7000 m
E. 8000 m

Pembahasan
Daya urai:
D = 2,5 mm = 2,5 x 10-3 m
λ = 500 nm = 5 x10-7 m
dm = 122 cm = 1,22 m
L =........

14r
Soal No. 18
Jika analisator dan polarisator membuat sudut α maka intensitas sinar yang diteruskan sebanding dengan…
A. tan2 α
B. sin2 2α
C. cos2 α
D. tan α
E. sin α

Pembahasan
Hubungan antara intensitas sinar awal (I0), sinar yang diteruskan polarisator (I1), dan sinar yang diteruskan analisator (I2) berturut-turut:
I2 = I1 cos2 α = 1/2 I0 cos2 α

Soal No. 19
Sudut kritis cahaya sebuah bahan optis pada medium udara adalah 35°. Besarnya sudut polarisasi (ip) bahan tersebut adalah….(nu = 1)
A. tan ip = tan 35°
B. tan ip = sin 35°
C. tan ip = cos 35°
D. tan ip = 1/sin 35°
E. tan ip = 1/cos 35°

Pembahasan
nb = indeks bias bahan
nu = indeks bias udara = 1
Dari hukum snellius pembiasan, sudut kritis adalah sudut datang (i) yang terjadi saat sudut biasnya (r)  sama dengan 90° atau sin r = sin 90° = 1, diperoleh:
nb sin ik = nu sin r
nb sin 35° = 1(sin 90°)
nb sin 35° = 1
nb = 1/sin 35°
Sudut polarisasi bahan dengan anggapan sinar datang dari udara ke bahan optis:
tan ip = nb / nu
= (1/sin 35°) / 1
= 1/sin 35°

Soal No. 20
sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifrasikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis tentang berturutan pada layar 2,4 cm maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah ….

Pembahasan
Diketahui:
diketahui
N = 500 garis/cm = 50.000 garis/m
L = 1 m
m = 1
y = 2,4 cm = 2,4 x 10-2 m
menentukan panjang gelombang yang dihasilkan

Soal No. 22 
Cahaya terpolarisasi acak dikenakan pada polarisator bersumbu tranmisi vertical. Cahaya yang keluar dari polarisator dilewatkan analisator dengan arah sumbu tranmisi 60o terhadap sumbu tranmisi polarisator. Perbandingan intensitas cahaya yang keluar dari analisator terhadap intensitas cahaya yang masuk polarisator adalah ..

Pembahasan
Jika intensitas cahaya yang masuk pada polasilator di misalkan I0 maka intensitas cahya yang keluar dari analisator yaitu:

Menentukan perbandingan intensitas cahaya yang keluar dari analisator dengan intensitas cahaya yang masuk polarisator

NEXT PAGE : 1 3