Interferensi cahaya menghasilkan suatu pola interferensi (terang-gelap)

Transkripsi

1 NTRFRNS CAHAYA

2 nefeensi cahaya meupakan ineaksi dua aau lebih gelombang cahaya yang menghasilkan suau adiasi yang menyimpang dai jumlah masing-masing komponen adiasi gelombangnya. nefeensi cahaya menghasilkan suau pola inefeensi (eang-gelap)

3 Secaa pinsip, inefeensi meupakan poses supeposisi gelombang/cahaya. nensias medan di suau iik meupakan jumlah medan-medan yang besupeposisi :...

4 Jika iik obsevasi dai poses inefeensi (iik P di laya) cukup jauh dai sumbe, maka mukamuka gelombang di iik P adalah plana.

5 Pandang dua buah gelombang epolaisasi linie : ( ) ( ) ( ) ( ) 0 0,, ε ω ε ω k k nensias adiasi di iik P : T v ε Jika meamba dalam medium yang sama, maka : T T yang meupakan aa-aa inensias medan lisik sepanjang waku T.

6 ( ) ( ) T bagian inefeensi

7 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) k k k k k k ω ε ω ε ω ε ω ε ε ω ε ω sin sin sin sin ( ) B A B A B A sin sin

8 Raa-aa suau fungsi f() sepanjang waku T : ( ) ( ) ( ) 0 sin sin maka : ' ' 0 0 T T T T T T k k d f T f ω ω ω ω ε ε

9 Maka : dengan 0 δ 0 ( ) k ε k ε δ δ adalah pebedaan fasa akiba beda panjang linasan dan fasa awal kedua sumbe ( ) Jika 0 0 0,maka :

10 Jika ( ) δ δ δ,maka : // // T T nensias oal

11 nensias oal di suau iik bisa lebih besa, lebih kecil aau sama dengan, beganung pada nilai, yaiu pada nilai beda fasa δ. nensias adiasi akan maksimum, jika δ maks δ 0, ± π, ± 4 π,... Sehingga inefeensi yang ejadi adalah inefeensi konsukif (saling menguakan), jika beda fasa anaa dua gelombang adalah pekalian bilangan bula dengan π dan disubansinya adalah in-phase.

12 Jika 0 < δ <, maka kedua gelombang adalah ou-of-phase dan hasilnya inefeensi konsukif. Pada δ π/, maka δ 0 dan disubansinya adalah 90 0 ou-of-phase dan hasilnya : Unuk - < δ < 0, maka min < <.

13 min, ejadi jika kedua gelombang 80 0 ou-ofphase maka δ - : min δ ± π, ± 3π, ± 5 π,... nefeensi desukif Jika kedua gelombang memiliki ampliudo yang sama, maka : maks 0 0 ( δ ) 4 ; 0 min δ

14

15 Bagaimana dengan gelombang speis? Jika gelombang yang dipancakan oleh kedua sumbe S dan S adalah gelombang speis : (, ) ( ) exp[ i( k ω ε )] (, ) ( ) exp[ i( k ω ε )] 0 0 Dengan dan adalah jai-jai muka gelombang speis yang ovelap di iik P, yaiu jaak dai sumbe ke iik P, maka : δ ( ) ( ) k ε ε Rapa fluks di sekia sumbe S dan S akan bevaiasi dai iik ke iik jika ( ) beubah.

16 Jika jaak anaa kedua sumbe kecil dibandingkan dengan jaak sumbe ke iik P, dan daeah inefeensi juga kecil, maka 0 dan 0 dianggap idak beganung pada posisi aau kosnan pada daeah inefeensi. Jika sumbe memancakan gelombang dengan ampliudo yang sama ( 0 0 ), maka 0 : 4 k ε 0 Maksima ejadi jika : δ mπ [ ( ) ( ε )] ; m 0, ±, ±,...

17 Minima ejadi jika : δ n π ; n ±, ±, ± 3,... δ ( m ) π ; m 0, ±, ±,... Jika dihubungkan dengan jaak, maka maksima ejadi jika : ( ) [ m ( )]/ k π ε ε minima ejadi jika : ( ) [( m ) ( )]/ k π ε ε

18 Jika kedua sumbe sefasa, maka : 0 ε ε ( ) ( ) ( ) ) (minima / (maksima) / λ π λ π m k m m k m Pola inefeeensi gelombang speis. Hechs, Opics, 00

19 Syaa kondisi inefeensi Dua buah gelombang akan menghasilkan pola inefeensi yang sabil, jika memiliki fekuensi yang sama. Pebedaan fekuensi yang signifikan mengakibakan beda fasa yang beganung waku, sehingga 0. Jika sumbe memancakan cahaya puih, maka komponen meah beinefeensi dengan meah, biu dengan biu ds. Jika sumbenya monokomaik, maka pola inefeensi adalah hiam-puih.

20 Pola inefeensi akan eliha jelas, jika sumbe memiliki ampliudo yang hampi sama aau sama. Daeah pusa dai pola eang aau gelap menunjukkan inefeensi yang konsukif aau desukif sempuna. Sumbe haus sefasa, aau memiliki beda fasa yang konsan, sehingga disebu koheen, baik koheen uang maupun koheen waku. nefeensi ejadi pada cahaya yang epolaisasi linie aau polaisasi lain, emasuk cahaya naual/alami (Hukum Fesnel-Aago)

21 CONTOH FNOMNA NTRFRNS CAHAYA

22 . XPRMN YOUNG nefeensi ejadi jika sumbenya koheen. Young melakukan pecobaan, dimana celah sempi akan menghasilkan sumbe cahaya bau yang memiliki beda fasa sama aau konsan sehingga disebu koheen.

23 ( ) ( ) ( ) s y a s y a a P S P S B S <<,maka sin sin θ θ θ θ θ θ

24 ay/s ejadi, jika : y θ m m s a m a m m λ λ λ Jaak anaa maksima yang beuuan adalah : s y a λ

25 nensias inefeensi : ( ) k ya s π λ

26 . FLM DLKTRK-NTRFRNS DUA BRKAS fek inefeensi dapa diamai pada lembaan ipis maeial dielekik, dengan keebalan dalam enang nanomee cenimee. Conoh : lapisan film di kacamaa, kaca helm dll.

27 Beda panjang linasan anaa kedua bekas yang dipanulkan : Λ [( ) ( )] ( ) AB BC n AD n f

28 ( A B ) ( BC ) d / θ Kaena maka : Λ n f d θ n ( AD ) ( AC ) sinθ ( AC ) d anθ i n n f sinθ ( ) AD i n n f sinθ i Maka : Λ n d f θ ( ) sin θ n d f θ

29 Beda fasa ekai dengan beda panjang linasan, maka : ( ) π θ λ π π θ λ π π δ ± ± Λ ± / sin 4 4 i f f n n d d n k nefeensi maksima ejadi jika δ mπ, maka : ( ) f f f n m d 0 ; 4 λ λ λ θ

30 nefeensi minima ejadi jika δ (m ) π, maka : λ λ d θ m f ; λ 0 f 4 n f

31 3. WDG- SHAPD FLM ATAU LAPSAN SABUN

32 nefeensi maksima ejadi, jika : d m m f λ Jaak anaa pola maksima beuuan : x λ f α Pola inefeensi lpisan udaa anaa dua gelas mikoskop

33 4. CNCN NWTON Hubungan anaa jai-jai kuvau lensa konvek, ebal film dan jaak x : x R Rd d ( R d ) R >> d, maka : x Rd

34 nefeensi maksimum ejadi, jika : n d m λ f 0 Jaak anaa cincin eang beuuan : x m m λ R f / Jaak anaa cincin gelap beuuan : x m ( ) mλ R / f

35 Cincin Newon anaa dua gelas mikoskop

36 5. NTRFRNS MULT-BRKAS Jika edii dai banyak bekas, maka inefeensi juga dapa ejadi.

37 Beda panjang linasan anaa bekas yang beuuan : Λ n f d Diseiap bidang baas, bekas dipanulkan dan juga diansmisikan, dipeoleh inensias medan yang dipanulkan : 0 ( ) θ ( ) Penuunan pesamaan dapa diliha di.hecs, Opics, 00.

38 nensias medan yang diansmisikan : ~ e iω 0 iδ i ( ' ) ' ( ) 4 δ Dengan menggunakan idenias igonomei : e δ sin ( / ) δ Penuunan pesamaan dapa diliha di.hecs, Opics, 00.

39 nensias medan menjadi: ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) i i i ; ' / sin / / sin / / sin / δ δ δ Hubungan inensias (pes. Teakhi) idak belaku, jika film dielekik dilapisi oleh logam semianspaan, kaena sebagian cahaya akan diseap lapisan logam.

40 nensias yang diansmisikan maksimum, jika : ( ) ; δ ( δ mπ ) i min ( ) 0 maks nensias yang diansmisikan minimum, jika : ( ) ( ) min i ( ) ( ) min i 4 ( )

41 ( )π θ λ 4 0 m d n f Pola inefeensi maksimum, jika : F Jika didefinisikan koefisien finesse, F : Maka : ( ) ( ) ( ) / sin / sin / sin δ δ δ F F F i i

42 [ ( )] F sin δ / T (θ) disebu fungsi Aiy

43 6. FABRY-PROT NTRFROMTR Faby-Feo inefeomee adalah piani opik unuk menghasilkan sau fekuensi aau panjang gelombang eenu (monokomaik). Faby-Feo banyak digunakan sebagai esonao dalam Lase. Faby-Feo edii dai dua cemin dielekik, dimana gelombang/cahaya mengalami muli pemanulan dan ansmisi, sepei pada sisem inefeensi muli-bekas.

44 Faby-Feo menghasilkan ansmisi yang sempi : A ( ) R T (θ) Deail dapa diliha di.hecs, Opics, 00.

45

46 7. SSTM MULTLAYR PRODK Jenis sedehana dai sisem peiodik adalah quae-wave sack, yang ebua dai susunan maeial dengan indeks bias inggi dan endah yang disusun secaa peiodik. Conoh : g ( ) 3 HL a g gelas/subsa a udaa

47

48 Dengan menggunakan meoda maik ansfe (liha deail di buku. Hechs, Opics, 00), maka dipeoleh hubungan anaa eflekansi dengan panjang gelombang. Renang panjang gelombang yang mengalami pemaulan disebu bandgap foonik.

49