SOAL DAN PEMBAHASAN INTERFERENSI LAPISAN TIPIS

INTERFERENSI PADA LAPISAN TIPIS
perhatikan gambar.

gelembung merupakan contoh kasus interferensi lapisan tipis, gejala interferensi dapat dilihat dengan timbul warna warni pada permukaan gelembung. warna pada permukaan gelembung karena cahaya yang diinterferensikan adalah cahaya polikromatik yang memeiliki indeks bias yang berbeda perspektrumnya. jika cahaya yang digunakan monokromatik maka yang timbuk adalah pola gelap terang.

Pola interferensi pada lapisan tipis dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu panjang lintasan optik dan perubahan fase sinar pantul.

Dari gambar diatas sinar monokromatik yang datang pada permukaan pelat tipis. Sebagian sinar AB dipantulkan oleh permukaan bidang batas udara dan pelat (sinar BE) dan sebagian lagi dibiaskan ke dalam medium pelat (sinar BC). Sinar BC dipantulkan oleh permukaan bidang batas pelat dan udara (sinar CD). Sinar CD dipantulkan oleh permukaan atas dan sebagian lagi dibiaskan keluar film (sinar DF). Sinar BE dan DF datang bersamaan di mata kita.

Sinar datang dengan sudut datang i pada lapisan tipis dengan ketebalan d dan indeks bias n, sehingga sinar mengalami pemantulan dan pembiasan dengan sudut bias r. Dengan mempertimbangkan kedua faktor di atas, dapat ditentukan syarat-syarat terjadinya interferensi berikut ini.

1. Syarat terjadinya interferensi maksimum (terang)

      2n.d.cos r = (m + 1/2) λ ; m = 1, 2, 3, ........

2. Syarat terjadinya interferensi minimum (gelap)

      2n.d.cos r = mλ ; m = 0, 1, 2, .......

soal dan pembahasan

soal

suatu lapisan minyak diatas permukaan aiar memantulkan warna merah. ini berarti warna biru mengalami interferensi dan hilang dari spektrum. jika indekas refraksi (indek bias) minyak adalah 1,25, sedangkan warn biru mempunyai panjang gelombang λ= 5000 Å, maka tebal lapisan minimum lapisan minyak adalah

pembahasan

diketahui :

n = 1,25

λ= 5000 Å

cos r = 1

m = 1

ditanya :

d = ......?

jawab :

perhatikan kata "biru mengalami interferensi dan hilang dari spektrum". berarti yang bisa kita gunakan adalah rumusan gelap "2n.d.cos r = m λ" . perhatikan pertanyaan "tebal lapisan minimum lapisan minyak" dari pernyataan ini dapat kita simpulkan yajng dicari d dengan nilai cos r = 1.

2n.d.cos r = m λ

2.1,25.d.1 = 5000 Å

        2,5.d = 5000 Å

              d = 2000 Å

soal

sebuah sinar monokromatik dengan panjang gelombang 6000 Å didatangkan vertikal pada lapisan tipis minyak yang indeks biasnya = 1,2 . agar terjadi pelemahan sinar tebal minimum lapisan minyak tersebut adalah 

pembahasan

diketahui :

λ = 6000 Å = 6.10^-5 cm

n = 1,2

i = 0^o

(hati-hati dengan istilah sudut datang, sudut datang adalah sudut yang dibentuk oleh sinar datang terhadap garis normal (garis yang tegak lurus terhadap bidang) bukan terhadap bidang batas medium. misalkan : "suatu sinar datang tegang lurus pada lapisan tipis" artinya sinar datang tegak lurus (90^o) pada bidang batas maka bisa kita tentukan nilai i = 90^o(sudut antara garis normal dan batas bidang bias)-90^o = 0^o )

m = 1 (gelap pertama) 

hal ini karena pada soal yang diinginkan pemalemahan sinar dan minimum

jawab :
langkah pertama kita tentukan terlebih dahulu nilai sudut bias r, dalam khasus ini nilai i =r= 0^o dikarenakan sudut datangnya nol. akan tetapi jika sudut datangnya tidak sama dengan nol maka perlu kita menggunakan rumusan snellius.

untuk n_m jika disoal tidak ada keterangan kita anggap udara dengan n=1
2 n d cos r = m λ
2.1,2.d.cos 0^o = 1.6.10^-5 cm
2,4 . d = 1.6.10^-5 cm

baca juga :

defraksi celah tunggal

interferensi celah ganda

defraksi kisi

d = 2,5 . 10^-5 cm

Categories: SMA