Jika muka gelombang bidang tiba pada suatu celah sempit (lebarnya lebih kecil dari panjang gelombang), maka gelombang ini akan meng-alami lenturan sehingga terjadi gelombang-gelombang setengah lingkaran yang melebar di belakang celah tersebut. Peristiwa ini dikenal dengan difraksi.
Bila seberkas gelombang dengan sinar sejajar melalui suatu celah, maka sinar akan melebar karena terjadi difraksi oleh celah tersebut. Difraksi terjadi dengan kuat bila lebar celah tak banyak berbeda dengan panjang gelombang. Difraksi terjadi pada semua gelombang, yaitu gelombang pada permukaan air, gelombang bumi, cahaya, gelombang mikro, dan sebagainya.
Peristiwa difraksi terjadi karena penjumlahan atau interferensi gelombang-gelombang yang berasal dari titik-titik di dalam celah. Bila celah sempit, maka pengaruh titik bagian tepi adalah kuat, sehingga memberikan sinar arah yang masuk daerah bayangan, yaitu membelok.
Difraksi celah tunggal
Pola interferensi dihasilkan dari celah ganda. Kita juga dapat menghasilkan pola interferensi dengan celah tunggal yang lebar celahnya mendekati l (tidak lebih kecil atau lebih besar)
Syarat terjadinya garis gelap ke-m adalah:
Untuk sudut θ yg kecil, berlaku:
Syarat terjadinya garis terang ke-m adalah
Untuk sudut θ yg kecil, berlaku :
Difraksi Fraunhofer celah tunggal
Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/2:
Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/4:
Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/2m (m = non-zero integer) :
Sehingga, kondisi umum untuk interferensi destruktif :
(m = ±1, ±2, ±3,. .)
Difraksi celah ganda
Pada mekanika kuantum, eksperimen celah ganda yang dilakukan oleh Thomas Young menunjukkan sifat yang tidak terpisahkan dari cahaya sebagai gelombang dan partikel. Sebuah sumber cahaya koheren yang menyinari bidang halangan dengan dua celah akan membentuk pola interferensi gelombang berupa pita cahaya yang terang dan gelap pada bidang pengamatan, walaupun demikian, pada bidang pengamatan, cahaya ditemukan terserap sebagai partikel diskrit yang disebut foton.
Pita cahaya yang terang pada bidang pengamatan terjadi karena interferensi konstruktif, saat puncak gelombang berinterferensi dengan puncak gelombang yang lain, dan membentuk maksima. Pita cahaya yang gelap terjadi saat puncak gelombang berinterferensi dengan landasan gelombang dan menjadi minima. Interferensi konstruktif terjadi saat:
dimana
λ adalah panjang gelombang cahaya
a adalah jarak antar celah, jarak antara titik A dan B pada diagram di samping kanan
n is the order of maximum observed (central maximum is n = 0),
x adalah jarak antara pita cahaya dan central maximum (disebut juga fringe distance) pada bidang pengamatan
L adalah jarak antara celah dengan titik tengah bidang pengamatan
Persamaan ini adalah pendekatan untuk kondisi tertentu. Persamaan matematika yang lebih rinci dari interferensi celah ganda dalam konteks mekanika kuantum dijelaskan pada dualitas Englert-Greenberger.Difraksi celah majemuk
Difraksi celah majemuk secara matematis dapat dilihat sebagai interferensi banyak titik sumber cahaya, pada kondisi yang paling sederhana, yaitu yang terjadi pada dua celah dengan pendekatan Fraunhofer, perbedaan jarak antara dua celah dapat dilihat pada bidang pengamatan sebagai berikut:
Dengan perhitungan maksima:
dimanaadalah urutan maksima
adalah panjang gelombang
adalah jarak antar celah
adalah sudut terjadinya interferensi konstruktif
Dan persamaan minima:
Pada sinar insiden yang membentuk sudut θi terhadap bidang halangan, perhitungan maksima menjadi:
Cahaya yang terdifraksi dari celah majemuk dapat dihitung dengan penjumlahan difraksi yang terjadi pada setiap celah berupa konvolusi dari pola difraksi dan interferensi.
Refrensi:
REFLECTIONS
Reflection atau pemantulan adalah perubahan arah rambat cahaya ke arah asalnya setelah di pantulkan oleh sebuah medium. Menurut Hukum Snellius, gelombang dating, gelombang pantul, dan garis normal berada pada satu bidang dan sudut dating akan sama dengan sudut pantul, seperti tampak pada gambar berikut:
Jika kita lihat pada gambar diatas maka kita mengetahui bahwa gelombang yang datangnya dari sebelah kiri akan mengenai sebuah benda. Gelombang yang mengenai suatu bidang tersebut dengan sudut θ yang dinamakan sebagai sudut datang.
Jika kita menggunakan hukum refleksi maka sudut datang sama dengan sudut pantul. Antara gelombang yang terjadi dan dinding terletak pada bidang yang sama. Dinding merupakan batas yang memisahkan dua zat sehingga muncul suatu gelombang yang berbentuk putus-putus.
Untuk gelombang dua atau tiga dimensi seperti gelombang air, kita mengenal dengan istilah sinar gelombang dan muka gelombang. Muka gelombang (Front wave) didefinisikan sebagai tempat kedududkan titik – titik yang memiliki fase yang sama pada gelombang, pada gambar di bawah ini menunjukkan lingkaran – lingkaran tersebut merupakan muka gelombang. Jarak antara muka gelombang yang berdekatan sama dengan satu gelombang (λ). Sinar gelombang adalah garis yang ditarik dengan arah tegak lurus terhadap muka gelombang.
- Pemantulan gelombang dua atau tiga dimensi
Ketika kita berbicara mengenai gelombang dua atau tiga dimensi maka kita berhubungan dengan muka gelombang. pernah melihat sesuatu yang di sebut dengan riak air kalo belum, coba jatuhkan sebuah batu ke dalam genangan air. Ketika batu mengenai genangan air maka akan muncul riak atau gelombang air yang berbentuk lingkaran yang menyebar keluar dari pusat lingkaran. lingkaran riak tersebut dikenal dengan julukan muka gelombang. Selain muka gelombang, ada juga yang namanya sinar. Sinar adalah garis yang tegak lurus dengan muka gelombang.
Dalam hal ini bentuk muka gelombang tersebut nyaris lurus. Muka gelombang yang bentuknya nyaris lurus dikenal dengan julukan gelombang bidang. Contohnya gelombang laut. Ketika mendekati garis pantai, bentuk muka gelombang laut biasanya nyaris lurus.
Satu hal yang istimewa adalah sudut yang dibentuk oleh gelombang pantulan terhadap permukaan pantulan biasanya sama dengan sudut yang dibentuk oleh gelombang datang terhadap permukaan pantulan dimana sudut pantulan sama dengan sudut datang.
Sudut datang adalah sudut yang dibentuk oleh sinar datang terhadap garis yang tegak lurus permukaan pantulan. Sebaliknya sudut pantulan adalah sudut yang dibentuk oleh sinar pergi terhadap garis yang tegak lurus permukaan pantulan.
- Pemantulan gelombang satu dimensi
Gelombang satu dimensi adalah gelombang dipantulkan ketika menabrak penghalang atau medium. Contohnya jika anda bisa melakukan anda mengikan tali pada tiang dan pegang ujung tali yang lainnya. Selanjutnya silahkan sentakan ujung tali tersebut. Setelah ujung tali disentakkan, akan timbul pulsa gelombang yang merambat sepanjang tali tersebut.
Ketika pulsa mencapai tiang, bagian tali yang dekat dengan tiang memberikan gaya tarik pada tiang (bagian tali yang dekat dengan tiang menarik tiang ke atas). Newton menyatakan bahwa jika ada gaya aksi maka ada gaya reaksi (hukum III Newton). Karena tali menarik tiang ke atas maka tiang juga menarik tali ke bawah. Adanya gaya tarik yang diberikan oleh tiang pada tali menyebabkan bagian tali yang ditarik bergerak ke bawah. Sehingga tali atau pulsa akan membentuk gelombang yang di sebut pemantulan dari gelombang satu dimensi.
- Refleksi Spekular
Refleksi spekular di kenal sebagai refleksi yang terjadi pada medium yang mengkilap yang merupakan sebab akibat dari hukum refleksi.
- Refleksi Difusi
Refleksi difusi adalah perubahan arah rambat gelombang cahaya yang terjadi setelah menumbuk antarmuka granular yang tidak rata dengan hamburan cahaya kembali ke arah sisi (medium) asalnya dengan banyak sudut pantul.
Referensi
- lham09.blog.uns.ac.id/2010/02/.../pemantulan-gelombang-refleksi
- ADIPPHOENIXFISIKAUNS»BlogArchive»ReflectionandRefraction.htm
- www.crayonpedia.org/.../G._Sifat_–_Sifat_Gelombang_12.1
Tidak ada komentar:
Posting Komentar