SOAL DAN PEMBAHASAN CINCIN NEWTON

Cincin Newton

Pola interferensi yang disebabkan oleh pemantulan cahaya di antara dua permukaan, yaitu permukaan lengkung (lensa cembung) dan permukaan datar yang berdekatan. Ketika diamati menggunakan sinar monokromatis akan terlihat rangkaian pola konsentris (sepusat) berselang-seling antara pola terang dan pola gelap membentuk suatu lingkaran berbentuk cicincin yang disebut cincin newton. perhatikan gejala berikut :

bagan jalannya sinar digambarkan sebagai berikut :

dari gambar bisa kita lihat pola Cincin di bagian luar lebih rapat dibandingkan di bagian dalam. Dengan R adalah jari-jari kelengkungan lensa, dan panjang gelombang cahaya dalam kaca adalah λ, radius cincin terang ke-n, yaitu rn dapat dihitung dengan rumus
                                                            
akan tetapi banyak khasus percobaan pada cincin newton dilakukan diudara sehingga nilai n_m =1, sehingga persamaannya bisa dituliskan :

dengan m = 1, 2, 3, … adalah nomor urut cincin terang.

Sedangkan radius cincin gelap ke-n, yaitu  rn dapat dihitung dengan rumus
                                                                     
akan tetapi banyak khasus percobaan pada cincin newton dilakukan diudara sehingga nilai n_m =1, sehingga persamaannya bisa dituliskan :

dengan m = 1, 2, 3, … adalah nomor urut cincin gelap.

Perlu diingat bahwa panjang gelombang λ pada persamaan di atas adalah panjang gelombang cahaya dalam kaca (lensa) yang dapat dinyatakan dengan: λ = λ0/n, di mana λ0 adalah panjang gelombang cahaya di udara dan n adalah indeks bias kaca (lensa).
Soal dan Pembahasan

soal

Pada cincin Newton, jari-jari cincin gelap pertama 1 mm. 1 mm. Jari-jari lensa plan konveks 4 m. Maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah. . . .

A. 500 Å      B. 4500 Å        C. 5000  Å         D. 55000 Å         E. 2500 Å

Pembahasan
Diketahui :

r = 1 mm = 0,001 m

n= indeks bias udara = 1

R = 4 m

gelap ke 1 = m = 1

Ditanyakan :   λ=  ……

(pada soal tidak ada keterangan panjang gelombang yang ditanyakan adalah panjang gelombang pada pada medium kaca atau diudara jadi kita anggap panjang gelombang pada kaca)

Jawab :         

n r² =  m λR

1.(0,001)²= 1 λ 4

λ=2500 Å

Soal

Pada percobaan cincin Newton yang menggunakan kaca datar dan lensa plankonveks yang mempunyai jari-jari kelengkungan 25 cm. jika cahaya yang dijatuhkan panjang gelombangnya 5000 Å. tentukan jari-jari cincin gelap dan cincin terang pada orde pertama (1 amstrong = 10^-10 m) ?

Pembahasan

Diketahui :
R = 25 cm = 0,25 meter
λ = 5000 A = 5 x 10^-7 meter
Karena harga indeks bias kaca yang dipakai tidak diketahui, maka nilai λ di atas adalah panjang gelombang cahaya yang merambat pada kaca ( bukan di udara ).

[a] Jari-jari cincin gelap pertama

[b] Jari-jari cincin terang pertama

Categories: SMA