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.
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)
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.
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:
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:
n1 sin
i = n2sin r
3.
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
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
Keterangan:
(a) Dua Gelombang Sefase
(b) Dua gelombang berlawanan fase
(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.
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.
Jika 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
(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.
Keterangan :
(a) Gelombang terpolarisasi linier pada arah vertical
(a) Gelombang terpolarisasi linier pada arah vertical
(b)
Gelombang terpolarisasi linier pada arah horizontal
(c) Gelombang tak terpolarisasi
(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
2. Pemantulan cahaya teratur : yaitu pemantulan cahaya
yang mempunyai arah teratur
- 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.
Syarat Interferensi Cahaya : Kedua
sumber cahaya harus bersifat kokeren (Kedua sumber cahaya
mempunyai beda fase,frekuensi dan amplitudo sama).
v Difraksi
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
Bila cahaya monokhromatik (satu warna) dijatuhkan pada
celah sempit, maka cahaya akan di belokan /dilenturkan seperti gambar
disamping.
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.
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
2. Difraksi Cahaya pada Celah Banyak (kisi Difraksi)
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
Hasil
difraksi dan Interferensi, akan terlihat pola gelap dan terang pada layar
v Refraksi ( Pembiasan )
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.
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.