SOAL GELOMBANG CAHAYA

Berikut soal - soal gelombang cahaya:

(1) Jarak pita terang kedua dari pusat terang pada suatu percobaan interferensi adalah 7,35 mm. Jika panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 4900 Å dan jarak antara celah dengan layar 1,5 m, tentukan jarak antarcelah?

(2) Jarak pita terang pertama dari pusat terang pada suatu percobaan interferensi adalah 3,1 mm. Jika jarak antara celah dengan layar 2 m dan jarak antarcelah 0,3 mm, tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan?

(3) Cahaya dengan panjang gelombang 4500 Å digunakan pada sebuah percobaan interferensi. Jika jarak antara celah dengan layar 1,5 m dan jarak antarcelah 0,3 mm, tentukan jarak pita gelap ketiga dari terang pusat?

(4) Dalam percobaan interferensi celah ganda Young dengan menggunakan cahaya hijau lebar garis diamati 0,20 mm. Jika cahaya hijau diganti dengan cahaya merah, lebar garis menjadi? (panjang gelombang cahaya hijau = 5,2 × 10^-7 m, cahaya merah = 6,5 × 10^-7 m)

(5) Pada percobaan Young digunakan dua celah sempit yang berjarak 0,3 mm satu dengan yang lainnya. Jika jarak layar dengan celah 1 m dan jarak garis terang pertama dari terang pusat 1,5 mm, berapakah panjang gelombang cahayanya?

(6) Seberkas cahaya jatuh tegak lurus mengenai 2 celah yang berjarak 0,4 mm. Garis terang tingkat ke-3 yang dihasilkan pada layar berjarak 0,5 mm dari terang pusat. Bila jarak layar dengan celah adalah 40 cm, maka panjang gelombang cahaya tersebut sebesar?

(7)  Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan pada dua celah sempit vertikal berdekatan dengan jarak d = 0,01 m. Pola interferensi yang terjadi ditangkap pada jarak 20 cm dari celah. Diketahui bahwa jarak antara garis gelap pertama di sebelah kiri ke garis gelap pertama di sebelah kanan adalah 7,2 mm. Berapakah panjang gelombang bekas cahaya tersebut?

(8) Pada percobaan Young, dua celah sempit dengan jarak 1 mm ditempatkan sejauh 200 cm dari sebuah layar. Apabila jarak garis gelap terdekat ke pusat pola interferensi 0,56 mm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan sebesar?

(9) Cahaya suatu sumber melalui dua celah sempit yang terpisah 0,1 mm. Jika jarak antara dua celah sempit terhadap layar 100 cm dan jarak antara garis gelap pertama dengan garis terang pertama adalah 2,95 mm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan sebesar?

(10) Jarak pisah antara dua pola terang hasil interferensi oleh dua celah menggunakan sinar kuning dengan panjang gelombang 600 nm yang diamati pada layar sejauh 1 m dari celah adalah y. Jika digunakan sinar biru dengan panjang gelombang 400 nm, jarak layar terhadap kedua celah agar terbentuk pola terang dengan jarak pisah y adalah?

(11) Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokromatis digunakan percobaan Young yang data – datanya sebagai berikut : Jarak antara kedua celahnya = 0,3 mm, jarak celah ke layar 50 cm dan jarak antara garis gelap ke-2 dengan garis gelap ke-3 pada layar = 1 mm. Berapakah panjang gelombang sinar monokromatis tersebut?

(12) Untuk mengukur panjang gelombang sinar merah dilakukan percobaan sebagai berikut. Sinar kuning (λ = 5800 Å) dijatuhkan tegak lurus pada suatu kisi. Pola difraksi diterima di layar yang jaraknya 4 m dari kisi. Garis terang orde pertama berjarak 58 cm dari garis terang pusat. Sesudah itu sinar merah dijatuhkan tegak lurus pada kisi. Ternyata garis terang orde pertama berjarak 65 cm dari garis terang pusat. Berapakah panjang gelombang sinar merah tersebut?

(13) Seberkas cahaya polikromatis mempunyai spektrum cahaya ungu pada λ = 400 nm dan cahaya merah pada λ = 700 nm. Jika cahaya tersebut dikenakan pada kisi dengan 400 garis/mm, tentukan:

      a.  Konstanta kisi

      b.  Lebar sudut orde pertama

      c.  Lebar spektrum orde pertama

(14) Cahya monokromatis dengan panjang gelombang 6 × 10^-7 m datang tegak lurus pada suatu kisi difraksi yang memiliki tetapan 5 × 10⁵ garis per meter. Spektra orde tertinggi yang diamati adalah?

(15) Bila seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 5000 celah/cm akan dihasilkan garis terang kedua dengan sudut deviasi 30^o ( = 1,7) terhadap garis normal. Berapakah panjang gelombang yang digunakan?

(16) Sebekas cahaya melewati celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde kedua. Apabila lebar celah 2,4 × 10^-4 cm, maka panjang gelombang cahaya tesebut sebesar?

(17) Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 625 nm datang tegak lurus pada suatu kisi difraksi. Bayangan difraksi orde kedua dibentuk dalam arah 30^oterhadap arah normal kisi. Baynyak garis tiap mm yang dimiliki kisi tersebut?

(18) Suatu cahaya tak terpolarisasi mengenai polaroid pertama dengan intensitas I_o. Tentukan intensitas cahaya yang diteruskan oleh polaroid pertama dan kedua ( nyatakan dalam I_o) jika sudut antara kedua sumbu polarisasi dari kedua polaroid adalah 30^o.

(19) Dua lampu depan dari sebuah mobil yang sedang mendekat terpisah sejauh 1,22 m. Berapa jarak terjauh mobil itu dari seorang pengamat agar kedua lampu itu masih dapat dibedakan? Anggap diameter pupil mata adalah 4,5 mm dan panjang gelombang cahaya lampu 500 nm.

(20) Jarak antara dua lampu deppan sebuah mobil 122 cm, diamati oleh mata yang diameter pupil 3 mm. Jika panjang gelombang cahaya yang diterima mata adalah 500 nm, maka jarak mobil itu paling jauh supaya masih dapat dibedakan sebagai dua lampu yang terpisah adalah?

(21) Dua satelit dengan diameter 10 m dan berada pada ketinggian sama dicari jejaknya oleh sebuah teleskop radio dengan bukaan 100 m, yang dioperasikan pada frekuensi 3,0 × 10¹⁰ Hz. Kedua satelit ada dalam orbit 2,0 × 10⁴km di atas permukaan Bumi. Berapa jarak pisah paling dekat di anatara kedua satelit agar keduanya masih dapat dibedakan oleh teleskop radio?

(22) Indeks bias kaca planparalel yang terbuat dari kaca korona adalah 1,52. Tentukanlah sudut datang sinar bias agar terjadi polarisasi?