);

Contoh soal interferensi celah ganda dan penyelesaiannya

Pada postingan ini kita membahas tentang contoh soal interferensi celah ganda dan penyelesaiannya. Interferensi celah ganda merupakan bagian dari bahasan gelombang cahaya.

Sama seperti pada difraksi, interferensi celah ganda akan menghasilkan pola gelap dan pola terang. Pola gelap menunjukkan interferensi destruktif atau minimum sedangkan pola terang menunjukkan interferensi konstruktif atau maksimum.

Pada interferensi maksimum berlaku persamaan d sin θ = n λ atau d.p/L = n λ. Sedangkan pada interferensi minimum berlaku persamaan d sin θ = (n – 1/2) λ atau d.p/L = (n – 1/2) λ.

Untuk lebih jelasnya, pelajari contoh soal interferensi celah ganda dan penyelesaiannya dibawah ini.

Contoh soal 1

Diketahui celah ganda disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang 500 nm. Layar diletakkan berjarak 2 meter dari celah tersebut. Hitunglah jarak terang kedua dari terang pusat jika jarak kedua celah 0,2 mm.

Penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui λ = 500 nm = 5.10-7 m, L = 2 m, d = 0,2 mm = 0,2. 10-3 m, dan n = 2. Besaran yang ditanya adalah p. Diperoleh:

  • d.p/L = n λ.
  • 0,2.10-3 . p / 2 = 2 . 5.10-7.
  • p = 20.10-7/ 0,2 . 10-3 = 0,01.

Jadi jarak terang kedua adalah 0,01 m atau 1 cm.


Contoh soal 2

Seberkas cahaya dengan panjang gelombang 4.10-6 m melewati suatu celah ganda. Jarak celah ke layar 1 meter. Hitunglah jarak kedua celah jika jarak terang ketiga dan terang pusat 0,5 cm.

Penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui λ = 4.10-6 m, L = 1 m, p = 0,5 cm = 0,005 m dan n = 3. Besaran yang ditanya adalah jarak kedua celah atau d. Diperoleh:

  • d . p/L = n λ.
  • d . 5 . 10-3/1 = 3 . 4.10-6.
  • d = 12 . 10-6/5 . 10-3 = 2,4 . 10-3 m.

Jadi jarak kedua celah adalah 2,4 . 10-3 m = 2,4 mm.


Contoh soal 3

Seberkas cahaya melewati celah ganda yang berjarak 4 mm satu sama lain. Jarak antara 2 garis terang berdekatan yang terbentuk pada layar adalah 0,02 mm. Hitunglah panjang gelombang cahaya jika jarak celah ganda ke layar 1 m.

Penyelesaian soal

Soal ini dapat dijawab dengan menggunakan rumus jarak 2 garis terang yang berdekatan yaitu:

  • Δp = λ L/d.
  • 0,02 = λ . 1000/4
  • λ = 0,08/1000 = 8 . 10-5.

Jadi panjang gelombang cahaya adalah λ = 8.10-5 mm.


Contoh soal 4

Pada suatu percobaan celah ganda, cahaya dengan panjang gelombang 4800 Å menghasilkan jarak (p) antara pita terang pertama dengan terang pusat sebesar 0,024 m. Hitunglah jarak (p) jika cahaya yang digunakan mempunyai panjang gelombang 8000 Å.

Penyelesaian soal

Pada soal ini besaran seperti jarak dua celah (d), jarak celah ke layar {L} dan n pada percobaan 1 dan 2 sama. Sehingga diperoleh perbandingan:

  • λ1/p1 = λ2/p2.
  • 4800/0,024 = 8000/p2.
  • p2 = 8000/200000 = 0,04 m.

Jadi jarak terang pertama ke terang pusat menjadi 0,04 m.


Contoh soal 5

Seberkas cahaya melalui suatu celah ganda yang berjarak 3 mm satu sama lain. Pola interferensi terbentuk pada layar yang berjarak 1,2 m dari celah ganda tersebut. Hitunglah panjang gelombang cahaya jika jarak garis gelap kedua ke terang pusat sebesar 1 mm.

Penyelesaian soal

Langkah-langkah menjawab soal ini sebagai berikut:

  • d.p/L = (n – 1/2) λ.
  • 3.1/1,2 . 10-3 = (2 – 1/2) λ.
  • λ = 2,5 . 103/1,5 = 1,67 . 103mm.

Jadi panjang gelombang cahaya yang digunakan sebesar 1670 mm.


Contoh soal 6

Dibawah ini adalah interferensi celah ganda.

Contoh soal interferensi celah ganda

Seberkas cahaya dengan panjang gelombang 6000 angstrom didatangkan pada celah ganda dengan jarak antar celah 0,06 mm. Jika jarak layar ke celah 80 cm, hitunglah jarak pita terang pertama p.

Penyelesaian soal

Soal ini dijawab dengan langkah-langkah:

  • d p / L = n λ
  • 6 . 10-5 . p/ 0,8 = 1 . 6 . 10-7.
  • p = 4,8 . 10-8/6.10-5 = 8.10-4 m.

You cannot copy content of this page