Interferensi Gelombang Cahaya

Ada dua jenis cahaya, yaitu cahaya polikromatik dan cahaya monokromatik. Cahaya polikromatik adalah cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Contoh cahaya polikromatik adalah cahaya putih. Adapun cahaya monokromatik adalah cahaya yang hanya terdiri atas satu warna dan satu panjang gelombang. Contoh cahaya monokromatik adalah cahaya merah dan ungu.

Dispersi Cahaya (Disperse Light Wave)

Pernahkah kamu mengamati pelangi? Mengapa pelangi terjadi pada saat gerimis atau setelah hujan turun dan matahari tetap bersinar? Peristiwa terjadinya pelangi merupakan gejala dispersi cahaya. Gejala dispersi cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik).

Di depan telah disinggung bahwa cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma maka

cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Indeks bias cahaya tersebut adalah ungu > nila > biru > hijau > kuning > jingga > merah. Perhatikan di samping! Seberkas cahaya polikromatik diarahkan ke prisma. Cahaya tersebut kemudian terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Tiap- tiap cahaya mempunyai sudut deviasi yang berbeda. Selisih antara sudut deviasi untuk cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi. Besar sudut dispersi dapat dituliskan sebagai berikut:

Interferensi Cahaya (Interferensi Light Wave)

Cahaya merupakan gelombang yaitu gelombang elektromagnetik. Interferensi adalah paduan dua gelombang atau lebih menjadi satu gelombang baru. Interferensi cahaya bisa terjadi jika ada dua atau lebih berkas sinar yang bergabung. Jika cahayanya tidak berupa berkas sinar maka interferensinya sulit diamati. Interferensi terjadi jika terpenuhi dua syarat berikut ini:

1. Kedua gelombang cahaya harus koheren, dalam arti bahwa
kedua gelombang cahaya harus memiliki beda fase yang selalu
tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki frekuensi yang sama
2. Kedua gelombang cahaya harus memiliki amplitude yang hampir
sama.

INTERFERENSI CELAH GANDA ( INTERFERENSI BY TWO TIGHT APERTURES )

Pada tahun 1804 seorang fisikawan bernama Thomas Young (1773- 1829) dapat mendemonstrasikan interferensi cahaya. Young melewatkan cahaya koheren (sinar-sinarnya sefase dan frekuensi sama) melalui dua celah sempit yang dikenal dengan celah ganda. Perhatikan Gambar (a), dua berkas cahaya koheren dilewatkan pada celah ganda kemudian dapat mengenai layar. Pada layar itulah tampak pola garisgaris terang seperti padaGa mba r(b). Pola garisgaris terang dan gelap inilah bukti bahwa cahaya dapat berinterferensi.

Interferensi cahaya terjadi karena adanya beda fase cahaya dari kedua celah tersebut. Berkas cahaya dari S1 dan S2 yang sampai pada layar terlihat berbeda lintasan sebesar ΔS = d sin θ. Perbedaan panjang lintasan inilah yang dapat menimbulkan fase antara dua berkas cahaya tersebut berbeda. Interferensi akan saling menguatkan jika berkas cahaya sefase dan saling melemahkan jika berlawanan fase. Sefase berarti berbeda sudut fase Δθ = 0, 2π, 4π,..... Sedangkan berlawanan fase berarti berbeda sudut fase Δθ = π, 3π, 5π, ... . Syarat ini dapat dituliskan dengan beda lintasan seperti persamaan berikut:

Interferensi maksimum (garis terang) : d sin θ = n λ

Interferensi minimum (garis gelap) : d sin θ = (n −1 /2 ) λ

Keterangan :

d = jarak antar celah (m),

θ = sudut yang dibentuk berkas cahaya dengan garis mendatar

n = pola interferensi (orde), garis terang n = 0, 1,2,3,....; garis gelap n

= 1,2,3,....

λ = panjang gelombang cahaya yang berinterferensi (m )

Perhatikan kembali Gambar(a ). Untuk sudut θ kecil ( θ ≤ 12o) akan berlaku: sin θ ≈ tg θ berarti selisih lintasannya memenuhi hubungan berikut:

lpdd=θsin

Interferensi pada Lapisan Tipis

Kalian tentu pernah main air sabun yang ditiup sehingga terjadi gelembung. Kemudian saat terkena sinar matahari akan terlihat warna-warni. Cahaya warna-warni inilah bukti adanya peristiwa interferensi cahaya pada lapisan tipis air sabun. Interferensi ini terjadi pada sinar yang dipantulkan langsung dan sinar yang dipantulkan setelah dibiaskan. Syarat terjadinya interferensi memenuhi persamaan berikut:

Interferensi maksimum : 2nd = (m + ) λ21
Interferensi minimum : 2nd = m . λ
Keterangan :

n = indeks bias lapisan
d = tebal lapisan (m)
λ = panjang gelombang cahaya (m)
m = 0, 1, 2,3, 4,......

PERCOBAAN YOUNG

Interferensi adalah kerja sama antara dua gelombang cahaya atau lebih pada suatu

titik atau daerah tertentu pada suatu waktu tertentu pula. Peralatan yang digunakan

untuk menunjukkan adanya interferensi cahaya disebut interferometer. Salah satu

percobaan yang menunjukkan adanya umbai- umbai interferensi (interference fringe)

adalah percobaan Young (Young experiment). Percobaan Young ini berdasarkan pada

interferometer pemisah muka gelombang (wave front splitting interferometer)

dilukiskan sebagai berikut :

S1, S2, dan S3 adalah celah sempit yang dilalui oleh cahaya dengan panjang

gelombang ë. Gelombang cahaya yang memancar dari S1 akan mengenai celah S2 dan

S3 dan menurut teori Huygens dari S2 dan S3 akan memancar gelombang-gelombang

cahaya yang koheren.

sumber : www.wikipedia.com