Interferensi cahaya adalah perpaduan antara dua gelombang cahaya yang koheren (memiliki amplitudo dan panjang gelombang yang sama) dan beda fase tetap. Ada dua jenis interferensi celah ganda young yaitu interferensi konstruktif dan interferensi destruktif. Interferensi konstruktif berupa pola garis terang karena dua gelombang cahaya memiliki fase yang sama (beda fase = 0o) sehingga amplitudo kedua gelombang saling meguatkan. Interferensi destruktif berupa pola garis gelap karena dua gelombang memiliki beda fase 180o sehingga kedua gelombang cahaya saling melemahkan.
Pola hasil interferensi dapat ditangkap oleh sebuah layar yang berjarak sejauh L dari sumber cahaya yang koheren. Sumber cahaya yang koheren dapat diperoleh dari sumber cahaya yang dilewatkan melalui dua celah sempit dengan jarak d. Hasil pola interferensi celah ganda berupa pita terang (interferensi konstruktif/maksimum) dan pita gelap (interferensi destruktif/minimum).
Baca Juga: Rumus Panjang Gelombang, Frekuensi, dan Periode Gelombang Bunyi
Lebar celah d mempengaruhi bagaimana pola pita yang terbentuk yang digunakan menentukan panjang gelombang cahaya. Bagaimana pola cahaya pita gelap dan pita terang hasil dari interferensi celah ganda young? Bagaimana cara mengetahui panjang gelombang cahaya melalui interferensi celah ganda young? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.
Table of Contents
Rumus Lebar Celah Ganda Young dan Panjang Gelombang
Cahaya yang memasuki dua celah akan tersebar ke segala arah, atau dapat dikatakan bahwa kedua celah bertindak sebagai dua buah sumber cahaya baru.
Ketika gelombang cahaya dari celah pertama (S1) bertemu di tengah-tengah layar dengan gelombang cahaya dari celah kedua (S2), keduanya menempuh panjang lintasan yang sama sehingga memiliki fase yang sama. Kondisi tersebut terjadi saat puncak gelombang pertama tiba bersamaan dengan puncak gelombang kedua. Sehingga amplitudo dari gelombang yang terbentuk menjadi lebih besar.
Peristiwa yang terjadi seperti ilustrasi di atas merupakan interferensi yang saling menguatkan atau interferensi konstruktif/maksimum. Interferensi maksimum juga terjadi ketika selisih lintasan dua gelombang merupakan kelipatan dari panjang gelombangnya yaitu n = 0, λ, 2λ, 3λ, dan seterusnya.
Kondisi sebaliknya, ketika dua gelombang yang bertemu memiliki fase berlawanan maka amplitudo hasil interfrensi sama dengan nol. Kondisi demikian disebut interferensi saling melemahkan atau interferensi destruktif/minimum. Di mana, hasil dari interferensi destruktif berupa pita gelap pada layar.
Interferensi minimum terjadi jika selisih ikatan kedua gelombang berupa kelipatan bilangan ganjil dari setengah panjang gelombang yaitu m = 1/2λ, 3/2λ, 5/2λ, dan seterusnya.
Bentuk hasil interferensi cahaya celah ganda young berupa pola pita terang dan pita gelap yang sesuai dengan persamaan berikut.
Baca Juga: Pengertian/Perbedaan Gelombang Longitudinal dan Transversal
Contoh Soal dan Pembahasan
Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!
Contoh 1 – Interferensi Celah Ganda Young
Suatu celah ganda disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang 600 nm dan layar diletakkan 2 meter dari celah tersebut. Jika jarak antara kedua celah sama dengan 0,2 mm maka jarak terang kedua dari terang pusat adalah ….
A. 1,2 cm
B. 2,4 cm
C. 4,0 cm
D. 10,0 cm
E. 20,0 cm
Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.
- Panjang gelombang cahaya: λ = 600 nm = 600 × 10‒9 m = 6 × 10‒7 m
- Jarak layar ke celah ganda: L = 2 meter
- jarak antara kedua celah: d = 0,2 mm = 0,2 × 10‒3 m = 2 × 10‒4 m
Menghitung jarak terang kedua dari terang pusat (n = 2):
Jadi, jarak terang kedua dari terang pusat adalah 1,2 cm.
Jawaban: A
Contoh 2 – Interferensi Celah Ganda Young
Pada suatu percobaan interferensi celah ganda, dihasilkan data seperti gambar di atas. Nilai panjang gelombang yang digunakan adalah …. (1 m = 1010 Å)
A. 4.500 Å
B. 5.000 Å
C. 6.000 Å
D. 6.500 Å
E. 7.000 Å
Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.
- Orde interferensi: n = 4
- Jarak terang IV ke terang pusar: y4 = 3 mm = 3 × 10‒3 m
- Jarak celah ke layar: L = 1 m = 1010 Å
- Jarak antara dua celah: d = 0,8 mm = 0,8 × 10‒3 m = 8 × 10‒4 m
Menghitung panjang gelombang (λ):
Jadi, nilai panjang gelombang yang digunakan sama dengan λ = 6.000 Å.
Jawaban: C
Demikianlah tadi ulasan interferensi celah ganda Young minimum dan maksimum. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!
Baca Juga: Rumus Frekuensi pada Pipa Organa Terbuka dan Tertutup
