Difraksi Franhoufer dan Fresnel Difraksi Franhoufer Celah Tunggal Intensitas pada Pola Celah Tunggal Difraksi Franhoufer Celah Ganda Kisi Difraksi

Transkripsi

1

2 Sifat dasar & Perambatan Cahaya Superposisi Gelombang Interferensi Gelombang Cahaya Difraksi Franhoufer Difraksi Franhoufer Intensitas pada Pola Difraksi Franhoufer Kisi Difraksi Difraksi Gelombang Cahaya Polarisasi Cahaya Pembentukan Bayangan

3 Sifat dasar & Perambatan Cahaya Superposisi Gelombang Interferensi Gelombang Cahaya Difraksi Gelombang Cahaya Polarisasi Cahaya Menjelaskan sifat cahaya apabila menemui penghalang atau lubang. Memahami pola difraksi cahaya koheren yang melewati celah sempit. Memprediksi pola difraksi dari cahaya yang melewati deret celah sempit yang rapat. Menjelaskan bagaimana ilmuwan menggunakan kisi untuk menentukan panjang gelombang. Menjelaskan efek difraksi yang membatasi detail terkecil yang dapat dilihat oleh teleskop. Pembentukan Bayangan

4

5 Sebuah CD diamati di bawah cahaya Warna yang teramati berasal dari cahaya yang dipantukan. Warna dan intensitasnya tergantung pada arah pandang CD terhadap mata dan sumber cahaya.

6 Permukaan CD mempunyai lintasan beralur spiral (jarak pisah antar alur sekitar 1 µm). Jadi, pemukaan CD seperti kisi refleksi. Cahaya yang terpantul dari jalur yang berdekatan akan berinterferensi konstruktif hanya pada arah tertentu saja tergantung dengan panjang gelombang dan arah datangnya sinar Salah satu bagian CD berfungsi seperti kisi difraksi untuk cahaya putih, mengirimkan warna yang berbeda-beda pada arah yang berbeda-beda

7 Tidak menyebar menyebar Menghasilkan pola interferensi

8 Christiaan Huygens ( ) teori gelombang untuk cahaya Newton was in favor of corpuscular (particle) nature of light: ironically both are right Prinsip Huygens benar untuk semua gelombang Setiap titik pada suatu muka gelombang dapat dianggap sebagai suatu sumber baru yang kecil yang dapat menyebar searah dengan kecepatan gelombang. Muka gelombang baru adalah superposisi dari wavelet Hal ini mengapa gelombang dapat melewati suatu celah

9 Jika cahaya adalah gelombang, Sebuah titik terang akan muncul pada pusat bayang cakram alumunium yang disinari oleh sumber cayaha titik momokromatik

10 Divergensi cahaya dari titik awal perambatan

11 Difraksiberkenaan dengan berbagai fenomena yang berhubungan dengan penjalaran gelombang, seperti pembengkokan, penyebaran daninterferensidari gelombang yang melewati suatu benda atau celah yang menggangu gelombang Terjadi pada berbagai tipe gelombang, termasuk gel bunyi, gel air, dan gel elektromagnetik seperti cahaya tampak, sinar-x dan gel radio Pada saat difraksiterjadi, tidak semua efek dapat jelas diamati karena panjang gelombang harus sesuai dengan ukuran celah Pola komplek pada intensitas gelombang yang terdifraksi adalah hasil dari interferensi antara bagian yang berbeda dari gelombang yang merambat ke pengatamat pada lintasan yang berbeda.

12 Pola terdiri dari terang pusat yang sangat kuat dengan diapit oleh pola gelap

13 Difraksi cahaya pada celah sempit dengan lebar a Setiap bagian pada celah bertindah sebagai sumber gel cahaya Beda lintasan sinar 1 dan 3 atau antara sinar 2 dan 4 adalah (a/2) sin θ Kondisiuntuk interferensi melemahkan

14 Setiap puncak pola terang terletak setengah kali antara batas pola gelap Perhatikan bawah terang pusat maksimum dua kali lebih lebar dari maksimal kedua

15 Pola difraksiyang timbul pada layar ketika cahaya dilewatkan pada celah vertikal sempit Pola terdiri dari pola terang pusat dan pola pola berikutnya yan lebih semit dan rendah intersitasnya

16 Panjang gelombang cahaya580 nm dijatuhkan pada celah yang mempunyai lebar mm. Suatu layar terletak 2.00 m dari celah. Carilah Posisi pola gelap pertama Lebar pola terang pusat Lebar pola terang orde pertama

17 Dua pola gelap yang mengapit terang pusat terjadi pada m=±1 tan θ= y 1 /L θ sangat kecil tan θ= sin θ sin θ= y 1 /L Lebar terang pusat sama dengan Lebar terang orde pertama

18 Intensitas pola difraksi celah tunggal Fraunhofer I max intensitas pada θ=0 (maksimumpusat)

19

20

21 Tidak hanya difraksiyang terjadi pada setiap celah tetapi juga interferensi dari gelombang dari celah yang berbeda.

22 Kondisi untuk interferensi maximal d sin θ= mλ Difraksi minimum terjadi ketika a sin θ= m λ Untuk menentukan dimana interferensimaksimum berhimpit dengan difraksi minimum pertama d = 18 µm a = 3 µm m = 6

23 Kemampuan alat optik untuk membedakan dua benda yang berdekatan karena dibatasi oleh sifat dasar gelombang cahaya Cukup lebar untuk pola difraksi dapat dibedakan Pola difraksi tumpang tindih

24 Sumber tepisah jauh Sumber hampir berdekatan Sumber berdekatan

25 Kriteria Rayleigh: Ketika maksimum pusat jatuh pada minimum pertama bayangan yang lain, bayangan dikatakan dapat dipisahkan Sudut antara dua sumber pada celah harus lebih besar dari λ/a jika bayangan dapat dipisahkan. Resolusi sudut batas suatu celah lingkaran adalah

26 Perkirakan resolusi sudut batas mata manusia, asumsikanresolusinya hanya ditentkan oleh difraksi. Ambilah suatu panjang gelombang500 nm,dekat dengan pusat spektrum cahaya tampak. Meskipun diameterpupil bervariasi dari orang ke orang, ambilah suatu diameter 2 mm dan sumber titik berada 25 cm dari mata

27 Solusiuntuk θminimal karena θ min kecl Mendekati tebal rambut manusia

28 Peralatan yang digunakan untukmenganalisis sumber cahaya Terdiri dari banyak celah paralel yang sama Kondisi untuk interferensi maksima Setiap celah menghasilkan difraksi,dan sinar difraksi interferensi dengan yang lainya menghasilkan pola akhir

29 Distribusi intensitas

30 Kisi difraksidapat digunakan untuk memisahkan spektrum sesuai dengan komponen panjang gelombangnya Daya pisah Sebuah kisi yang mempunyai daya pisah tinggi dapat membedakan perbedaan panjang gelombang yang kecil Daya pisah difraksi pada ordem th Daya pisah meningkat dengan meningkatnya jumlah orde dan dengan meningkatnya jumlah celah

31 Difraksi sinar-x telah membuktikan untuk menjadi teknik bernilai tinggi untuk menjelaskan struktur kristal dan untuk memahami struktur suatu materi

32 Kondisi untuk interferensi menguatkan (maksimal pada sinar pantul) Jika panjang gelombang dan sudut difraksi diukur, dapat digunakan untuk menghitung jarak antara bidang atom.

33