Bahan Kuliah Fisika Dasar 2 Optika Fisis

Bahan Kuliah Fisika Dasar 2Optika Fisis

Optika Fisik (Physical Optics) Optical Interference (Intefrerensi Optik) Optical Diffraction (Difraksi Optik) Double-Slit InterferenceThin-Film InterferenceSingle-Slit DiffractionDiffraction GratingsPolarization of Light (Polarisasi Cahaya)

Physics Phenomenon

Physics PhenomenonNewton's Rings

Physics PhenomenonThin-film interferenceThin-film interference is the interference of light waves reflecting offthe top surface of a film with the waves reflecting from the bottomsurface. If the thickness of the film is on the order of the wavelengthof light, then colorful patterns can be obtained, as shown in theimage below,

Physics PhenomenonCharacteristic SpectraEvery chemical element has a characteristic spectrum, orparticular distribution of electromagnetic radiation. Because ofthese “signature” wavelength patterns, it is possible to identifythe constituents of an unknown substance by analyzing itsspectrum; this technique is called spectroscopy.

Double-Slit Interference Physics Working Model

Physics Working eInterferenceWevefrontWevefront

Double-Slit Interference (Young Interference) Interferensi optik dapat terjadi jika dua gelombang (cahaya)secara simultan hadir dalam daerah yang sama 1 m1 sin(kr1 t ) 2 m 2 sin(kr2 t )Pr1yS1 dS2 r2 rL kr2 kr1 k (r2 r1 )2 2 (r2 r1 ) r m2Sumbusistemkr2 m m1kr1 m m21 m2 2 2 m1 m 2 cos r d sin

Double-Slit Interference (Young Interference) Interferensi konstruktif terjadi jika: 2n d sin 2 n 0, 1, 2, 2n d sin 2 d sin n Interferensi destruktif terjadi jika: (2n 1) n 0, 1, 2, (2n 1) d sin 2 1d sin (n ) 2

Contoh Soal:Celah ganda yang berjarak 0,100 mm berada 1,20 m dari layartampilan. Cahaya dengan panjang gelombang 500 nm jatuhpada celah dari sumber yang jauh. Berapa jarak antarinterferensi terang pertama dan kedua pada layar? Interferensi terang (konstruktif orde pertama n 1) d sin n n (1)(500 10 9 m) 3sin 1 5,00 10d1,00 10 4 mIni merupakan sudut kecil, sehingga :sin 1 1 tan 1 , dengan dalam satuan radianDengan demikian orde pertama akan muncul pada jarak:y1 L 1 (1,20 m)(5,00 10-3 ) 6,00 mm Interferensi terang (konstruktif orde n 2)2 y2 L 1 L 12,0 mmdJadi, jarak antara pusat maksimum interferensiterang adalah (y2-y1) 6,00 mmy2y1

Penentuan panjang gelombang denganinterferensi dua celahy L tan Dari gambar diperoleh:Pr1yjika L d maka :S1 dS2 r2 rLy L sin SumbusistemnL yn dyn d nL

Measuring the Wavelength of a Light SourceProblem. A screen is separated from a double-slit source by 1.20 m.The distance between the two slits is 0.030 0 mm. The second-orderbright fringe (m 2) is measured to be 4.50 cm from the centerline.Determine (a) the wavelength of the light and (b) the distance betweenadjacent bright fringes.

Interferensi oleh Lapisan Tipis(Thin-Film Interference)

Interferensi oleh Lapisan Tipis (ThinFilm Interference)

Interferensi oleh Lapisan Tipis(Thin-Film Interference)

Interferensi oleh Lapisan Tipis(Thin-Film Interference)

Interferensi oleh Lapisan Tipis(Thin-Film Interference)

Interferensi oleh Lapisan Tipis(Thin-Film Interference)GejalaFisikaModelKerja

CHANGE OF PHASE DUE TO REFLECTIONa) A ray reflecting from amedium of higher refractiveindex undergoes a 180 phase change. The right sideshows the analogy with areflected pulse on a string.b) A ray reflecting from amedium of lower refractiveindex undergoes no phasechange.

Incidentlight1800 PhasechangeAir (n 1)Reflectedlight180000Surface 1Soap film (n 1)00 PhasechangeAir (n 1)Dari teori dan eksperimen elektromagnetik, diperoleh:tSurface 2Intereferensi destruktifTransmitted terjadi ketika:light1. Jika n1 n2, phase gelombang cahayabergeser 1800 pada proses pemantulan2. Jika n1 n2, phase gelombang cahaya tidakbergeser pada proses pemantulan2t m medIntereferensi konstruktifterjadi ketika:12t (m ) med2

Panjang gelombang di medium dapat dinyatakan denganpanjang gelombang dalam vacuum, yaitu: medThe sum of the phasechanges caused byboth reflections isequal to 00 or 3600The sum of the phasechanges caused byboth reflections isequal to 18001 c 1 c n n nv2t m n1 2t m 2 n 2t m(Constructive)(Destructive) n1 2t m 2 n (Destructive)(Constructive)

Thin-Film Interference

Contoh Soal: Gelembung sabun tampak hijau ( 540 nm) di titikpermukaan depan paling dekat dengan pengamat. Berapaketebalan minimumnya? (anggap n 1,35)Cahaya dipantulkan tegak lurus dari titikpada permukaan sferis yang paling dekatdengan pengamat. Perbedaan lintasanadalah 2t (t ketebalan lapisan sabun).Cahaya yang dipantulkan dari permukaanpertama (lebih luar) mengalami perubahanfase ½ (indeks bias sabun lebih besardari udara), sedangkan permukaan kedua(bagian dalam tidak. Sehingga cahaya hijauakan cerah ketika perbedaan lintasanminimum ½ , sehingga:2t 2n (540 nm)t 100 nm4n (4)(1,35)

Contoh Soal:Berapa ketebalan pelapis optik MgF2 yang indeks biasnyan 1,38 dan dirancang untuk menghilangkan cahaya terpantuldengan panjang gelombang terpusat pada 550 nm pada saatjatuh normal pada kaca dengan n 1,50?n 1,38n 1,50sinar pantulsinar datang (550 nm)t 99,6 nm4n (4)(1,38)

APPLICATION USING INTERFERENCE TO READ CD’S AND DVD’S

APPLICATION USING INTERFERENCE TO READ CD’S AND DVD’S

APPLICATION USING INTERFERENCE TO READ CD’S AND DVD’S

APPLICATION USING INTERFERENCE TO READ CD’S AND DVD’S

Bahan Kuliah Fisika Dasar 2 Optika Fisis . . 2 d T T P y ) Sumbu sistem r 1 r 2 'r \ 1 \ m1 sin(kr 1 Zt) 2 \ m2 sin(kr 2 Zt L \ m1 \ m2 \ m kr 1 kr 2 G \ \ \ 2\ 1 \ 2 cos G 2 2 2 m m1 m m m . Fisika Model Kerja . CHANGE OF PHASE DUE TO REFLECTI