download

DIFRAKSI
(P18,F2F)
Pertemuan ini membahas mengenai pelenturan
cahaya (difraksi) : yaityu cahaya dilenturkan ke
bagian belakang penghalang. Sebagaimana halnya
dengan inteferensi maka prinsip dasar dalam
mencari bayangan pada layar adalah mencari
selisih lintasan optik pada titik pengamatan.
Pelenturan yang dibahas pada pertemuan ini adalah
Difraksi Fraunhofer yang merupakan pelenturan
medan jauh.
1. DIFRAKSI FRESNEL
. Difraksi Fresnel merupakan difraksi medan1
7/11/2017
. dekat (yaitu layar berada dekat dengan celah
 Sumber cahaya dan layar cukup dekat dengan celah ,
maka :
P
S
CELAH
LAYAR
- sinar-sinar yang menuju celah bukan sinar-sinar
sejajar
- sinar-sinar yang menuju layar bukan sinar-sinar
7/11/2017
sejajar
2
 2. DIFRAKSI FRAUNHOFER
Sumber cahaya dan layar cukup jauh dari celah , maka
- sinar-sinar yang menuju celah merupakan sinar. sinar sejajar.
- sinar-sinar yang menuju layar merupakan sinar. sinar sejajar.
Difraksi Fresnel dapat diubah menjadi difraksi
Fraunhofer
dengan cara memasang 2 buah lensa 3
7/11/2017
konvergen, yaitu :
 - satu di depan celah dengan titik fokus-nya berimpit
. dengan sumber cahaya.
 - satu di belakang celah dengan bidang fokus-nya
. berimpit dengan layar.
3. DIFRAKSI CELAH TUNGGAL
r1
b
P
r2
θ
D
O
θ
a
f =R
7/11/2017
ba ┴ aP
4
 Sinar r1 berasal dari bagian atas celah dan
sinar r2 dari bagian pusat celah .
 Intensitas cahaya di P akan ditentukan oleh
beda lintasan b-a = (D / 2) sin 
 Akan minimum bila : (D/2) sin  = m /2
Minimum :
D sin  = m 
[12.1]
m = 1, 2, 3, …..
D = lebar celah
7/11/2017
5
4. INTENSITAS POLA DIFRAKSI
P
∆X
D
O
X
f
layar
Celah dibagi atas N jalur sejajar, dengan lebar masingmasing X , hingga pada setiap jalur dapat dianggap
hanya
7/11/2017 dilewati oleh 1 berkas cahaya
6
Amplitudo di titik P adalah :
α α
φ
R
Eθ
R
φ
Em
Beda fase  = Em / R
Eθ = 2R sin (φ/2) = Em [ (sin α)/α] :;  =  / 2
Amplitudo resultan di P : Eθ = 2 R sin (/2)
R = jari-jari kelengkungan fasor = Em / 
 = beda fase ( dalam radian )
7/11/2017
Em = amplitudo maksimum ( beda fase = 0 )
7
Eθ = Em ( (sin α)/α )
Pola Intensitas Difraksi
Iθ = Im ( (sin α)/α )2 ;  = (  D / ) sin 
Intensitas minimum terjadi bila :  = m 
Pola minimum Difraksi :
D sin  = m 
m = 1, 2, 3, …
Intensitas maxium utama terdapat diantara m = ± 1
5. INTEFERENSI dan DIFRAKSI CELAH GANDA
Pola Intensitas Interferensi :
Iθ , int = Im , int Cos2 
,  = (  d / ) sin 
Pola Intensitas Difraksi :
Iθ ,dif = Im , dif ()2 ,  = (  D / ) sin 
7/11/2017
Pola intensitas inteferensi dan difraksi :
[12.2]
8
Iθ = Im cos2 β ((sin α)/α)2
Banyaknya garis garis interferensi ( Frinji ) dalam selubung
Maksimum Utama Difraksi :
 Pola maksimum Interferensi :
d sin int = m 
untuk  kecil , dapat diambil pendekatan :
d int
= m
maka sudut pisah antara dua maksimum berurutan :
.
int
= /d
Pola minimum Difraksi :
D sin dif = m 
Untuk dif kecil , dapat diambil pendekatan :
D dif
= m
Posisi sudut minimum pertama :
θdif , m=1 = λ / D
Lebar maximum utama :
2 θdif , m = 1
= 2 λ/D
7/11/2017
.
9
sehingga banyaknya garis Interferensi (n) pada maksimum
utama difraksi adalah :
n = 2 dif / int = ( 2  /D ) / (/d ) - 1
atau : n = ( 2d /D ) – 1
[12.3]
6. Difraksi Lubang Lingkaran
Pola difraksi oleh lobang berbentuk lingkaran akan
. berbentuk lingkaran -lingkaran konsen tris, berupa .
. lingkaran-lingkaran terang dan gelap silih berganti .
Minimum Pertama :
sin  = 1,22  /d
[12.4]
d = diameter lobang
 7. Kriteria Rayleigh
Dua benda dikatakan terpisah jika sudut pemisahnya :
R = 1,22  / d , dalam radian
[12.5]

7/11/2017
10
8. Kisi Difraksi
Susunan dari N celah ( dapat mencapai 104 celah
. /cm) dengan lebar setiap celah adalah sama, dan
, jarak antar celah juga adalah sama.
Maksimum Utama :
d sin  = m 
[12.6]
Sudut antara maksimum dan minimum :
m =  /( N d Cos m )
[12.7]
7/11/2017
11
Rangkuman
-Difraksi Fraunhofer dapat terjadi pada satu ,dua
.celah ,celah banyak dan kisi
-Prinsip dasar difraksi adalah :
φ = selisih fase = k (selisih lintasan optik)
- Diraksi satu celah :
Minimum :
D sin  = m 
m = 1, 2, 3, …..
D = lebar celah
Intensitas pola Difraksi
Iθ = Im ( (sin α)/α )2 ;  = (  D / ) sin 
- Difraksi dua celah
7/11/2017
12
Intensitas pola difraksi dua celah :
Iθ = Im cos2 β ((sin α)/α)2
Banyaknya garis inteferensi pada maximum utama :
n = ( 2d /D ) – 1
- Difraksi lubang lingkaran
Minimum Pertama :
sin  = 1,22  /d
d = diameter lobang
- Kriteria Rayleigh
R = 1,22  / d , dalam radian
- Kisi difraksi
Maksimum Utama :
d sin  = m 
7/11/2017
13

Download Report