Makalah Difraksi.docx

i

Disusun Oleh : Kelompok 4 Anggota

:

1. NOPRIANTI

06121011001

2. MUHAMMAD ANGGI P.

06121011006

3. SRI RAHMASARI

06121011023

4. HIKMA PUJIATI

06121011027

5. MIRNA JULAIKA A.

06121011035

6. AMALIA RATNASARI

06121011037

Dosen Pembimbing : Apit Fathurohman, M. Si PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015

i

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat TUHAN YANG MAHA ESA, karena atas berkat dan rahmat-Nya lah penyusun dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Difraksi Fraunhofer ”. Tujuan utama penyusunan makalah ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah gelombang dan Optik.. Meskipun telah berusaha dengan segenap kemampuan, namun penyusun menyadari bahwa makalah ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, segala tegur sapa, kritik, serta saran yang diberikan pembaca akan penyusun terima dengan kelapangan hati guna perbaikan pada masa yang akan datang. Akhir kata, penyusun berharap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca.

Palu,11 April 2019

Penyusun

ii

Daftar Isi Kata Pengantar.......................................................................................

i

Daftar Isi................................................................................................

ii

Bab I : Pendahuluan 1.1. Latar Belakang................................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah...........................................................................

1

1.3. Tujuan Penulisan.............................................................................

2

1.4. Metodologi Penulisan......................................................................

2

1.5. Manfaat Penulisan...........................................................................

2

Bab II : Pembahasan 2.1. Difraksi………… .......................................................................3 2.2. Difraksi Fraunhofer…………………………........................................ 4 2.3. Aplikasi dalam kehidupan sehari-hari....................................................7 2.4. Contoh Soal………………....................................................................9 Bab III : Penutup 3.1. Kesimpulan.......................................................................................

11

Daftar Pustaka........................................................................................

12

1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada hakikatnya cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang merambat dengan kecepatan . Gelombang cahaya mempunyai frekuensi antara . Panjang gelombang dan frekuensi akan menentukan warna cahaya. Perpaduan cahaya dapat mengakibatkan terjadinya interferensi dan difraksi. Difraksi ada dua yaitu difraksi Fraunhofer dan difraksi Fresnel. Difraksi atau lenturan merupakan peristiwa pelenturan gelombang cahaya pada rintangan yang berupa celah sempit. Supaya terjadi difraksi cahaya, maka celah sempit itu harus seorde dengan panjang gelombang cahaya. Dalam makalah ini yang akan dibahas adalah difraksi Fraunhofer karena memiliki ciri khas yaitu bahwa sinar-sinar yang datang sejajar dan pola difraksi diamati pada jarak yang cukup jauh sehingga secara efektif yang diterima adalah sinar-sinar terdifraksi yang sejajar. Inilah yang membedakan difraksi Fraunhofer dan difraksi Fresnel. Gejala difraksi pertama kali diungkapkan oleh Francesco Grimaldi (16181663), dan dijelaskan dengan tepat oleh Agustian Fresnel (1788-1827), sehingga dikenal dengan difraksi Fresnel. Percobaan Fresnel disederhanakan oleh Fraunhofer sehingga dikenal dengan difraksi Fraunhofer. Tanpa kita sadari dalam kehidupan sehari-hari terdapat alat yang berprinsip pada difraksi Fraunhofer. Oleh karena itu, penulis menyusun makalah dengan judul “Diftaksi Fraunhofer dan Aplikasinya”. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut : a. Jelaskan pengertian difraksi? b. apa pengertian difraksi Fraunhofer ? c. Bagaimana difraksi Fraunhofer oleh celah tunggal? d. Bagaimana difraksi Fraunhofer oleh lubang bulat?

2

1.3 Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah untuk : a. Menjelaskan pengertian difraksi. b. Menjelaskan pengertian difraksi Fraunhofer c. Bagaimana difraksi Fraunhofer oleh celah tunggal d. Bagaimana difraksi Fraunhofer oleh lubang bulat

3

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Difraksi Sesuai dengan teori Huygens, difraksi dapat dipandang sebagai interferensi gelombang cahaya yang berasal dari bagian-bagian suatu medan gelombang. Medan gelombang boleh jadi suatu celah. Tiap titik pada muka gelombang

dapat

dipandang

sebagai

sumber

gelombang

baru

dan

menghasilkan gelombang sekunder yang memancar ke segala arah dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan rambat gelombang. Muka gelombang berikutnya berupa permukaan yang menyinggung muka gelombang semua anak gelombang yang berasal dari titik sefase pada muka gelombang terdahulu. Ini berarti semua anak gelombang pada saat muka gelombang tertentu bersifat saling koheren. Jika gelombang datang dari tempat yang jauh bertemu dengan sebuah celah sempit, maka bentuk gelombang yang keluar dari celah sama dengan sebuah sumber titik tanpa memperhatikan bentuk gelombang yang datang. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2. 1 di bawah ini:

Gambar 2.1 Lenturan Gelombang yang Melalui Celah Sempit Penyebaran gelombang ketika melewati celah sempit yang lebarnya seorde dengan panjang gelombang akan mengalami peristiwa yang dikenal sebagai peristiwa lenturan atau difraksi. Semakin sempit celah itu maka semakin lebar penyebaran gelombang yang terjadi. Jika ukuran lebar celah mendekati nol, maka gelombang yang diteruskan seperti sebuah sumber titik. Sebelum menurunkan rumusan matematis yang bersangkutan, terlebih dahulu dipahami karakteristik gejala difraksi secara kualitatif berdasarkan prinsip

Huygens. Perhatikan gambar 2.2 yang merupakan ilustrasi efek

4

penyebaran arah gelombang datar yang menjalar melalui suatu celah dengan lebar D.

Gambar 2.2 Difraksi Gelombang Datar Oleh Celah Selebar D Muka gelombang yang tiba di celah berhimpit dengan bidang datar celah, karena itu titik A, B pada tepi celah memiliki fase sama selain berfrekuensi sama, serta efek difraksi diamati di titik P, maka selisih lintasan optik antara dua gelombang sekunder itu adalah Δr = | AP – BP |, dan ini merupakan selisih lintasan optik terbesar antara semua gelombang sekunder yang berasal dari titik- titik antara A dan B. Mengingat bahwa semua sumber gelombang antara A dan B berfase sama maka setibanya di titik P, gelombang-gelombang tersebut akan saling berinterferensi. Makin jauh P dari sumber celah atau makin kecil sudut θ, makin kecil pula Δr dimana sudut θ merupakan batas arah difraksi. Syarat terjadinya difraksi, apabila panjang gelombang sinar yang datang mendekati atau seorde dengan lebar celah ( D ≈ λ ). Semakin sempit celah maka pola difraksinya semakin jelas, sebaliknya semakin lebar celah, pola difraksinya semakin tidak jelas, sehingga ketika lebar celah jauh melebihi panjang gelombangnya maka pola difraksi tidak akan terjadi. Intensitas difraksi pada setiap titik di layar dapat ditentukan dengan menggunakan diagram fasor untuk N buah celah. Sebagai ganti celah-celah dapat digunakan titik-titik pada muka gelombang dalam celah tunggal. Hal ini dapat dilakukan, sebab menurut teori Huygens yang berlaku untuk setiap gelombang, titik-titik pada muka gelombang berlaku sumber gelombang

5

sekunder yang keluar dari celah. Sebagai contoh dapat digunakan 9 buah titik pada muka gelombang (Gambar 2.3)

Untuk mempermudah persoalan, jarak dari celah ke layar jauh lebih besar daripada lebar celah, sehingga dalam Gambar 2.3 berkas-berkas sinar yang keluar dari celah AB sejajar sehingga dapat dianggap bahwa sinar BP sejajar dengan sinar CP dan AP. Difraksi ini disebut difraksi fraunhofer. Dalam membahas pola interferensi secara analitis, ipikirkan dua cara pendekatan Apabila jarak layar penangkap pola interferensi jauh lebih panjang daripada ukuran celah, maka sinar-sinar pembentuk pla interferensi dapat ddipandang sebagai cara pendekatan demikian dikenal dengan difraksi Fraunhofer. Di lain pihak apabila jarak layar dari celah tidak jauh lebih panjang dibanding ukuran celah, sinar-sinar pembentuk pola interferensi itu tidak layak dipandang berkas sejajar sehingga analisisnya pun tidak sesederhana pada difraksi Fraunhofer. Difraksi yang ditinjau secara demikian disebut difraksi Fresnel.

2.2 Difraksi Fraunhofer Celah sempit dipandang sebagai medan gelombang cahaya sehingga setiap bagiannya adalah sumber gelombang yang koheren. Gambar 2.4 setiap bagiannya adalah sumber gelombang yang koheren. Difraksi Fraunhofer adalah difraksi yang terjadi jika letak sumber dan layar pengamatan jauh sekali dari celah. Difraksi fraunhofer adalah difraksi dimana gelombang datang dan yang keluardari celah tetap planar atau linier. Difraksi Fraunhofer dilakukan oleh:

6

a. satu celah sempit b. satu lubang bulat c. dua celah sempit atau lebih d. kisi difraksi

2.2.1 Difraksi Fraunhofer oleh celah tunggal Sebuah celah tunggal disinari akan menghasilkan pola difraksi pada layar yang diletakkan di belakangnya. Bentuk pola akan sama dengan celahnya (persegi panjang) yaitu daerah-daerah terang dan gelap berbentuk persegi panjang. Pola ini disebut pita-pita atau rumbai, berupa pita terang dan pita gelap.

2.2.2 Difraksi Fraunhofer oleh lubang bulat Difraksi oleh lubang bulat lebih penting daripada celah persegi karena kebanyakan alat-alat optik berbentuk bulat dan difraksi akan membatasi daya pisahnya. Pola difraksi yang terbentuk mempunyai daerah yang berbentuk piringan yang terang dengan pusat piringan terletak pada garis tegak lurus melalui pusat lubang. Di sekeliling piringan atau lingkaran terang terdapat cincin-cincin gelap dan terang.

7

8

BAB III PENUTUP a.

Kesimpulan Difraksi Fraunhofer adalah difraksi yang terjadi jika letak sumber dan layar

pengamatan jauh sekali dari celah. Difraksi fraunhofer adalah difraksi dimana gelombang datang dan yang keluardari celah tetap planar atau linier. Difraksi Fraunhofer dilakukan oleh: a. satu celah sempit b. satu lubang bulat c. dua celah sempit atau lebih d. kisi difraksi .

9

DAFTAR PUSTAKA A. Handoyo.1987.”Optika Teknik”. Diklat kuliah Jurusan Teknik Fisika.ITB.Bandung Bahtiar,

Ayi.2008.”Rekayasa

Optik”.

Diktat

kuliah

Jurusan

Fisika.UNPAD.Bandung http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-difraksicahaya-fisika-celah-tunggal-dan-majemuk-kisi-difraksi-sifatgelombang-rumus-contoh-soal-jawaban.html http://fisika-maya.blogspot.com/2013/05/difraksi.html