Difraksi cahaya adalah peristiwa pembelokan/pelenturan gelombang cahaya jika gelombang tersebut melalui celah sempit.
Interferensi minimum yang menghasilkan pita gelap dirumuskan dengan:
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {d\cdot \sin \theta = n \cdot \lambda}$$
atau
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {d\cdot \dfrac{y}{L} = n \cdot \lambda}$$
Keterangan:
\(\theta\) = sudut simpangan antara sinar dan layar
\(\lambda\) = panjang gelombang
\(d\) = lebar celah
\(n\) = gelap ke-n
Jarak antara 2 pita gelap yang berdekatan adalah \(\triangle y = \dfrac{\lambda \cdot L}{d}\)
LATIHAN SOAL
Soal 01
Celah tunggal selebar 0,5 mm disinari berkas cahaya dengan panjang gelombang 8000 A°. Pola difraksi yang terjadi ditangkap layar pada jarak 150 cm dari celah. Jarak antara pita gelap keempat dari titik tengah terang pusat adalah…
(A) \(4,2 \text{ mm}\)
(B) \(6,3 \text{ mm}\)
(C) \(7,1 \text{ mm}\)
(D) \(8,6 \text{ mm}\)
(E) \(9,6 \text{ mm}\)
Jawaban: E
Diketahui:
\(d = 0,5 \text{ mm } = 0,5 \times 10^{-3} \text{ m}\)
\(\lambda = 8000 \times 10^{-10} \text{ m}\)
\(L = 150 \text{ cm } = 1,5 \text{ m}\)
\(n = 4 (\text{ gelap ke-4})\)
Ditanya: \(y\)
\(\color{blue} d\cdot \dfrac{y}{L} = n \cdot \lambda\)
\(0,5 \times 10^{-3}\cdot \dfrac{y}{1,5} = 4 \cdot 8000 \times 10^{-10}\)
\(\dfrac{1}{3} \times 10^{-3} \cdot y = 32 \times 10^{-7}\)
\(y = 96 \times 10^{-4}\)
\(y = 9,6 \times 10^{-3} \text{ m}\)
\(y = 9,6 \text{ mm}\)
Soal 02
Cahaya monokromatik dari sebuah sumber jauh datang pada sebuah celah tunggal yang lebarnya 2 nm. Jarak terang pusat dari pola difraksi ke gelap pertama sama dengan 1,6 mm. Jika jarak layar ke celah 1 meter, maka panjang gelombang cahayanya adalah…
(A) \(1,0 \times 10^{-12}\text{ m}\)
(B) \(1,2 \times 10^{-12}\text{ m}\)
(C) \(3,2 \times 10^{-12}\text{ m}\)
(D) \(4,2 \times 10^{-12}\text{ m}\)
(E) \(5,0 \times 10^{-12}\text{ m}\)
Jawaban: C
Diketahui:
\(d = 2 \text{ nm } = 2 \times 10^{-9} \text{ m}\)
\(L = 1\text{ m}\)
\(n = 1 (\text{ gelap ke-1})\)
\(y = 1,6 \text{ mm} = 1,6 \times 10^{-3} \text{ m}\)
Ditanya: \(y\)
\(\color{blue} d\cdot \dfrac{y}{L} = n \cdot \lambda\)
\(d\cdot \dfrac{y}{L} = n \cdot \lambda\)
\(2 \times 10^{-9} \cdot \dfrac{1,6 \times 10^{-3}}{1} = 1 \cdot \lambda\)
\(\lambda = 3,2 \times 10^{-12}\text{ m}\)