Presentasi Karakteristik Gelombang

1. Karakteristik Gelombang
Albert Oktavian Sihombing & Dieni Isnaeni Muslimah
XI-MIA 2

2. Istilah-istilah pada Gelombang Transversal
 Puncak gelombang adalah titik-titik tertinggi pada gelombang
(misal b dan f).
 Dasar gelombang adalah titik-titik terendah pada gelombang
(misal d dan h).
 Bukti gelombang adalah lengkungan abc atau efg.
 Lembah gelombang adalah cekungan cde atau ghi.
 Amplitudo (A) adalah nilai mutlak simpangan terbesar yang dapat
dicapai partikel (misal bb‘ atau dd‘).
 Panjang gelombang (𝜆) adalah jarak antara dua puncak berurutan
(misal bf) atau jarak antara dua dasar berurutan (misal dh).
 Periode (T) adalah selang waktu yang diperlukan untuk
menempuh dua puncak yang berurutan atau selang waktu yang
diperlukan untuk menempuh dua dasar yang berurutan.

3. Istilah-istilah pada Gelombang Longitudinal
 Panjang gelombang kita definisikan sebagai
jarak antara dua pusat rapatan yang
berdekatan (jarak AC).
 Jarak antara dua pusat renggangan yang
berdekatan (jarak BD).
 Adapun jarak antara pusat rapatan dan pusat
renggangan yang berdekatan (AB atau BC)
adalah setengah panjang gelombang (
1
2
𝜆)

4. Dispersi Gelombang
 Ketika Anda menyentakkan ujung
tali naik-turun (setengah getaran),
sebuah pulsa transversal merambat
melalui tali (tali sebagai medium).
Sesungguhnya, bentuk pulsa
berubah ketika pulsa merambat
sepanjang tali; pulsa tersebar atau
mengalami dispersi.
 Jadi dispersi gelombang adalah
perubahan bentuk gelombang
ketika gelombang merambat
melalui suatu medium.

5. Pemantulan Gelombang
 Gelombang permukaan air
mudah diamati dengan
menggunakan tangki riak
atau tangki gelombang.

6. Pengertian Muka Gelombang dan Sinar Gelombang
 Muka gelombang atau
front gelombang
didefinisikan sebagai
tempat kedudukan titik-
tiitk yang memiliki fase
yang sama pada
gelombang.
 Sinar gelombang Arah
merambat suatu
gelombang

7. Pemantulan gelombang Permukaan Air
 Sudut yang dibentuk oleh
sinar datang MO dan garis
normal NO disebut sudut
datang
 Sudut yang dibentuk oleh
sinar pantul OP dan garis
normal No disebut sudut
pantul
 Dengan mengukur besar
kedua sudut ini, diperoleh
bahwa sudut datang (i)
sama dengan sudut pantul
(r)
M P
O

8. Pemantulan gelombang Lingkaran oleh Bidang Datar
 Sumber gelombang datang adalah titik O.
Dengan menggunakan hukum pemantulan,
yaitu sudut datang = sudut pantul, kita
peroleh bayangan O adalah I.
 Titik I merupakan sumber gelombang pantul
sehingga muka gelombang pantul adalah
lingkaran-lingkaran yang berpusat di I

9. Pembiasan Gelombang
Pada umumnya cepat rambat gelombang dalam satu medium tetap. Oleh karena frekuensi
gelombang selalu tetap, maka panjang gelombang (λ=v/f) juga tetap untuk gelombang yang
menjalar dalam satu medium. Gelombang cahaya dapat merambat dari udara ke air. Di sini
, cepat rambat cahaya berbeda. Cepat rambat cahaya di udara lebih besar daripada cepat
rambat cahaya di dalam air. Oleh karena (λ=v/f), maka panjang gelombang cahaya di udara
juga lebih besar daripada panjang gelombang cahaya di dalam air. Perhatikan λ sebanding
dengan v. Makin besar nilai v, maka makin besar nilai λ, demikian juga sebaliknya.
Perubahan panjang gelombang dapat juga diamati di dalam tangki riak dengan cara
memasang keping gelas tebal pada dasar tangki sehingga tangki riak memiliki dua
kedalaman air yang berbeda, dalam dan dangkal. Tampak bahwa panjang gelombang di
tempat yang dalam lebih besar daripada panjang gelombang di tempat yang dangkal
(λ1 > λ2). Oleh karena v=λf, maka cepat rambat gelombang di tempat yang dalam lebih
besar daripada di tempat yang dangkal (v1 > v2).
Dapat disimpulkan bahwa sinar datang dari tempat yang dalam ke tempat yang
dangkal dibiaskan mendekati garis normal ( r < i)

10. Penurunan Persamaan Umum Pembiasan Gelombang
 Perhatikan ΔABP siku-siku.
Sin 𝜙 =
𝐵𝑃
𝐴𝐵
=
v1 ∆t
𝐴𝐵
 AB =
v1 ∆t
sin 𝜙1
𝜙1 = i, sehingga AB =
v1 ∆t
sin i
... (i)
 Dengan cara yang sama, dari ∆AB’B siku-siku diperoleh
sin 𝜙2 =
𝐴𝐵′
𝐴𝐵
=
v2 ∆t
AB
 AB =
v2 ∆t
sin 𝜙2
Oleh karena 𝜙2 = r, maka B =
v2 ∆t
sin 𝑟
... (ii)
 Dengan menyamakan ruas kanan Persamaan (i) dan (ii) diperoleh
v1 ∆t
sin 𝑖
=
v2 ∆t
sin 𝑟

sin 𝑖
sin 𝑟
=
v1
v2
 Jadi, persamaan umum yang berlaku untuk pembiasan gelombang adalah
sin 𝑖
sin 𝑟
=
v1
v2
= n

11. Difraksi Gelombang
 Lenturan gelombang yang
disebabkan oleh adanya
penghalang berupa celah
dinamakan difraksi
gelombang.

12. Interferensi Gelombang
 Pengaruh yang ditimbulkan oleh
gelombang-gelombang yang
berpadu tersebut disebut
interferensi gelombang.
 Pada titik-titik tertentu yang
disebut perut, kedua gelombang
saling memperkuat (interferensi
konstruktif)
 Pada titik tertentu yang disebut
simpul, kedua gelombang saling
memperlemah atau meniadakan
(interferensi destruktif).

13. Polarisasi Gelombang
 Ada satu sifat gelombang yang hanya dapat
terjadi pada gelombang transversal, yaitu
polarisasi. Jadi, polarisasi gelombang tidak
dapat terjadi pada gelombang longitudinal,
misalnya pada gelombang bunyi.

14. Gelombang Berjalan
 Formulasi Gelombang Berjalan
y = A sin 𝜔𝑡 atau y = A sin
2𝜋𝜑
Dengan 𝜑 =
𝑡
𝑇
 Fase Gelombang 𝜑 𝑃 =
𝑡
𝑇
-
𝑥
𝜆
 Secara umum, persamaan simpangan getaran
di suatu titik sembarang pada tali, yang
berjarak x datri titik asal getaran ada 2 bentuk
yaitu
dengan fase gelombang 𝜑=
𝑡
𝑇
∓
𝑥
𝜆
.

15. Kecepatan dan Percepatan Partikel
 Untuk simpangan partikel di P dinyatakan sebagai y = A sin (𝜔t – kx). Kecepatan partikel di P adalah
turunan pertama dari fungsi simpangan terhadap waktu.
 𝑣 𝑝 =
𝑑𝑦
𝑑𝑡
=
𝑑
𝑑𝑡
= [A sin (𝜔t – kx)]
𝑣 𝑝 = 𝜔𝐴 cos (𝜔t – kx)
 Percepatan partikel di titik P adalah turunan pertama kecepatan di titik P terhadap waktu.
 𝑎 𝑃 =
𝑑𝑣 𝑃
𝑑𝑡
=
𝑑
𝑑𝑡
[𝜔𝐴 cos (𝜔t – kx)]
 𝑎 𝑃 = -𝜔2
A sin (𝜔t – kx) = -𝜔2
𝑦 𝑃

16. Sudut Fase, Fase, dan Beda Fase Gelombang Berjalan
 Sudut Fase
𝜃 𝑃 = 𝜔𝑡-kx = 2𝜋(
𝑡
𝑇
-
𝑥
𝜆
)
 Fase Gelombang
 𝜃 𝑃 =
𝑡
𝑇
-
𝑥
𝜆
=
𝜃 𝑃
2𝜋
 Beda Fase
 ∆𝜑 =
−(𝑥 𝑏− 𝑥 𝑎)
𝜆
=
−∆𝑥
𝜆
Dengan ∆𝑥 = 𝑥 𝐵 - 𝑥 𝐴

17. Formulasi Gelombang Tegak pada Ujung Tetap
 y = 2A sin kx cos 𝜔t
 y = 𝐴 𝑠 cos 𝜔t
 𝐴 𝑠 = 2a sin kx
 Ket
y = simpangan partikel pada gelombang tegak oleh ujung tetap
A = amplitudo gelombang berjalan
𝐴 𝑠 = amplitudo gelombang tegak
x = jarak partikel dari ujung tetap

18. Letak simpul dan perut
 Rumus letak simpul dan perut untuk gelombang tegak pada ujung tetap
 Letak simpul 𝑥 𝑛+1 = 2n x
𝜆
4
; n = 0, 1, 2 , ...
Letak simpul dari ujung tetap merupakan kelipatan genap dari seperempat panjang
gelombang.
 Letak perut 𝑥 𝑛+1 = (2n + 1) x
𝜆
4
; n = 0, 1, 2 , ...
Letak perut dari ujung tetap merupakan kelipatan ganjil dari seperempat panjang
gelombang.

19. Formulasi Gelombang Tegak pada Ujung Bebas
 y = 2A cos kx sin 𝜔t
 y = 𝐴 𝑠 sin 𝜔t
 𝐴 𝑠 = 2A cos kx

20. Letak simpul dan perut
 Rumus letak simpul dan perut unutk gelombang tegak pada ujung bebas
 Letak simpul 𝑥 𝑛+1 = (2n + 1) x
𝜆
4
; n = 0, 1, 2 , ...
Letak simpul dari ujung bebas merupakan kelipatan ganjil dari seperempat panjang
gelombang.
 Letak perut 𝑥 𝑛+1 = 2n x
𝜆
4
; n = 0, 1, 2 , ...
Letak perut dari ujung bebas merupakan kelipatan genap dari seperempat panjang
gelombang.