MATERI PRESENTASI FISIKA UNTUK ANAK SMA KELAS XII PADA SEMESTER GANJIL. SUDAH SAYA SUSUN DENGAN RINCI, MENARIK DAN DETAIL, SEHINGGA MEMUDAHKAN ANDA UNTUK MEMPELAJARINYA. Kunjungi saya di http://aguspurnomosite.blogspot.com

1. OPTIKA FISIS
Drs. Agus Purnomo
aguspurnomosite.blogspot.com
Created by Jamari, S.Pd.

2. OPTIKA FISIS

3. OPTIKA FISIS
A. DISFERSI B. INTERFERENSI C. DIFRAKSI D.POLARISASI
Peristiwa Perpaduan dua Gejala Gejala
peruraian gelombang pelenturan pengkutuban
cahaya yang memiliki gelombang gelombang
polikromatik beda fase pada celah hingga hanya
(putih) menjadi konstan sempit memiliki satu
spektrum (koheren) atah getar saja
cahaya 1. Polarisasi
1. Interferensi 1. Difraksi
monokromatik akibat
celah ganda pada celah
tunggal penyerapan
1. Sudut 2. Interferensi
2. Difraksi 2. Polarisasi
deviasi pada selaput
pada celah akibat
2. Sudut tipis pemantulan
majemuk
dispersi 3. Cincin
3. Difraksi dan 3. Polarisasi
3. Warna Newton akibat bias
alat optik
benda kembar

4. PERKEMBANGAN TEORI TENTANG
CAHAYA
Teori abad ke-10
 Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham /Alhazen
(965–sekitar 1040), menganggap
bahwa sinar cahaya adalah kumpulan
partikel kecil yang bergerak pada
kecepatan tertentu.

5. Teori Partikel
 Isaac Newton (1675) bahwa cahaya
terdiri dari partikel halus (corpuscles)
yang memancar ke semua arah dari
sumbernya.
 Teori ini dapat digunakan untuk
menerangkan pemantulan cahaya,
tetapi ketika menerangkan pembiasan
cahaya ia menghadapi batu
sandungan, karena cahaya harus
dianggap menjadi lebih cepat ketika
memasuki medium yang padat karena
daya tarik gravitasi lebih kuat.

6. Teori Gelombang
Christiaan Huygens (1678) menyatakan
bahwa cahaya dipancarkan ke semua arah
sebagai muka-muka gelombang.
 Pandangan ini menggantikan teori partikel halus. Hal
ini karena gelombang tidak diganggu oleh gravitasi,
dan gelombang menjadi lebih lambat ketika
memasuki medium yang lebih padat.
 Kelemahan teori ini adalah gelombang cahaya
seperti gelombang bunyi, memerlukan medium untuk
dihantar. (Lalu apa medium perambatan cahaya?)
 Suatu hipotesis yang disebut luminiferous aether
telah diusulkan, tetapi hipotesis itu tidak disetujui.

7. Teori
Elektromagnetik
 James Clerk Maxwell pada
akhir abad ke-19, menyebut
bahwa gelombang cahaya
adalah gelombang
elektromagnet, ia tidak
memerlukan medium untuk
merambat.

8. Teori Kuantum
 Teori ini di mulai pada abad ke-
19 oleh Max Planck, yang
menyatakan bahwa cahaya terdiri
dari paket (kuanta) energi yang
dikenal sebagai Foton.

9. Teori
Dualitas Partikel-Gelombang
 Teori ini menggabungkan tiga teori yang
sebelumnya, dan menyatakan bahwa cahaya
adalah partikel dan gelombang. Pertamakali
di jelaskan oleh albert Einstein pada awal
abad 20, berdasarkan karya tulisnya tentang
efek fotolistrik, dan hasil penlitian Planck.
 Lebih general lagi, teori tersebut menjelaskan
bahwa semua benda mempunyai sifat partikel
dan gelombang.

10. 1. DISPERSI CAHAYA
Bila seberkas sinar putih
(Polikromatik) mengenai batas antara
dua media bening yang mempunyai
indeks bias berbeda, maka selain
dibiaskan, berkas sinar inipun akan
diuraikan menjadi berbagai warna, hal
ini secara sederhana dapat digunakan
prisma sebagai media bening.
Kebergantungan laju gelombang dan indeks refraksi
terhadap panjang gelombang dinamakan dispersi.

11. A. DISFERSI Cahaya polikromatik
Spekrum cahaya-
cahaya monokromatik
(MEJIKUHIBINIU)
Sudut deviasi
Semaki
Dari merah ke Indeks bias n besar
ungu
frekuensi
Besar sudut penyimpangan arah sinar
Sudut deviasi (D) datang dan kelaur dari prisma,
 D  i1  r2   Jik i1  r2
i1 D a
r2 terjadi deviasi ( )
minimum
     
nudara =1 nprisma=n sin  n sin  
2  2
Jika sudut pembiasa prisma    <15o berlaku :   n  1 n=indeks bias

12. Kesimpulan :
Sudut deviasi dipengaruhi 1. Indeks bias prisma (n)
oleh : 2. Sudut pembias prisma (  )
Indeks bias prisma tergantung 1. Jenis bahan prisma
pada : 2. Jenis sinar yang datang pada prisma
Pada peristiwa dispersi
:
1. Sinar ungu terdeviasi paling besar karena indeks biasnya terbesar
2. Sinar merah terdeviasi paling kecil karena indeks biasnya terkecil
 
Selisih sudut deviasi antara dua warna cahaya disebut sudut dispersi
Dm
  Du  Dm
Du
Untuk sinar yang mengalami deviasi minimum :
  u  m

13. Kesimpulan :
Sudut deviasi dipengaruhi 1. Indeks bias prisma (n)
oleh : 2. Sudut pembias prisma (  )
Indeks bias prisma tergantung 1. Jenis bahan prisma
pada : 2. Jenis sinar yang datang pada prisma
Pada peristiwa dispersi
:
1. Sinar ungu terdeviasi paling besar karena indeks biasnya terbesar
2. Sinar merah terdeviasi paling kecil karena indeks biasnya terkecil
 
Selisih sudut deviasi antara dua warna cahaya disebut sudut dispersi
Dm
  Du  Dm
Du
Untuk sinar yang mengalami deviasi minimum :
  u  m

14. Refleksi, Refraksi, Dispersi dan
Pelangi
Tetesan air - dari air hujan - adalah
salah contoh benda yang tersedia di
alam yang bisa menguraikan cahaya
putih. Ketika seberkas cahaya putih
mengenai setetes air, tetesan air ini
berprilaku seperti prisma. Dia
menguraikan sinar putih tadi
sehingga terciptalah warna-warna
pelangi. Terciptalah pelangi.
Cahaya matahari datang dari belakang pengamat, direfraksikan
ke dalam sebuah tetes air, kemudian ia akan dirfleksikan dari
permukaan belakang tetesan air, selanjutnya direfraksikan
kembali ke udara. Dalam semua prosesnya cahaya mengalami
dispersi, maka terurailah cahaya putih menjadi pelangi.

15. DAFTAR PANJANG GELOMBANG YANG DIPANCARKAN
OLEH MATAHARI

16. HAMBURAN CAHAYA
Cahaya yang kita lihat dari matahari adalah cahaya
yang telah mengalami penyerapan kemudian
diradiasikan kembali oleh molekul-molekul di
atmosfer.
Peristiwa molekul menyerap dan kemudian meradiasikan kembali
suatu cahaya dinamakan sebagai HAMBURAN CAHAYA.
Peristiwa inilah yang menjadi “dalang”
dibalik rahasia mengapa langit berwarna
biru ketika siang hari, dan berwarna merah
ketika pagi atau sore hari.
Bisakah anda jelaskan detailnya ???

17. Langit hanya berwarna biru di siang hari. Bumi
diselubungi lapisan udara yang disebut atmosfer udara
yang terdiri atas partikel-partikel kecil. Cahaya dari
matahari dihamburkan oleh partikel-partikel kecil tersebut.
Tetapi kita tahu, cahaya dari matahari terdiri dari paduan
semua warna, dari merah, kuning, hijau, biru, hingga
ungu. Warna-warna itu memiliki frekuensi yang berbeda.
(Merah < kuning < hijau < biru < ungu).
Semakin besar frekuensi cahaya, semakin kuat cahaya
itu dihamburkan.
Warna langit adalah sebagian cahaya matahari yang
dihamburkan. Karena yang paling banyak dihamburkan
adalah warna berfrekuensi tinggi (hijau, biru, dan ungu),
maka langit memiliki campuran warna-warna itu, yang
kalau dipadukan menjadi biru terang.

18. LANGIT BERWARNA MERAH
DI SORE HARI
Pada sore hari, sering matahari berubah warna
menjadi merah. Pada saat itu, sinar matahari
yang sudah miring menempuh jarak lebih jauh
untuk mencapai mata kita, sehingga semakin
banyak cahaya yang dihamburkan. Sehingga
yang banyak tersisa adalah cahaya frekuensi
rendah, yaitu merah. Di bulan dan di planet yang
tidak memiliki atmosfir, cahaya matahari tidak
dihamburkan, sehingga langit selalu berwarna
hitam, walaupun di siang hari.

19. 2. Interferensi Celah Ganda
 Pertama kali ditunjukkan oleh Thomas Young pada
tahun 1801
 Ketika dua gelombang yang koheren menyinari/melalui
dua celah sempit, maka akan teramati pola interferensi
terang dan gelap pada layar.
Interferensi Maksimum : gelombang saling
memperkuat/konstruktif, menghasilkan garis terang
 Interferensi Minimum : gelombang saling
memperlemah/destruktif, menghasilkan garis gelap

20. Paduan Gelombang
Syarat terjadinya interferensi
Sumber harus bisa mempertahankan suatu
beda fasa yang tetap (sumber koheren).
Sumber harus monokromatis dan menghasilkan
cahaya dengan panjang gelombang sama.

21. POLa Interferensi Celah Ganda

22. Jarak tempuh cahaya yang melalui dua celah sempit
mempunyai perbedaan (beda lintasan), hal ini yang
menghasilkan pola interferensi.

23.  Interferensi maksimum
Interferensi maksimum disebut juga interferensi
konstruktif, akan menghasilkan garis terang pada layar
d sin θ = n λ; n = 0, 1, 2 ……….
Bilangan n disebut orde terang . Untuk n = 0 disebut
terang pusat, n = 1 disebut terang ke-1 dst.
Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak
kedua celah d (l >> d), maka sudut θ sangat kecil, sehingga
sin θ = tan θ = p/l, dengan demikian :
pd/l = nλ
Dengan p adalah jarak terang ke-n ke pusat terang.

24. Interferensi minimum
Interferensi minimum akan menghasilkan garis
gelap pada layar
d sin θ = (n – ½ )λ; n = 1, 2, 3 …………
Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke
0. Untuk n = 1 disebut gelap ke-1 dst.
Mengingat sin θ = tan θ = p/l, maka
pd/l = (n – ½ )λ
Dengan p adalah jarak gelap ke-n ke pusat
terang.

25.  Contoh Soal:
Pada percobaan young digunakan dua celah sempit
yang berjarak 0,3 mm satu dengan yang lainnya. Jika
jarak layar dengan celah 1 m dan jarak garis terang
pertama dari terang pusat 1,5 mm, maka panjang
gelombangnya adalah……

26. 3. INTERFERENSI PADA LAPISAN SABUN
(Wedge Shaped Film)

27.  Ketika cahaya dipantulkan dari buih sabun atau dari layar
tipis dari minyak yang mengambang dalam air terlihat
bermacam-macam warna.
 Hal ini akibat pengaruh inteferensi antara dua gelombang
cahaya yang dipantulkan pada permukaan yang
berlawanan dari lapisan tipis larutan sabun atau minyak

28. Sinar 1 dan sinar 2 akan sefase,
interferensi maksimum jika:
, m = 0, 1, 2,….

2d  (m  1
2
)
n
Jika sinar 1 dan sinar 2 berlawanan fase,
terjadi interferensi minimum pada :
, m = 0, 1, 2, ……

2d  m
n

29. Difraksi.
Peristiwa pembelokan arah sinar jika sinar tersebut mendapat
halangan.
Penghalang yang dipergunakan biasanya berupa kisi, yaitu
celah sempit.

30. Difraksi cdlah tunggal
d sin θ = n λ , n = 1,2,3, … ( minimum garis gelap )
d sin θ = ( n - 1 )λ/2 , n = 0,1,2,… ( maksimum garis terang )

31. Difraksi kisi (celah banyak)
 Kisi adalah kepingan kaca yang digores, menurut
garis sejajar sehingga dapat bekerja sebagai celah
yang banyak jumlahnya.
 Jika N menyatakan banyak garis per satuan panjang
(misal cm)maka tetapan kisi adalah kebalikan dari N.
d = 1/N
d sin θ = n λ , n = 1,2,3, … ( MAKSIMUM garis terang)
d sin θ = ( n - 1 ) λ/2 , n = 0,1,2,… ( MINIMUM garis gelap)

32. Polarisasi
 Pengkutuban daripada arah getar dari gelombang
transversal. (Dengan demikian tidak terjadi polarisasi
pada gelombang longitudinal
 Polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal,
dan tidak terjadi pada gelombang longitudinal.
 Gelombang cahaya dapat terpolarisasi karena
gelombang cahaya adalah gelombang transversal,
sedangkan gelombang bunyi tidak dapat terpolarisasi
karena gelombang bunyi termasuk gelombang
longitudinal

33. Polarisasi
Model Cahaya tak terpolarisasi

34. akibat pembiasan dan pemantulan
Cahaya pantul terpolarisasi sempurna jika sudut datang i
mengakibatkan sudut bias rb dgn sudut pantul rp saling tegak lurus
Sudut datang ini disebut sudut polarisai atau sudut Brewster
i  r p dan r p  rb  90
o
rb  90  r p
o
i rp sin i n2
Hukum Snellius : 
n1 sin rb n1
n2 90o
sin r p n2

sin 90  r p  n 1
o
rb
sin r p n2

cos r p n1
n2
tan r p 
n1
Hukum Bwester

35. Akibat absorpsi (cara lebih umum)
Menyerap semua gelombang yang tak diinginkan dan meloloskan
gelombang yang arah getar medan listriknya tertentu

1
I 2  I 1 cos 
2
Io I1  Io
Polarisato 2 Analisator
1
r I 2  I 0 cos 
2
2
E  Ey Rumus Malus
Ex sejajar Sinar
Jika sumbu transisi terang
polarisator dan analisator Sinar
tegak lurus
redup

Vektor medan E membentuk sudut
dengan sumbu transisi sehingga E terdiri
dari komponen Ex dan Ey
Komponen Ex diserap oleh polaroid
dan Ey diteruskan
cos  karena I y  E o cos 
2
E y
 E Iy  Ey
2

36. Perputaran arah polarisator dapat dilakukan dengan melewatkan
sinar terpolarisasi melalui suatu zat (larutan gula, kristal kwarsa)
yang disebut zat optik aktif
Cahaya terpolarisasi
L

Polarisato Analisator
Berisi zat optik
r
aktif
Besarnya sudut perubahan arah polarisasi cahaya ( ) tergantung

kepada : larutan (L)
1. Panjang
2. Konsentrasi larutan (C)

3. Sudut putar jenis larutan ( )
  CL 

37. Optika Fisis
Kinematika Gerak
aguspurnomosite.blogspot.com