Contoh Soal Gelombang Cahaya, Difraksi Kisi, Polarisasi dan Interferensi Celah Ganda

Hey teman- teman ini adalah lanjutan dari soal dan pembahasan gelombang cahaya bab sebelumnya. jika belum membacanya mimin sarankan baca dulu ya

<< Pembahasan Gelombang Cahaya part 1

mungkin jika kalian sedang mencari tentang contoh soal interferensi cahaya dan pembahasannya, maka kamu datang pada tempat yang tepat.

tidak hanya itu, disini juga ada contoh soal difraksi kisi dan pembahasannya juga loh, jadi lengkap deh gaperlu buka sana sini, karena jika ada yang ditanyakan temen-temen bisa tulis aja di komentar ya.

Baca juga : Rangkuman materi Difraksi dan Interferensi Cahaya

Contoh Soal Gelombang Cahaya dan pembahasannya

Soal No 9

Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 Ǻ datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membentuk sudut 300, jumlah garis per cm kisi adalah...

A. 2000 goresan

B. 4000 goresan

C. 5000 goresan

D. 20.000 goresan

E. 50.000 goresan

Pembahasan

1/N sin θ = n . λ

1/N . 0,5 = 2 . 5 . 10-7 m

1/N = 20 . 10-7 m

N = (107 / 20) garis/m = 5 . 105 garis /m = 5000 garis / cm

Soal No 10

Dua keping polarisator disusun sejajar dengan sumbu transmisi yang sejajar pula. Cahaya alami (tak terpolarisasi) yang masuk ke susunan polarisator itu akan mengalami penurunan intensitas sebanyak 75% jika polarisator yang kedua diputar … derajat. 

A. 30

B. 37

C. 45

D. 53

E. 60

Pembahasan 

Ada cahaya alami yang belum terpolarisasi dilewatkan melalui polarisator, maka bidang getar yang keluar dari bidang polarisator tersebut akan sejajar dengan sumbu transmisi polarisator dan Intensitasnya berkurang menjadi 1/2 dari Intensitas awal.

Polarisator berikutnya diputar sehingga membentuk sudut tertentu sehingga..

Soal No 11

Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 Å datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membentuk sudut deviasi 30°, jumlah garis per cm kisi adalah …. 

A. 2.000 goresan

B. 4.000 goresan

C. 5.000 goresan

D. 20.000 goresan

E. 50.000 goresan

Pembahasan

Orde kedua, m = 2

karena d = 1/n maka

Soal No 12

Sudut kritis cahaya sebuah bahan optis pada medium udara adalah 35°. Besarnya sudut polarisasi (i_p) bahan tersebut adalah….(n_u = 1)

A. tan i_p = tan 35°

B. tan i_p = sin 35°

C. tan i_p = cos 35°

D. tan i_p = 1/sin 35°

E. tan i_p = 1/cos 35°

Pembahasan

n_b = indeks bias bahan

n_u = indeks bias udara = 1

Dari hukum snellius pembiasan, sudut kritis adalah sudut datang (i) yang terjadi saat sudut biasnya (r)  sama dengan 90° atau sin r = sin 90° = 1, diperoleh:

n_b sin i_k = n_u sin r

n_b sin 35° = 1(sin 90°)

n_b sin 35° = 1

n_b = 1/sin 35°

Sudut polarisasi bahan dengan anggapan sinar datang dari udara ke bahan optis:

tan i_p = n_b / n_u

= (¹/_{sin 35°}) / 1

= ¹/_{sin 35°}

Soal No 13

Jarak antara dua lampu dengan sebuah mobil 122 cm, diamati oleh mata yang memiliki diameter pupil 2,5 mm. Jika panjang gelombang cahaya yang diterima mata adalah 500 nm, maka jarak mobil itu paling jauh supaya masih dapat dibedakan sebagai dua lampu adalah…

A. 4000 m

B. 5000 m

C. 6000 m

D. 7000 m

E. 8000 m

Pembahasan

Daya urai:

D = 2,5 mm = 2,5 x 10^-3 m

λ = 500 nm = 5 x10^-7 m

d_m = 122 cm = 1,22 m

L =........

Soal No 14

Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 500 nm datang tegak lurus pada kisi. Spektrum orde kedua membuat sudut 30° dengan garis normal pada kisi. Banyaknya garis tiap cm kisi tersebut adalah....

A. 2 × 10³

B. 4 × 10³

C. 5 × 10³

D. 2 × 10⁴

E. 5 × 10⁴

Pembahasan

λ = 500 nm = 500 × 10^-9 m = 5 × 10^-5 cm

θ = 30°

n = 2

N =.....

d sin θ = nλ

(1/N) sin θ = nλ

(1/N) (1/2) = 2 x 5 × 10^-5 cm

N = 10⁴/(2 cm)

N = 5 x 10³ /cm

Soal No 15

Suatu berkas cahaya monokromatis setelah melalui sepasang celah sempit yang jaraknya 0,3 mm membentuk pola interferensi pada layar yang jaraknya 1,2 m dari celah tadi. Bila jarak antara garis gelap kedua terhadap pusat pola 3 mm, maka panjang gelombang yang digunakan….

A. 1,25 × 10^–7 m

B. 2,50× 10^–7 m

C. 3,75× 10^–7 m

D. 5,60× 10^–7 m

E. 7,50× 10^–7 m

Pembahasan

Celah tunggal pola gelap ke-2:

n = 2

L = 1,2 m

d = 0,3 mm = 3 x 10^-4 m

y = 3 mm = 3 x 10^-3 m

λ =...

dy/L = nλ

λ = (dy)/(nL)

= (3 x 10^-4 x 3 x 10^-3) / (2 x 1,2)

= 3,75× 10^–7 m

Soal No 16

Dua celah yang berjarak 1 mm disinari cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 6 × 10^-7 m. Garis gelap terang dapat diamati pada layar yang berjarak 1 m dari celah. Jarak antara gelap kedua dan terang keempat adalah....

A. 0,95 mm

B. 1,50 mm

C. 2,74 mm

D. 3,25 mm

E. 4,80 mm

Pembahasan

Celah ganda:

G₂ ke T⁴ → n = 2,5

λ = 6 × 10^-7 m = 6 × 10^-4 m

L = 1 m = 10³ mm

Δy =....

2r 

Temen-temen dapat memberikan Donasi untuk Perkembangan Blog ini kedepannya dengan cara meng "klik" iklan yang tampil. 1 klik saja sudah cukup bagi kami. 

Terima Kasih !!

Sekian ya teman-teman pembahasan tentang gelombang cahayanya, semoga dapat membantu. aminn.. . .