SOAL SOAL TERPILIH 1 SOAL SOAL TERPILIH 2

Transkripsi

1 SOAL SOAL TERPILIH 1 1. Sebuah prisma mempunyai indeks bias 1,5 dan sudut pembiasnya Apabila pada prisma itu dijatuhkan seberkas cahaya monokromatik pada salah satu sisi prisma dengan sudut datang Hitunglah besar sudut deviasi minimumnya? 2. Sudut pembias prisma yang berindeks bias 1,58 adalah 45 0, prisma ini diletakkan dalam air n = 4/3. Seberkas sinar datang padanya dengan sudut Berapakah sudut deviasi minimumnya? 3. Prisma kaca kerona mempunyai indek bias 1,5 dan sudut pembias 10 0, jika pada prisma ini dijatuhkan seberkas sinar maka akan terjadi sudut deviasi minimum. Berapakah besarnya deviasi minimum yang terjadi? 4. Berkas prisma berada diudara dengan sudut pembias 45 0, bila sinar dijatuhkan padanya sinar itu akan mengalami deviasi minimum Tentukan indeks bias prisma! 5. Berkas cahaya polikromatik dijatuhkan pada prisma yang memiliki sudut pembias Berapakah besar sudut dispersi yang terjadi jika sinar merah dan ungu berturut turut mempunyai indeks bias 1,6 dan 1,62? 6. Prisma akromatis terdiri dari dua prisma, prisma 1 terbuat dari kaca flinta dan prisma 2 mempunyai sudut puncak 8 0, sehingga warna merah dan biru tidak mengalami dispersi. Indeks bias, kaca flinta berturut turut n1m = 1,644 dan n1b = 1,664. Indeks bias kaca kerona untuk warna merah dan biru n2m = 1,514 dan n2b = 1,523. Tentukanlah sudut puncak prisma kaca flinta! 7. Prisma kaca kerona dan flinta membentuk susunan prisma berdeviasi nol untuk warna kuning. Sudut puncak prisma kerna 10 0, Indeks bias kaca kerona dan flinta untuk warna kuning adalah 1,520 dan 1,650. Berapkah sudut puncak prisma kaca flinta? 8. Pelangi disebabkan oleh sinar matahari yang lewat melalui butir butir air yang berbentuk lingkaran dengan lintasan seperti ditunjukkan pada gambar berikut : (I) Jelaskan bagaimana pembelokan sinar pada A dan C? (II) Jelaskan apa yang terjadi sehingga butir butir air menghasilkan warna pelangi? 9. Seberkas cahaya sejajar mengenai prisma seperti diperlihatkan dalam gambar. Berkas cahaya itu sebagian dipantulkan oleh sisi sisi prisma. Perlihatkanlah bahwa besar sudut sama dengan dua kali sudut prisma A? 10. Prisma pada gambar indeks biasnya 1,414 dan sudut A = Dua sinar sejajar M dan N memasuki prisma. Berapakah sudut antara keduanya setelah keluar dari prisma? SOAL SOAL TERPILIH 2 1. Apakah gejala interferensi juga terjadi pada gelombang bunyi? jelaskan! 2. Dalam percobaan interfrensi apakah yang akan terjadi pada lebar celah diperbesar sedikit lebih sedikit? 3. Rancanglah sebuah susunan celah ganda yang akan menghasilkan garis garis interfrensi yang terpisah 1-

2 10 m pada layar yang jauh lebih besar. Anggaplah cahaya yang digunakan adalah cahaya natrium, ( = 589 nm). Berapakah lebar pemisah celah yang diperlukan? 4. Cahaya natrium jatuh pada celah ganda yang berjarak d = 2nm jarak celah layar 4 cm, berapa persenkah kesalahan yang terjadi pada letak garis terang ke sepuluh? 5. Dalam percobaan interferensi Young dengan tangki riak jarak kedua sumber getar koheren adalah 12 cm dan jarak antara dua maksimum pada kedudukan 2 m dari layar adalah 18 cm. Tentukan frekuensi sumber getar jika laju gelombangnya 25 cm/s! 6. Dua belah celah sempit satu sama lain berjarak 0,2 celah tersebut disinari dengan cahaya putih secara tegak lurus sehingga terjadi pola ola interferensi maksimum ketiga terjadi 7,5 mm dari pusat terang. Berapakah panjang gelombang yang digunakan bila jarak layar celah 1 mm? 7. Cahaya dengan panjang gelombang 5 x 10-7 m dijatuhkan tegak lurus pada dua belah celah yang berjarak pisahnya 10-1 mm, pola interferensi yang ditangkap oleh layar yang berjarak 1 m. Tentukanlah : (a) Jarak garis tengah pertama dari pusat terang. (b) Jarak dua garis tengah berturutan. 8. Sinar monokromatik dilewatkan pada celah yang satu sama yang lain berjarak 0,2 mm. Pola interferensi yang terjadi pada layar didapatkan garis kedua berjarak 3 mm dari pusat. Berapakah panjang gelombang cahaya yang digunakan bila jarak layar dan celah 100 cm? 9. Celah tunggal selebar 0,1 mm disinari cahaya sejajar yang panjang gelombang 6000 A. Pola difraksi yang terjadi ditangkap layar pada jarak 0,4 m. Tentukanlah jarak antara garis gelap ketiga dari pusat terang! 10. Percobaan yang dilaukan dengan cahaya natrium ( = 589 nm) pola interferensi yang terjadi pada layar yang berjarak 1 m dari celah diukur dengan sangat teliti, dan ternyata garis terang kedua puluh berada 11,78 cm dari pusat terang. Berapakah jarak dari kedua celah? 11. Berapakah tebal minimum selaput yang mempunyai indeks bias 1,4 dimana interferensi destruktif terjadi pada saat cahaya violet ( = 400 nm) dari berkas cahaya putih yang dipantulkan. Warna apakah yang tersisa dari berkas cahaya itu? 12. Sinar sejajar dari cahaya hijau = 546 nm menembus celah yang lebar 0,437 mm menutupi senuah lensa yang panjang fokusnya 40 cm. Pada bidang fokus lensa berapakah jarak fokusnya dari pusat maksimum ke minimum pertama? 13. Dua celah berjarak 0,3 mm dan berada pada jarak 50 cm dari layar, Berapakah jarak antara garis gelap yang kedua dan tiga dari pola interferensi jika celah diterangi dengan cahaya yang panjang gelombangnya 6000 nm? 14. Dalam susunan celah ganda salah satu celah ditutup oleh keping cahaya tipis berindeks bias 1,4 dan yang lain oleh keping kaca berindeks bias 1,7. Tempat maksimum pusat sebelum ditutup sekarang oleh garis terang yang sebelumnya merupakan garis teranga kelima. Anggap ( = 480 nm) dan tebal kedua keping kaca

3 sama, yaitu t. Tentukan ketebalan keping! 15. Garis garis interferensi natrium = 589 yang dihasilkan oleh celah ganda 0,2 0. Berapakah pemisahan sudut garis terang interferensi itu bila seluruh susunan dicelupkan kedalam air? SOAL SOAL TERPILIH 3 1. Garis terang ke-2 pada difraksi celah tunggal terletak 1,4 mm dari pusat terang. Layar terletak pada 80 cm dari celah yang lebarnya 0,8 mm. Hitunglah panjang gelombang cahaya putih yang digunakan! 2. Cahaya yang panjang gelombang 587,5 nm dijatuhkan pada celah yang lebarnya 0,75 mm. Pada jarak berapa dari celah layar harus ditempatkan jika minimum pertama berada 0,85 cm dari pusat terang? 3. Kisi dengan lebar 4 cm disinari dengan cahaya monokromatik yang panjang gelombangnya 577 nm. Garis maksimum orde ke-2 terbentuk pada sudut 41,25 0. Berapakah banyaknya garis pada kisi? 4. Cahaya monokromatik dijatuhkan pada kisi yang lebarnya 75 mm dan terdiri atas garis. Garis sinar diharapkan membentuk sudut 32,5 0 pada spektrum oede ke-2. Hitunglah panjang gelombang cahaya datang! 5. Gelombang datar dari cahaya monokromatik yang mempunyai = 600 nm datang tegak lurus kisi bidang 500 garis/cm. Berapakah besar sudut deviasi pertama, kedua, dan ketiga? 6. Kisi bidang mempunyai 4000 garis/cm. Hitunglah sudut pemisah garis sinar pada spektrum kedua dari atom hidrogen yang panjang gelombangnya 625 nm dan 410 nm. 7. (a) Hitunglah panjang gelombang cahaya yang dideviasikan dalam tingkat pertama yang melalui sudut 20 0 dalam kisi yang mempunyai 6000 garis/cm. (b) Berapa derajat tingkat deviasi yang keduanya? 8. Suatu kisi bidang mempunyai jumlah goresan 500/cm. Padanya dijatuhkan sinar monokromatik tegak lurus kisi sehingga terbentuk spektrum warna pada layar yang jaraknya 2 m dari kisi jika diketahui 0 merah = 8000 A dan ungu = A, tentukan : (a) Lebar spektrum orde pertama. (b) Jarak spektrum orde pertama dan orde kedua! 9. Sebuah celah 0,1 mm disinari berkas cahaya dengan panjang gelombang A, jarak celah ke layar 0,4 m sehingga pada layar terbentuk pola interferensi. Jika diketahui jarak garis gelap ketiga dari pusat terang adalah 7,2 mm, orde ke berapa garis gelap tersebut? 10. Pola difraksi yang dibentuk oleh celah tunggal pada sudut deviasi 30 0 adalah maksimum orde kedua, pola ini terlihat jelas dalam layar yang berjarak 1 m dari celah. Jika panjang gelombang cahaya yang digunakan A berapakah lebar celah pada kasus ini? SOAL SOAL TERPILIH 4 1. Cahaya dipantulkan dari permukaan batu halus, sinar pantul semua mengalami poalrisasi. Tentukan sudut sinar cahaya jika nes = 1,309!

4 2. Sebuah polarisator disebut sempurna bila meneruskan semua sinar yang terpolarisasi menurut sumbu polarisator. Berapa persenkah banyaknya energi cahaya yang diteruskan oleh polarisator pada polarisasi sempurna bila yang masuk polarisator itu cahaya biasa? 3. Sebuah sinar terpolarisasi melalui sehingga arah getarnya membuat sudut dengan sumbu polarisator. Bila amplitudo getarannya A, berapakah amplitudo yang diteruskan dan diserap oleh analisator? 4. (a) Berapakah sudut polarisasi kaca kerona n = 1,517? (b) Berapakah sudut polarisasi kaca flinta n = 1,656? (c) Berapakah indeks bias kaca turmalin bila sudut polarisasinya 57 0? (d) Sudut kritis cahaya dalam suatu medium adalah Berapakah sudut polarisasinya? 5. Seberkas cahaya yang jatuh di atas cairan yang indek biasnya 1,4 sehingga sinar yang terpantul terporisasi seluruhnya. Tentukanlah sudut bias berkas tersebut! 6. Berapakah besar sudut yang harus oleh matahari di atas horisontal supaya cahaya memantul dipermukaan air terpolarisasi seluruhnya? 7. Seberkas cahaya alamiah yang sejajar jatuh dengan sudut 58 0 pada permukaan kaca datar. Berkas yang memantul terpolarisasi linear seluruhnya (a) Berapakah besar sudut bias sinar yang diteruskan? (b) Berapakah indek bias kaca? 8. Sudut putaran jenis larutan ( ) adalah sudut pemutaran bidang polarisasi oleh sebuah tabung yang panjangnya 10 cm yang berisi larutan gula jenuh. Berapakah konsentrasi larutan di dalam tabung sakarimeter yang panjangnya 20 cm yang memutar bidang polarisasi sinar natrium? 9. Sebuah sakarimeter mempunyai panjang tabung 25 cm yang berisi larutan gula pasir. Bila digunakan sinar natrium pemutaran bidang polarisasinya Berapakah konsentrasi larutan itu? 10. Berkas cahaya sejajar yang terpolarisasi jatuh pada suatu kristal. Tentukanlah panjang gelombang sinar cahaya biasa dan cahaya luar biasa bila panjang gelombang berkas cahaya yang masuk 589 nm? SOAL SOAL PENGAYAAN BAB Sebuah prisma indeks biasnya 1,55. Berapakah sudut deviasi prisma yang dialami oleh sinar datang, jika i = 30 0! 2. Apabila kita hendak menggabungkan prisma kerona dengan sudut pembias 15 0 dengan sebuah prisma flinta sehingga menjadi prisma gabungan yang akromatik (a) Berapakah besarnya sudut pembias prisma flinta? (b) Berapakah deviasi prisma gabungannya? 3. Tentukan frekuensi sinar merah dan biru yang berasal dari atom hidrogen bila panjang gelombangnya diudara untuk sinar merah A dan sinar biru A! 4. Cepat rambat cahaya di udara adalah 3 x 10 8 m/s, berapakah cepat rambat cahaya di dalam air yang indek biasnya 1,333? Jika nes = 1,31, berapakah kecepatan rambat

5 cahaya di dalam es? Kesimpulannya apa yang Anda dapatkan! 5. Sebuah lensa positif mempunyai jarak titik api 25 cm untuk sinar merah. Tentukanlah jarak titik api untuk sinar violet! 6. Dua buah pelat kaca yang dilapisi logam dipisahkan oleh udara setebal d, seberkas cahaya dijatuhkan pada permukaan kaca sehingga dipantulkan oleh cermin logam oleh kedua perambatan tersebut. Tentukanlah tiga pantulan terkecil agar sinar 1 dan 2 saling memperkuat! 7. Berapakah tebal selaput air sabun supaya jika selaput itu disinari cahaya putih secara tegak lurus akan tampak kemerah merahan karena pengaruh interferensi? 8. Untuk menetukan panjang gelombang sinar merah dilakukan percobaan cermin fresnel. Jarak antara kedua sumber cahaya satu sama lain 0,3 mm. Jarak tegak lurus antara kedua sumber cahaya sampai layar 1,5 m. Bila jarak antara garis terang pusat yang tertangkap pada layar dengan garis terang pertama di sebelah menyebelah adalah 3,5 mm. Berapakah panjang elombang sinar tersebut? 9. Berkas sinar kuning sejajar ( = A ) dijatuhkan tegak lurus permukaan lensa plan-konvek yang terletak dengan permukaan cembungnya. Jari jari kelengkungan lensa 40 cm. Tentukanlah jari jari lingkaran gelap yang ke-40 pada pemantulan susunan tersebut! 10. Sebuah kisi mempunyai goresan/cm. Pada kisi tersebut dijatuhkan seberkas cahaya putih tegak lurus pada kisi. Tentukan besarnya sudut bias sinar yang didifraksikan jika panjang gelombang sinar difraksikan 486 x 10-9 m! SOAL SOAL EVALUASI BAB Kelompok warna cahaya yang frekuensinya dari kiri ke kanan makin besar adalah. A.Merah kuning hijau biru. B.Merah kuning biru hijau. C.Biru hijau merah kuning. D.Kuning biru hijau merah. E.Hijau kuning merah biru. 2. Interferensi minimum yang dihasilkan pada percobaan Young bila gelombang cahaya beda fase. A.(n ½). B.(n ½) ½. C.(n + ½) ¼. D.(n + 1) ¼. E.(2n 1). 3. Percobaan lenturan cahaya pada kisi kisi dapat diketahui bahwa penyimpangan cahaya biru lebih kecil dari pada cahaya kuning. Sedangkan penyimpangan cahaya kuning lebih kecil dari penyimpangan warna merah. Urutan panjang gelombang dari tersesar ke terkecil adalah. A.Biru kuning merah. B.Kuning merah biru. C.Merah biru kuning. D.Merah kuning biru. E.Kuning biru merah. 4. Dua gelombang cahaya berinterferensi ditempat tempat terjadinya sinar terang beda fase kedua gelombang tadi sama dengan (n = 0,1,2,3, )

6 A.1/2 (2n + 1). B. (2n + 1). C. 2 (n + 1). D. (n + 1). E. 1/2 (n + 1). 5. Dengan menggunakan kisi difraksi kita ingin mempelajari suatu spektrum cahaya matahari yang mana diantara warna warna cahaya berikut yang paling dilenturkan. A.Biru. B.Hijau. C.Merah. D.Violet. E.Kuning. 6. Seberkas sinar jatuh tegak lurus di atas permukaan minyak yang berada di atas air. Tebal lapisan minyak d, panjnag gelombang sinar, dan indeks bisnya n. Persamaan yang menyatakan interferensi maksimum adalah. A.2nd =k. B.2nd =(2k + 1). C.nd =k. D.nd =(2k + 1). E.nd =k. 7. Pada percobaan Young dua celah sempit dengan jarak 1 mm ditempatkan sejauh 2 m dari layar. Apabila panjang gelombnag cahaya 0 yang dipergunakan 5600 A, maka jarak garis gelap yang terdekat ke pusat pola interferensi adalah. A.0,028 cm. B.0,28 cm. C.2,8 cm. D.0,056 cm. E.0,56cm. 8. Apabila jarak kisi ke layar pada peristiwa lenturan cahaya 3 sedangkan terang orde ke empat dari pola difraksi yang dihasilkan sejauh L dan panjang gelombang cahaya yang digunakan, maka jarak antar celah pada kisi. A.4 B.8 C.7 D.5 E.9 9. Jika terjadi polarisasi pada pemantulan dalam suatu medium tembus cahaya. Manakah di antara pernyataan berikut yang benar. A.Sudut antara berkas jatuh dan berkas yang dipantulkan adalah B.Sudut sudut pantul C.Sudut antara berkas yang dipantulkan dan yang dibiaskan adalah D.Sinus sudut sinar jatuh sama dengan kebalikan dari indeks bias. E.Sudut sudut pantul adalah Cahaya merupakan gelombang transversal, hal ini dibuktikan berdasarkan percobaan yang menunjukkan adanya. A.Difraksi. B.Polarisasi. C.Interferensi. D.Refraksi. E.Polarimeter. 11. Warna biru langit terjadi karena cahaya matahari mengalami. A.Difraksi. B.Hamburan. C.Pemantulan. D.Interferensi. E.Polarisasi. 12. Seberkas cahaya monokromatis setelah melalui sepasang celah sempit yang jaraknya 3 mm membentu pola interferensi pada layar yang berjarak 0,9 m dari celah. Bila jarak antara garis gelap kedua dari pusat 3 mm, maka panjang gelombang cahaya itu. A.1,3 x 10-7 m. B.3,3 x 10-7 m.

7 C.6,7 x 10-7 m. D.2,2 x 10-7 m. E.1,0 x 10-7 m. 13. Prisma dengan sudut pembias 10 0 dan indeks bias 1,5 akan memiliki sudut deviasi minimum sebesar. A.5 0. B.6 0. C.7 0. D.8 0. E Warna warna yang tampak pada gelembung sabun menunjukkan gejala. A.Difraksi. B.Interferensi. C.Refleksi. D.Refraksi. E.Polarisasi. 15. Bila cahaya matahari mengenai suatu lapisan minyak yang ada di atas permukaan air, maka warna warna yang timbul karena. A.Difraksi. B.Polarisasi. C.Refraksi. D.Dispersi. E.Interferensi. SOAL URAIAN 1. Sebuah prismayang tampak pada indeks biasnya 1,55. Berapakah sudut deviasi yang dialami oleh sinar datang? 2. Indeks bias untuk jenis kaca tertentu adalah 1,640 untuk sinar biru dan 1,605 untuk sinar merah. Bila seberkas cahaya putih memasuki keping kaca dengan sudut datang Berapakah sudut di dalam kaca antara bagian warna biru dan merah dari berkas cahaya yang dibiaskan? 3. Dua buah celah sejajar yang berjarak 0,60 mm satu sama lain diterangi oleh suatu berkas cahaya = 50 nm, cahaya yang didifraksikan dengan sudut akan saling memperkuat ketiga nilai terkecil untuk adalah. 4. Gambar di bawah menunjukkan dua keping kaca yang bersentuhan pada satu sisi dan di pisahkanoleh penyangga tipis pada sisi yang lain. Dilihat dari arah tegak lurus di bawah penyinaran cahaya, cahaya = 589 nm tampak lima jalur gelap (D) dari sisi ke sisi yang lain. Berapakah tebalnya penyangga itu? 5. Celah tunggal sebesar 0,14 mm disinari cahaya putih dan pada layar terletak 2 m dari celah dapat diamati berbagai jalur terang dan gelap hasil difraksi. Kalau jarak antara pita gelap kedua dan pita jarak terang utama adalah 16 mm, Berapakah panjang gelombang cahaya itu? 6. Cahaya hijau dijatuhkan pada sisi secara tegak lurus, dan ternyata bahwa bayangan orde kedua didifraksikan pada sudut 32 0 dari arah normal. Ada berapa garis tergores pada kisi itu setiap sentimeternya? 7. Tentukan perbandingan dua garis spektrum, jika diketahui bahwa bayangan orde ke-2 garis yang satu berimpit dengan bayangan orde ke-3 garis yang lain pada difraksi kisi yang sama! 8. Berkas cahaya sejajar yang terpolarisasi linear dan panjang gelombangnya 589 nm dalam vakum jatuh di atas kristal kalsit. Tentukanlah panjang gelombang cahaya biasa dan cahaya luar biasa di dalam kristal itu? 9. Seberkas sinar yang masuk merupakan campuran dari cahaya yang terpolarisasi sembarang. Bila sinar tersebut dikirim melalui selembar polaroid maka di dapatkan

8 bahwa intensitas yang ditransimisikan dapat diubah oleh suatu faktor. Tentukanlah perbandingan cahaya terpolarisasi bidang dan yang terpolarisasi sembarang! 10. Perhatikan gambar berikut. Tentukanlah besarnya d, yaitu jarak tegak lurus di antara sinar a dan sinar b, yang keluar dari kristal. Bagaimanakah keadaan polarisasi dari sinar sinar tersebut?