Rabu, 23 Januari 2013

gelombangcahaya


TUGAS FISIKA
Sifat Gelombang Pada Gelombang Cahaya
 











Disusun Oleh       : 
1.              Anissa Marleen Fitriyani
2.              Atikha
3.              Halimah Assa’diyah
4.              Lisda Nurmala
5.              Neli Agustiani
6.              Rizky Amalia Latief
7.              Siti Hanifah
8.              Yulina

Kelas                              : XII IPA 1

MADRASAH ALIYAH NEGERI 2
KOTA CIREBON
2012
          TUGAS FISIKA
Sifat Gelombang Pada Gelombang Cahaya
 









Disusun Oleh  : 
1.              Anissa Marleen Fitriyani
2.               Atikha
3.               Halimah Assa’diyah
4.               Lisda Nurmala
5.               Neli Agustiani
6.               Rizky Amalia Latief
7.               Siti Hanifah
8.               Yulina

Kelas                           : XII IPA 1
Disyahkan
Di Cirebon

                                                                                                            Guru Pembimbing


                                                                                                                 Imas Salamah,                                                                                                                       NIP :

Kata Pengantar
Bismillahirrohmaanirrohiim
            Puji syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT yang telah melimpahkan rahmat, karunia dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyusun karya ilmiah yang berjudul Tugas Fisika  “Sifat Gelombang Pada Gelombang Cahaya”.
Solawat serta salam semoga selalu tercurahkan kepada junjungan kita baginda Nabi Muhammad SAW yang telah menuntun kita ke jalan benar yang penuh kedamaian untuk seluruh alam semesta.
            Adapun tujuan penulisan karya ilmiah ini adalah untuk lebih mengetahui lagi sifat gelombang pada gelombang cahaya . Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada guru pembimbing dan para pembaca serta berbagai pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
            Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan karya ilmiah ini, untuk itu penulis mohon saran dan kritik yang bersifat membangun dari guru pembimbing Fisika dan para pembaca. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat untuk penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya .





Penyusun,




DAFTAR ISI


BAB I
PENDAHULUAN
A.      Latar Belakang Masalah
Cahaya tergolong suatu gelombang namun cahaya tidak tergolong gelombang mekanik, seperti halnya gelombang air atau gelombang tali. Melainkan gelombang elektromagnetik. Gelombang jenis ini dapat merambat ke dalam ruang hampa. Contohnya cahaya matahari dapat sampai ke bumi. Karena cahaya tergolong gelombang, maka cahaya juga memiliki difraksi, interferensi cahaya, pemantulan, dispersi, dan pembiasan.
Cahaya juga merupakan gelombang transversal. Cahaya sangat dibutuhkan oleh manusia, hewan, dan tumbuhan. Bulan bukanlah sumber cahaya, ia hanya memantulkan cahaya yang diterimanya dari matahari. Jadi selain dipancarkan cahaya dapat dipantulkan. Cahaya merambat lurus seperti yang dapat kita lihat pada cahaya yang keluar dari sebuah lampu teater di ruangan yang gelap atau laser yang melintasi asap atau debu. Oleh karenanya cahaya yang merambat digambarkan sebagai garis lurus berarah yang disebut sinar cahaya, sedangkan berkas cahaya terdiri dari beberapa garis berarah.

B.       Rumusan Masalah
1.         Apakah yang dimaksud dari gelombang dan gelombang cahaya ?
2.         Apakah sifat-sifat gelombang yang terdapat pada gelombang cahaya ?

C.      Tujuan
1.         Mengetahui apa yang dimaksud dari gelombang dan gelombang cahaya
2.         Mengetahui sifat-sifat gelombang yang terdapat pada gelommbang cahaya .




BAB II
LANDASAN TEORI
A.      Pengertian Gelombang
            Gelombang merupakan suatu getaran yang merambat . Perambatan gelombang ada yang memerlukan medium, seperti gelombang tali melalui tali dan ada pula yang tidak memerlukan medium yang berarti bahwa gelombang tersebut dapat merambat melalui vakum ( hampa udara ) , seperti gelombang listrik magnet dapat merambat dalam vakum. Perambatan gelombang dalam medium tidak diikuti oleh perambatan media, tapi partikel-partikel mediumnya akan bergetar.
B.       Macam-macam Gelombang 
Ø  Berdasarkan arah getar:
1.         Gelombang transversal
               Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah rambatannya. Dengan kata lain suatu gelombang, dapat dikelompokkan menjadi gelombang transversal jika partikel-partikel perantara atau mediumnya bergetar ke ats dan ke bawah membentuk arah tegak lurus terhadap gelombang . Contoh : gelombang pada tali .
2.         Gelombang longitudinal 
               Gelombang Longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya. Contohnya adalah gelombang bunyi.
Ø  Berdasarkan arah rambatnya
1.     Gelombang mekanik 
               Gelombang mekanik yaitu gelombang yang dalam perambatannya membutuhkan medium. Contoh gelombang mekanik adalah gelombang bunyi.
2.         Gelombang elektromagnetik 
               Gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang dalam perambatannya tidak membutuhkan medium.Contoh gelombang elekromagnetik adalah gelombang cahaya.
Ø  Berdasarkan amplitudonya:
1.     Gelombang berjalan 
               Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya.
2.         Gelombang stasioner 
               Gelombang stasioner adalah gelombang yang amplitudonya tidaktetap pada titik yang dilewatinya, yang terbentuk dari interferensidua buah gelombang datang dan pantul yang masing-masingmemiliki frekuensi dan amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan.

C.      Sifat-sifat pada Gelombang
1.         Pemantulan Gelombang  (Refleksi Gelombang)

               Pemantulan gelombang terjadi jika gelombang mengenai suatu penghalang. Penghalang atau bidang pantul dapat berupa bidang datar atau bidang lengkung. Misalnya gelombang permukaan air ketika mengenai suatu penghalang maka gelombang dipantulkan dengan arah pantulan yang bergantung pada arah gelombang datang dan bidang pantulnya.
http://blog.uad.ac.id/melioktafiani/files/2011/12/Refraksi_gelombang.jpg
http://blog.uad.ac.id/melioktafiani/files/2011/12/Gelombang_tampak_muka.jpg                           gb.1                                                             gb.2
gb. 1… Pemantulan geombang pada permukaan air dengan muka gelombang lurus mengenai bidang datar.
gb. 2… Pemantulan geombang pada permukaan air dengan muka gelombang lingkaran mengenai bidang datar.

2.     Pembiasan Gelombang (Refraksi Gelombang)
http://blog.uad.ac.id/melioktafiani/files/2011/12/images-4.jpg          Pada pemantulan gelombang, gelombang yang tiba di batas medium akan dipantulkan ke arah semula. Pada pembiasan, gelombang yang mengenai bidang batas antara dua medium, sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan atau dibiaskan. Gelombang yang dibiaskan ini akan mengalami pembelokan arah dari arah semula tergantung pada mediumnya. Pada medium kedua, cepat rambat gelombang mengalami perubahan dan perubahan ini pun tergantung pada mediumnya. Dengan kata lain, pembiasan gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang etelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda.
http://blog.uad.ac.id/melioktafiani/files/2011/12/Refraksi_gelombang1.jpg
Pada gambar di samping diperlihatkan pembiasan cahaya dari medium udara dengan indeks bias n, ke medium air yang memiliki indeks bias n2.
Menurut Hukum Snellius tentang pembiasan:
1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pads satu hidang datar.
2. Sinar yang datang dari medium dengan indeks bias kecil ke medium dengan indeks bias yang lebih besar dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya.
3. Perbandingan nilai sinus sudut datang (sin i) terhadap sinus sudut bias (sin r) dari satu medium ke medium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sehagai indeks bias relatif suatu medium terhadap medium lain. Secara matematis Hukum Snellius dapat dirumuskansebagai berikut:
Rounded Rectangle: n1 sin i = n2 sin r
 

                                                                   n1 sin i = n2sin r


3.    Dispersi Gelombang
"Dispersi Gelombang"            Dispersi Gelombang merupakan perubahan bentuk gelombang ketika melewati suatu medium. Dispersi cahaya terjadi ketika cahaya putih (polikromatik) melalui prisma kaca membentuk spektrum warna-warna. Contohnya adalah pelangi .


4.    Difraksi gelombang

http://blog.uad.ac.id/melioktafiani/files/2011/12/beach-diffraction.jpg            Peristiwa difraksi atau lenturan dapat terjadi jika sebuah gelombang melewati sebuah penghalang atau melewati sebuah celah sempit. Pada suatu medium yang serba sama, gelombang akan merambat lurus. Akan tetapi, jika pada medium tersebut gelombang terhalangi, bentuk dan arah perambatannya dapat berubah.             Perhatikan Gambar disamping . Sebuah gelombang pada permukaan air merambat lurus. Kemudian, gelombang tersebut terhalang oleh sebuah penghalang yang memiliki sebuah celah sempit. Gelombang akan merambat melewati celah sempit tersebut. Celah sempit seolah-olah merupakan sumber gelombang baru. Oleh karena itu. setelah melewati celah sempit gelombang akan merambat membentuk Imgkaran-lingkaran dengan celah sempit tersebut sebagai pusatnya.
5.    Interferensi Gelombang
gambar:interferensi gelombang.jpg
Keterangan:
(a) Dua Gelombang Sefase
(b) Dua gelombang berlawanan fase
            Dua gelombang disebut sefase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama dan pada setiap saat yang sama memiliki arah simpangan yang sama pula. Adapun dua gelombang disebut berlawanan fase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama, dan pada setiap seal yang sama memiliki arah simpangan yang berlawanan.
Untuk mengamati interterensi dari dua buah gelombang dapat digunakan sebuah tangki rink (ripple tank). Pertemuan kedua gelombang akan mengalami interferensi. lika pertemuan kedua gelombang saling menguatkan, disebut interferensi maksimum atau interferensi konstruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombang sefase. Akan tetapi, jika pertemuan gelombang saling melemahkan, disebut interferensi minimum atau interferensi destruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombangnya berlawanan fase.
gambar:interferensi.jpgJika dua gelombang sefase dan dua gelombang berlawanan fase mengalami interferensi, akan didapatkan seperti gambar dibawah ini:


Keterangan:
(a) Interferensi maksimum (interferensi konstruktif) dua gelombang sefase
(b) Interferensi minimum (interferensi    destruktif)dua gelombang berlawanan fase



6.   Polarisasi Gelombang
            Gelombang yang hanya merambat pada satu bidang disebut gelombang terpolarisasi linier, sedangkan gelombang yang merambat tidak pada satu bidang disebut gelombang takterpolarisasi.
gambar:polarisasi gelombang.jpg
Keterangan :
(a) Gelombang terpolarisasi linier pada arah vertical
(b) Gelombang terpolarisasi linier pada arah horizontal
(c) Gelombang tak terpolarisasi

            Gelombang cahaya terpolarisasi adalah gelombang cahaya yang getarannya hanya dalam satu bidang, proses untuk mengubah cahaya tak terpolarisasi menjadi cahaya terpolarisasi dikenal sebagai polarisasi.


BAB III
METODE PENELITIAN


1.        Metode Penelitian

            Metode penelitian yang kami gunakan adalah studi kepustakaan, dimana kami mencari informasi-informasi mengenai gelombang cahaya dari buku-buku dan debgan cara browsing di internet.

2.        Tempat dan Waktu Penelitian

*   Tempat                        : Di sekolah dan dirumah .

*   Waktu                         : Dilakukan mulai hari Jum’at tanggal 31 Agustus 2012 s/d                                        Senin tanggal 2 September 2012.

3.        Teknik Penelitian

            Teknik penelitian yang digunakan dalam menyusun makalah ini adalah Deskriptif Koperatif.


BAB IV
PEMBAHASAN
*     Gelombang merupakan suatu getaran yang merambat. Sedangkan gelombang cahaya adalah salah satu contoh dari  gelombang elektromagnetik, karena dalam perambatannya cahaya tidak memerlukan medium.
*     Dibawah ini adalah sifat-sifat dari gelombang cahaya yaitu sebagai berikut , 
v  Dispersi Cahaya (Disperse Light Wave) 
            Gejala dispersi cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). Cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma,maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, danungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Dispersi cahaya pada prisma terjadi karena adanya perbedaan indeks bias kaca setiap warna cahaya. Perhatikan gambar berikut .
            Seberkas cahaya polikromatik diarahkan ke prisma. Cahaya tersebut kemudian terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Tiap-tiap cahaya mempunyai sudut deviasi yang berbeda. Selisih antara sudut deviasi untuk cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi.
Penerapan Dispersi:
          Contoh peristiwa dispersi pada kehidupan sehari-hari adalah pelangi. Pelangi hanya dapat kita lihat apabila kita membelakangi matahari dan hujan terjadi di depan kita. Jika seberkas cahayamatahari mengenai titik-titik air yang besar, maka sinar itu dibiaskan oleh bagian depan permukaan air. Pada saat sinar memasuki titik air, sebagian sinar akan dipantulkan oleh bagian belakang permukaan air, kemudian mengenai permukaan depan, dan akhirnya dibiaskan oleh permukaan depan. Karena dibiaskan, maka sinar ini pun diuraikan menjadi pektrummatahari.Peristiwa inilah yang kita lihat di langit dan disebut pelangi.







Bagan terjadinya proses pelangi yaitu :

v  Pemantulan ( refleksi )
Pemantulan cahaya ada 2 yaitu :
1. Pemantulan Difuse ( pemantulan cahaya baur) yaitu : pemantulan cahaya kesegala arah
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/pentulan.jpg?w=300&h=80
2. Pemantulan cahaya teratur : yaitu pemantulan cahaya yang mempunyai arah teratur
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/pantulan-2.jpg?w=300&h=65
  • Bila seberkas cahaya jatuh pada suatu permukaan maka cahaya ada yang  dipantulkan oleh permukaan tersebut
  • Sifat-sifat pemantulan  berkas cahaya itu diselidiki oleh Willebord Snellius(1581-1626). Dari hasil penyelidikan ini dapat dihasilkan suatu hukum yang disebut.
v  Interferensi Cahaya
            Interferensi adalah penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/interferensi-10.jpg?w=384&h=393
Syarat Interferensi Cahaya : Kedua sumber cahaya harus bersifat kokeren (Kedua sumber cahaya mempunyai beda fase,frekuensi dan amplitudo sama).

v  http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/wave-diffraction-2.gif?w=529Difraksi Cahaya/Pembelokan Cahaya
            Jika sebuah gelombang permukaan air tiba pada suatu celah sempit, maka gelombang ini akan mengalami lenturan/pembelokan sehingga terjadi gelombang-gelombang setengah lingkaran yang melebar di daerah belakang celah tersebut. Gejala ini disebut difraksi.
Cahaya bila di jatuhkan pada celah sempit /penghalang, akan terjadi peristiwa difraksi.
Beberapa Peristiwa Difraksiyaitu sebagai berikut :
—        1. Difraksi Cahaya pada Celah Tunggal
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/difraksi-22.jpg?w=529            Bila cahaya monokhromatik (satu warna) dijatuhkan pada celah sempit, maka cahaya akan di belokan /dilenturkan seperti gambar disamping.
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/difraksi-11.jpg?w=529
            Difraksi pada celah sempit, bila cahaya yang dijatuhkan polikhromatik (cahaya putih\banyak warna), selain akan mengalami peristiwa difraksi, juga akan terjadi peristiwa interferensi, hasil interferensi menghasilkan pola warna pelangi.

Gambar peristiwa difraksi pada celah tunggal
            Berkas cahaya jatuh pada celah tunggal, seperti pada gambar , akan dibelokan dengan sudut  belok θ. Pada layar akan terlihat pola gelap dan terang. Pola gelap dan terang akan terjadi bila mengalami peristiwa interferensi
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/difraksi-81.jpg?w=300&h=187
        2. Difraksi Cahaya pada Celah Banyak (kisi Difraksi)
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/images4.jpg?w=529http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/images3.jpg?w=529            Kisi/celah banyak, sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari terutama untuk dinding bangunan.
            Kisi difraksi yang ada di laboratorium Fisika adalah Kaca yang digores dengan intan, sehingga dapat berfungsi sebagai celah banyak.
            Jika seberkas sinar monokromatik jatuh pada kisi difraksi, akan terjadi peristiwa difraksi dan interferensi seperti pada gambar berikut

Skhema, saat berkas sinar jatuh pada kisi difraksi
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/kisi-difraksi-1.jpg?w=577&h=300


Hasil difraksi dan Interferensi, akan terlihat pola gelap dan terang pada layar
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/kisi-difraksi2.jpg?w=451&h=223
v  Refraksi ( Pembiasan )
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/permbiasan-7.jpg?w=529            Cahaya yang melalui bidang batas antara dua medium, akan mengalami perubahan arah rambat atau pembelokan. Peristiwa perubahan arah rambat cahaya dapat pada batas dua medium tersebut pada dasarnya disebabkan adanya perbedaan kecepatan merambat cahaya pada satu medium dengan medium yang lain. Peristiwa inilah yang disebut sebagai pembiasan cahaya. Kayu, bila dicelupkan kedalam minuman yang ada di dalam gelas, akan nampak terpatahkan. Peristiwa ini karena pembiasan.
http://tienkartina.files.wordpress.com/2010/08/ipelangi-11.jpg?w=529

           
            Pelangi adalah salah satu contoh pembiasan. Jika sinar melalui medium udara yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat seperti titik-titik air hujan, akan terjadi peristiwa pembiasan. Kenapa warnanya pelangi, karean sinar yang jatuh pada titik-titik air hujan polikromatik, sinar putih, warnanya jadi terurai. Terurai karena tiap-tiap warna berbeda indeks biasnya.


BAB V
PENUTUP

A.      Kesimpulan
            Pada kesimpulannya fenomena gelombang cahaya banyak terjadi dalam kehidupan sehari-hari, contohnya adalah pelangi.