Thomas
Young dengan menggunakan percobaan celah ganda telah dapat mengukur
panjang gelombang cahaya. masalahnya adalah pola interferensi yang
dihasilkan oleh celah ganda terlalu melebar (Kurang tajam) sehingga
hasil hitungan panjang gelombang menjadi kurang teliti.
Kisi
difraksi adalah alat yang sangat berguna untuk menganalisis
sumber-sumber cahaya. kisi terdiri dari banyak celah sejajar berjarak
sama. Sebuah kisi dibuat dengan menggunakan goresan garis-garis sejajar
pada sekeping kaca dengan menggunakan teknik mesin presisi. celah di
antara goresan-goresan adalah transparan terhadap cahaya dan karena itu
bertindak sebagai celah-celah yang terpisah. Sebuah kisi dapat memiliki
ribuan garis (goresan) per sentimeter. Dari data banyak garis per
sentimeter (satuan panjang) kita dapat menentukan jarak antarcelah atau disebut tetapan kisi, d. Jika terdapat N garis per satuan panjang, maka tettapan kisi d adalah kebalikan dari N.
Nomor 1
Jika
cahaya putih dilewatkan kisi difraksi sehingga menghasilkan spektrum
cahaya pada orde pertama, warna bayangan di pusat adalah...
A. putih
B. ungu
C. merah
D. jingga
E. kuning
A. putih
B. ungu
C. merah
D. jingga
E. kuning
Pembahasan :D
Jika
cahaya putih dilewatkan pada sebuah kisi difraksi maka pada pita 1
sampai pita 3 akan tampak pita-pita pelangi. Hal ini terjadi karena
cahaya pecah menjadi me-ji-ku-hi-bi-ni-u akibat perbedaan panjang
gelombang. Adapun pada pusat spektrum, pita tetap putih karena cahaya
tidak pecah.
Jawaban: A
Jawaban: A
Nomor 2
Seberkas cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 5000 Å mengenai kisi yang terdiri dari 10000 celah/cm. Garis terang orde pertama diamati terjadi pada sudut 30o. Apabila kedua ujung kisi ditutup sedemikian hingga cacah celah yang dilewati cahaya tinggal 5000, maka pada sudut 30o tersebut akan diamati...
A. garis terang orde pertama
B. garis terang orde kedua
C. garis terang orde ketiga
D. garis gelap orde pertama
E. garis gelap orde kedua
A. garis terang orde pertama
B. garis terang orde kedua
C. garis terang orde ketiga
D. garis gelap orde pertama
E. garis gelap orde kedua
Pembahasan :D
Pola terang pada kisi difraksi adalah d sin θ = n λ, dengan d = jarak antar celah
Dengan menutup kedua ujung kisi maka tidak akan mengubah besar d. Karena θ dan λ juga tetap maka yang teramati pada layar tetap saja garis terang orde pertama.
Jawaban A
Dengan menutup kedua ujung kisi maka tidak akan mengubah besar d. Karena θ dan λ juga tetap maka yang teramati pada layar tetap saja garis terang orde pertama.
Jawaban A
Nomor 3
Seberkas
cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 5000 Å mengenai kisi yang
terdiri dari 10000 celah/cm. Garis terang orde pertama diamati terjadi
pada sudut 30. Apabila kisi tersebut diganti dengan kisi yang terdiri
dari 7500 celah/cm, maka pada sudut 30o tersebut akan diamati...
A. garis terang maksimum orde pertama
B. garis terang maksimum orde kedua
C. bukan garis terang maksimum dan gelap minimun
D. garis gelap minimum orde pertama
E. garis gelap minimum orde kedua
A. garis terang maksimum orde pertama
B. garis terang maksimum orde kedua
C. bukan garis terang maksimum dan gelap minimun
D. garis gelap minimum orde pertama
E. garis gelap minimum orde kedua
Pembahasan :D
Pola terang kisi difraksi adalah d sin θ = n λ, dengan d = 1/N (N = konstanta kisi) sehingga persamaannya:
1/N sin θ = n λ
n = sin θ / Nλ, karena θ dan λ tetap maka n sebanding 1/N, sehingga:
n2 / n1 = N1 / N2
10000 / 7500 = 4/3
n2 = 4/3 n1 = 4/3 (1) = 4/3 = 1,33
pola terang bila n = 1, 2, 3, ...
pola gelap bila n = 1/2, 3/2, 5/2, ...
Karena hasilnya n = 1,33 maka bukan garis terang maksimum maupun gelap minimum.
Jawaban: C [ads2]
1/N sin θ = n λ
n = sin θ / Nλ, karena θ dan λ tetap maka n sebanding 1/N, sehingga:
n2 / n1 = N1 / N2
10000 / 7500 = 4/3
n2 = 4/3 n1 = 4/3 (1) = 4/3 = 1,33
pola terang bila n = 1, 2, 3, ...
pola gelap bila n = 1/2, 3/2, 5/2, ...
Karena hasilnya n = 1,33 maka bukan garis terang maksimum maupun gelap minimum.
Jawaban: C [ads2]
Nomor 4
Sebuah kisi mempunyai jarak antarcelah 2,4 . 10-6 m. Jika bayangan orde kedua didifraksikan pada sudut 30 terhadap normal, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah..
A. 2 x 10-7 m
B. 4 x 10-7 m
C. 6 x 10-7 m
D. 8 x 10-7 m
E. 10 x 10-7 m
A. 2 x 10-7 m
B. 4 x 10-7 m
C. 6 x 10-7 m
D. 8 x 10-7 m
E. 10 x 10-7 m
Pembahasan :Dd sin θ = n λ
2,4 x 10-6 . sin 30 = 2 λ
λ = 6 x 10-7 m
Jawaban: C
Nomor 5
Suatu
celah sempit tunggal dengan lebar a disinari oleh cahaya monokromatis
dengan panjang gelombang 5890 Å. Tentukan lebar celah agar terjadi pola
difraksi maksimum orde pertama dari sudut 30o
A. 5890 Å
B. 11780 Å
C. 17670 Å
D. 23670 Å
E. 29450 Å
A. 5890 Å
B. 11780 Å
C. 17670 Å
D. 23670 Å
E. 29450 Å
Pembahasan :DPola terang difraksi celah tunggal:
d sin θ = (n + 1/2) λ
d sin 30o = (1 + 1/2) 5890
d = 17670 Å
Nomor 6
Seberkas cahaya melewati celah tunggal yang sempit, menghasilkan interferensi minimum orde 3 dengan sudut deviasi 300. Jika cahaya yang dipergunakan mempunyai panjang gelombang 6000 Ǻ, maka lebar celahnya adalah...
A. 1,3 .10-6 m D. 2,6 .10-6 mB. 1,8 .10-6 m E. 3,6 .10-6 m
C. 2,1 . 10-6 m
Pembahasan :D
Diketahui:
n = 3
θ = 30
λ = 6.000 Ǻ = 6.000 . 10-10 m
Ditanya: d
Jawab:
d sin θ = n λ
d . sin 300 = 3 . 6000 . 10-10 m
d . ½ = 18 . 10-7 m = 3,6 . 10-6 m
Jawaban: E [ads1]
Nomor 7
Seberkas cahaya lewat celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde ke dua dengan sudut deviasi 300. Apabila lebar celah 2,4 . 10-4 cm, maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah...
A. 4800 Ǻ D. 14400 ǺB. 6000 Ǻ E. 19200 Ǻ
C. 9600 Ǻ
Pembahasan :D
[ads2] Diketahui:
n = 2
θ = 300
d = 2,4 . 10-4 cm = 2,4 . 10-6 m
Ditanya: λ = ...
Jawab:
d sin θ = n λ
2,4 . 10-6 m . sin 300 = 2 . λ
2,4 . 10-6 m . ½ = 2 . λ
λ = 0,6 . 10-6 m = 0,6 . 10-6/10-10 Ǻ = 6000 Ǻ
Jawaban: B
Contoh soal diatas
dapat berubah dan mengalami penambahan, sehingga jumlah soal diatas akan
selalu bertambah dan di update sesuai dengan perkembangan penulisan
soal yang ada. Harap dimaklumi karena penulisan simbol rumus yang agak
lama dan sulit.
Demikian Postingan kami tentang "Contoh dan pembahasan soal Kisi difraksi" semoga dapat membantu dan bermanfaat.
Terima kasih telah berkunjung
Salam mani dan salam persahabatan
EmoticonEmoticon