Disusun Oleh  Kelompok 3:

1.	Nurul Mairina	1113016300001
2.	Siti Mariyam	1113016300031
3.	Willa Hikma Sakina	1113016300066

A.      Pengertian Efek Doppler

      Efek Doppler adalah sesuatu yang terjadi ketika sesuatu yang memancarkan suara atau cahaya bergerak relatif terhadap pengamat. Obyek, pengamat, atau keduanya dapat bergerak, menyebabkan perubahan jelas dalam frekuensi panjang gelombang yang dipancarkan oleh objek. Efek Doppler menjelaskan mengapa klakson mobil sopir keras yang muncul ketika berubah frekuensi karena ia diperbesar dengan kecendrungan di atasnya, dan pemahaman tentang Efek Doppler dapat membantu para ilmuwan membuat berbagai pengamatan tentang dunia di sekitar mereka.

     Pada tahun 1800-an Christian Johann Doppler (1803-1855) meneliti tentang perubahan frekuensi gelombang bunyi yang dikeluarkan oleh suatu sumber yang bergerak relatif satu sama lain dengan pendengar. Perubahan frekuensi inilah yang melatar belakangi Doppler melakukan percobaan. Hasil dari percobaan Doppler kita kenal sebagai Konsep efek Doppler. Bila sebuah sumber bunyi dan seorang pendengar bergerak relatif terhadap satu sama lain, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar itu tidak sama dengan ferkuensi sumber.

B.       Efek Doppler pada Gelombang Elektromagnetik

Efek Doppler untuk gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa, seperti gelombang cahaya atau gelombang radio. Dalam kasus ini tidak ada medium yang dapat kita gunakan sebagai sebuah acuan untuk mengukur kecepatan, dan yang penting adalah kecepatan relatif sumber dan penerima. Sebaliknya efek Doppler untuk bunyi tidak sekedar bergantung pada kecepatan relatif ini saja.

                 Untuk menurunkan pernyataan mengenai pergeseran frekuensi Doppler pada cahaya, kita harus menggunakan teori relativitas khusus. Sekarang ini kita mengutip hasilnya tanpa penurunan, laju gelombang itu adalah laju cahaya, biasanya dinyatakan oleh c, dan laju itu sama untuk kedua sumber dan penerima. Dalam kerangka acuan ketika penerima itu diam, sumber itu bergerak menjauhi penerima dengan kecepatan v. (jika sumber itu mendekati penerima, v adalah negatif). Frekuensi sumber sekali lagi adalah f_S. Frekuensi f_R yang diukur oleh penerima n (frekuensi saat gelombang-gelombang tersebut tiba dipenerima), akan diberikan oleh:                                        

             Bila v adalah positif, sumber itu bergerak secara langsung menjauhi penerima dan f_R selalu lebih kecil dari f_S; bila v negatif sumber itu bergerak secara langsung menuju penerima  dan f_R lebih besar dari f_S.Efek kualitatifnya sama halnya dengan bunyi, tetapi hubungan kuantitatifnya berbeda.

            Sebuah konsekuensi penting tambahan dari kinematika relativistik adalah efek Doppler untuk gelombang elektromagnetik. Untuk pergeseran frekuensi yang dihasilkan dari sebuah sumber gelombang elektomagnetik relatif terhadap seorang pengamat. Kita sekarang dapat menurungkan hasil tersebut.

                 Inilah sebuah pertanyaan dari soal itu. Sebuah sumber cahaya bergerak dengan laju yang konstan menuju Stanley, yang stasioner dalam sebuah kerangka inersia. Seperti yang diukur dalam kerangka diamnya, sumber itu memancarkan gelombang cahaya dengan frekuensi f₀ dan periode T₀ = 1/f_0. Berapakah frekuensi f dari gelombang ini seperti yang diterima oleh Stanley ?

              Anggaplah T  sebagai interval waktu antara puncak-puncak gelombang pemancaran (emisi) yang berturut-turut sebagaimana yang diamati dalam kerangka acuan Stanley. Perhatikan bahwa ini bukan merupakan interval antara puncak-puncak gelombang datang yang berturut-turut pada posisinya, karena puncak-puncak tersebut dipancarkan pada titik-titik yang berbeda-beda dalam kerangka acuan Stanley. Dalam pengukuran hanya frekuensi f yang ia terima. Dia tidak memperhitungkan perbedaan waktu transit untuk puncak-puncak yang berturut-turut. Oleh karena itu frekuensi yang ia terima bukanlah 1/T . apakah persamaan untuk f?

                Selama satu waktu T puncak-puncak gelombang didepan sumber itu bergerak sejauh _CT , dan sumber itu bergerak sejauh yang lebih pendek 1/T dalam arah yang sama. Jarak λ diantar puncak-puncak gelombang yang berurutan yakni, panjang gelombang dengan demikian adalah   λ = (c -  ) T , seperti yang diukur dalam kerangka Stanley. Frekuensi yang dia ukur adalah c/λ maka

                    

               Sejauh ini telah kita ketahui mengikuti sebuah pola yang serupa dengan pola untuk efek Doppler untuk bunyi dari sebuah sumber yang bergerak. Dalam pembicaraan tersebut langkah kita berikutnya adalah menyamakan T dengan wakt T₀ diantara pemancaran puncak-puncak gelombang yang berturutan oleh sumber itu. Akan tetapi tidaklah betul secara relativistik untuk menyamakan T dengan T₀. Waktu T₀ diukur dalam kerangka diam dari sumber, dengan demikian adalah waktu wajar. Dari persamaan (2.6), T₀ dan T dihubungkan oleh

           

           Ingatlah,1/T tidak sama dengan f.Kita harus mensubstitusikan pernyataan ini untuk 1/T ke dalam Persamaan (2.8) untuk mencari f.

               Ini menunjukkan bahwa bila sumber bergerak menuju pengamat,maka frekuensi f yang diamati lebih besar  dari frekuensi f yang dipancarkan. Selisih f - f0 = delta f dinamakan pergeseran frekuensi Doppler.Bila u/c jauh lebih kecil daripada 1,maka pergeseran pecahan deltaflf sini secara aproksimasi sama dengan u/c:

       

Bila sumber itu bergerak menjauhi pengamat,kita mengubah tanda dari u dalam persamaan (2.9) untuk mendapatkan

       Ini cocok dengan persamaan (2.5),yang kita kutip sebelumnya,dengan sedikit perubahan rotasi.

             Dengan cahaya,tidak seperti bunyi,tidak ada perbedaan di antara gerak sumber dan gerak pengamat,hanya kecepatan relatif dari sumber dan pengamat itu yang penting.

C.      Aplikasi Efek Doppler pada Gelombang Elektromagnetik

1.        Radar Doppler

Meteorologi menggunakan prinsip serupa untuk membaca peristiwa cuaca. Dalam hal ini, pemancar stasioner terletak di sebuah stasiun cuaca dan obyek bergerak sedang dipelajari adalah sistem badai. Inilah yang terjadi:

1.         Gelombang radio yang dipancarkan dari stasiun cuaca pada frekuensi tertentu.

2.         Gelombang cukup besar untuk berinteraksi dengan awan dan benda-benda atmosfer lainnya. Gelombang pemogokan obyek dan memantul kembali ke stasiun.

3.         Jika awan atau curah hujan bergerak jauh dari stasiun, frekuensi gelombang dipantulkan kembali menurun. Jika awan atau curah hujan bergerak menuju stasiun, frekuensi gelombang dipantulkan kembali meningkat.

4.    Komputer dalam radar mengkonversi data elektronik pergeseran Doppler tentang gelombang radio tercermin dalam gambar menunjukkan kecepatan dan arah angin.

Doppler gambar yang tidak sama dengan gambar reflektifitas.gambar Reflektifitas juga bergantung pada radar, tetapi mereka tidak didasarkan pada perubahan frekuensi gelombang. Sebaliknya, stasiun cuaca yang mengirimkan sebuah balok energi, lalu mengukur berapa banyak sinar yang dipantulkan kembali. Data ini digunakan untuk membentuk gambar intensitas curah hujan kita lihat sepanjang waktu pada peta cuaca, dimana biru adalah lampu merah curah hujan dan curah hujan berat.

2.        Doppler Echocardiogram

Sebuah echocardiogram tradisional menggunakan gelombang suara untuk menghasilkan gambar dari jantung .Dalam prosedur ini, ahli radiologi menggunakan suatu alat untuk mengirim dan menerima USG gelombang, yang tercermin ketika mereka mencapai tepi dua struktur dengan kerapatan yang berbeda. Gambar yang dihasilkan oleh ekokardiogram menunjukkan tepi struktur jantung, tetapi tidak dapat mengukur kecepatan darah mengalir melalui jantung. Teknik Doppler harus dimasukkan untuk memberikan informasi tambahan. Dalam echocardiogram Doppler, gelombang suara frekuensi tertentu diteruskan ke jantung.  Gelombang suara terpental darah sel bergerak melalui dan pembuluh darah jantung. Gerakan sel-sel, baik menuju atau jauh dari gelombang ditransmisikan, hasil dalam pergeseran frekuensi yang dapat diukur. Ini membantu ahli jantung menentukan kecepatan dan arah aliran darah dalam jantung.

3.        Penghilang Boom

Efek Doppler digunakan dalam banyak teknologi yang menguntungkan orang itu. Tapi bisa berdampak negatif, juga.Sebagai contoh, booming sonik , yang disebabkan oleh supersonik pesawat , bisa menyebabkan suara menyenangkan dan getaran di tanah, itulah sebabnya pesawat supersonik tidak diizinkan untuk terbang di atas penduduk daerah. secara langsung berkaitan dengan efek Doppler. Mereka terjadi ketika pesawat terbang, terbang pada kecepatan suara atau lebih tinggi, sebenarnya terbang lebih cepat dari gelombang suara yang mereka produksi. Semua tandan gelombang di belakang kerajinan, dalam sebuah ruang yang sangat kecil. Ketika gelombang berkumpul-up mencapai pengamat, mereka adalah "mendengar" sekaligus - sebagai boom gemilang.

Angkatan Udara dan NASA sedang bereksperimen dengan beberapa penemuan yang membantu mengurangi dentuman sonik. Salah satu penemuan tersebut adalah spike memanjang dari hidung pesawat. spike ini dasarnya memperpanjang pesawat dan mendistribusikan lebih dari jarak gelombang yang lebih besar. Hal ini mengurangi boom yang dialami oleh seorang pengamat di tanah.

DAFTAR PUSTAKA

Alonso & Finn. 1985. Physics. Addison-WesleyInc: New York

Blocher, Richard.  2003. Dasar Elektronika. Andi : Yogyakarta.

Giancolli, Douglas. 1998. Physics,Pricples with applications. Erlangga:  Jakarta.

Young,Hough B da Freedman, Rooger A.2002. Fisika Universitas (terjemahan).Erlanngga: Jakarta

Sutrisno. 1979.  Seri Fisika Dasar: Gelombang & Optik. ITB: Bandung.

Tjia, M.O. 1994. Gelombang. ITB: Bandung.

http://www.sridianti.com/pengertian-efek-doppler.html, diakses pada tanggal 15 September 2015.

     A. Pengertian dan jenis Polarisasi

Polarisasi adalah keadaaan  (orientasi) bidang getar  dari E-> (medan listrik).  Cahaya yang terpolarisasi ( cahaya  alamiah) memiliki orinetasi E ke segala arah. Arah ini dapat diuraikan menjadi 2, yitu komponen sejajar bidang jatuh dan tegak urus bidang jatuh dengan notasi El dan El. Bidanga jatuh adalah bidang tempat sinar datang, sinar pantul, sianr bias, dan garis normal berada. Macam-macam polarisasi:

1. Polarisasi Linear. Suatu gelombang dikatakan terpolarisasi linear bila gelombang tersebut hanya bergetar pada satu bidang getar (datar) yang di sebut juga bidang polarisasi. Po;arisasi linear juga disebut polarisasi bidang. Gelombang elelktromagnet yang terpolarisasi linear adlaah gelombang yang bidang tempat orientasi dari medan listrik magnetnya konstan, meskipun arah dan besar simpangan medannya berubah-ubah menurut fungsi waktu. Bidang tempat orientasi dari medan listrik ini kemudian disebut juga sebagai bidang getar. Bidang getar ini selalu dari terdiri dari vektor medan listrik ( E-> ) juga memuat  K->, yaitu vektor perambatan gelombang ( arah  K-> sama dengan arah gerak gelombang). Andaikan kita mempunyai dua arah gelombang elektromagnetik yang harmonik dan terpolarisasi linear,  bergerak di dalam medium yang sama pada sebuah ruangan dengan arah rambat yang sama, maka kedua vektor  E-> tersebut akan memebentuk gelombang resultan yang terpolarisasi linear pula. Sebaliknya jika kedua gelombang elektromagnetik tersebut mempunyai arah vektor medan  E-> yang saling tegal lurus , resultan kedua gelombang tersebut dapat terpolarisasi linear ataupun tidak linear. Kita pandang vektor-vektor optik ( E->) dalam bentuk

Dengan 3 adalah beda fase relatif antara kedua gelombang itu,  dan kedua gelombang itu merambat dalam arah x. y^ dan z adalah vektor satuan pada arah positif sumbu y dan z. Resultan dari kedua gelombang tersebut adalah:

Sekarang kita bekerja dengan komponen 

2.  Polarisasi lingkaran. Apabila gelombang memiliki amplitudo tetap, tetapi arah medan beruabh-ubah. Polarisasi ini terjadi apabila dua gelombang dengan amplitudo yang sama bersuperposisi. Apabila vektor kedua optik pada persamaan sebelumnya memiliki amplitudo yang sama besar yaitu , 

Kedua gelombang resultan dengan memiliki perbedaan arah putar. Besar amplitudo tetap, tetapi arah putarnya berlawanan. Untuk  arah putar berlawanan jarum jam, sedangkan untukarah putarnya searah jarum jam. Arah ini dilihat pada proyeksi yang dibuat di x=0 dan arah rambat gelombang pada arah x positif ke arah pengamat.

3.       Polarisasi Elips.sama seperti polarisasi lingkaran, tetapi dengan amplitudo tidak selalu sama besar.

B.      Polarisasi pada pemantulan dan pembiasan (Refleksi dan refraksi)

Hukum snellius untuk refleksi dan refraksi memberikan keterangan mengeenaiarah dari sinar-sinar refleksi dan refraksi. Akan tetapi hukum tersebut tidak dapt menerangkan apa-apa mengenai intensitas dari sinar-sinar refleksi dan refraksi. Hal ini dapat diterangkan dengan baik dengan menggunaka hukum Maxwell yang kemudian diturunkan menjadi persamaan Fresnel.

Pada tahun 1809, Malus menemukan bahwasanya cahaya dapt dibuat terpolarisasi sempurna atau sebagian dengan cara refleksi. Gambar di bawah in menunjukkan bahwa sinar tidak terpolarisasi jatuh pada permukaan gelas, maka vektor E->  dari tiap rambatan gelombang (gelombang datang, gelombang refleksi, dan gelombang refraksi) dapat kita uraikan atas dua komponennya, yang tegak lurus pada bidang jatuh dan yang yang lain sejajar dengan bidang jatuh (cukup dua arah ini yang kita pandang).

Pada bahasan sebelumnya telah diuraikan secara rinci mengenai bermacam-macma harga koefisien amplitudo. Ada hal menarik yang kita lewatkan saat itu yaitu harga Rll = 0. Apakah artinya  Rll = 0? Bila harga  Rll = 0, ini berarti tidak ada komponen E-> dari sinar refleksi yang sejajar pada bidang jatuh. Jadi sinar refleksi hanya terdiri dari vektor E->  yang terletak pada satu bidang getar saja( tegak lurus bidang jatuh). Sinar refleksi Rll = 0 adalah sinar yang terpolarisasi linear sempurna. Perisiwa ini disebut polarisasi karena refleksi. Telah diketahui bahwa Rll mencapai nol, baik untuk n1>n2 ataupun n1<n2 jika terhadap hubungan:

Persamaan terakhir ini dikenal juga sebagai “hukum Brewster”; sudut polarisasi disebut juga sudut Brewster.

C.      Polarisasi Karena Pembiasan Ganda

Jika berkas kaca dilewatkan pada kaca, kelajuan cahaya yang keluar akan sama ke segala arah. Hal ini karena kaca bersifat homogen, indeks biasnya hanya memiliki satu nilai. Namun, pada bahan-bahan kristal tertentu misalnya kalsit dan kuarsa, kelajuan cahaya di dalamnya tidak seragam karena bahan-bahan itu memiliki dua nilai indeks bias (birefringence).

Cahaya yang melalui bahan dengan indeks bias ganda akan mengalami pembiasan dalam dua arah yang berbeda. Sebagian berkas akan memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar biasa), sedangkan sebagian yang lain tidak memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar istimewa).

D.      Polarisasi karena absorbsi selektif

Polarisasi jenis ini dapat terjadi dengan bantuan kristal polaroid. Bahan polaroid bersifat meneruskan cahaya dengan arah getar tertentu dan menyerap cahaya dengan arah getar yang lain. Cahaya yang diteruskan adalah cahaya yang arah getarnya sejajar dengan sumbu polarisasi polaroid.

Seberkas cahaya alami menuju ke polarisator. Di sini cahaya dipolarisasi secara vertikal yaitu hanya komponen medan listrik E yang sejajar sumbu transmisi. Selanjutnya cahaya terpolarisasi menuju analisator. Di analisator, semua komponen E yang tegak lurus sumbu transmisi analisator diserap, hanya komponen E yang sejajar sumbu analisator diteruskan. Sehingga kuat medan listrik yang diteruskan analisator menjadi:

Jika cahaya alami tidak terpolarisasi yang jatuh pada polaroid pertama (polarisator) memiliki intensitas I0 maka cahaya terpolarisasi yang melewati polarisator adalah:

Akan tetapi, jika cahaya dilewatkan pada polalisator dan analisator yang dipasang bersilangan, tidak ada intensitas cahaya yang melewati analisator. Secara umum, intensitas yang dilewati analisator adalah

Dengan I2 adalah intensitas cahaya yang lewat analisator. I0 adalah intensitas awal seblummaasukpolalisator dan θ adalah sudut antara arah polarisasi polalisator dan arah polarisasi analisator. Jika keduanya sejajar, θ = 0. jika keduanya saling bersilangan,  θ = 90°.

E.       Polarisasi Karena Hamburan

                Hamburan (scattering) adalah peristiwa pancaran gelombang elektromagnetik dari getaran elektron-elektron suatu medium yang dikenai cahaya. Cahaya yang dihamburkan in adalah resultan dari gelombangyang datang dari radiasi elektron. Gelombang resultan ini mempunyai intensitas maksimum pada arah gelombang datang. Pada arah ke samping berkurang sekali intensitasnya. Jika cahaya merambat dalam gas, lebih banyak hamburan ke samping sebab elektron-elektron gas yang bergetar berjarak besar satu sama lain dan tidak terikat seperti pada benda rigid. Jadi elektron dalam gas berdiri sendiri tidak saling bergantung. Cahaya yang dihamburkan kesamaping oleh partikel gas -terpolarisasi sebagian atau seluruhnya sekalipun cahaya yang datang tidak terpolarisasi.

Perhatikana gambar di atas. Di a ada elektron yang begetar karena dikenai gelombang cahaya alamiah dari bawah. Seorang pengamat di b menerima radiasi elektron dengan vektor E tegak lurus bidang gambar, jadi terpolarisasi linear (El). Sebab semua komponen tegak lurus sampai di b, sedangkan pengmaat di c dan d menerima gelombang terpolarisasisebagaian; karena dari a kedua komponen sampai juga di c dan d. Pengmat yang melihat cahaya yang diteruskan atau dihamburkan ke belakang tidakdapat mengamati efek polarisasi apapun karena kedua komponen akan memancar sama banyak pada kedua arah ini. Contohnya adalah hamburan sinar matahari oleh molekul-molekul atmosfer bumi. Jika tidak ada atmosfer, langit akan nampak hitam kecuali jika kita melihat langsung ke arah matahari. Jika amati langit yang tidak berawan dengan sebuah polarisator, maka paling tidak cahayanya akan terpolarisasi sebagian. Cahaya yang dihamburkan langit in didominasi oleh warna biru, maka dari itu warna langit yang cerah adlah biru. Dan warna langit senja hari didominasi warna merah sehingga langit berwarna meah. Frekuensi warna biru adalah sesuai dengan frekuensi dari getaran elektron dan koponen yang tegak lurus ( dilihat dari b) . sedangkan pada tempat-tempat yang miring, terdapat campuran komponen sehingga warna berkurang, semakin miring ke bawah makin ke arah frekuensi warna merah.

DAFTAR PUSTAKA

Sarojo,Ganijanti Aby.2011.Gelombang dan Optik.Jakarta:SalembaTeknika

Halliday,David.1984.Physics.Bandung: Erlangga

Kartina,Tien.2011.Polarisasi Cahaya.http://skp.unair.ac.id/repository/Guru-Indonesia/PolarisasiCahaya_TienKartina_11162.pdf

A.  Pengertian Difraksi

Difraksi  merupakan  gejala  pembelokan  cahaya  bila  mengenai  suatu celah  sempit.  Semakin  sempit  celah  yang  dilalui  cahaya,  semakin  dapat menghasilkan perubahan arah penjalaran cahaya yang semakin lebar. Penghalang misalnya tepi celah, kawat atau benda-benda lain yang bertepi tajam.  Difraksi  cahaya  adalah  peristiwa  penyebaran  atau  pembelokan gelombang oleh celah sempit sebagai penghalang

Disini  terlihat  perumusan  bahwa  cahay  bergerak  lurus  itu  gagal. Penghalang  ini  hanya  dapat  meneruskan  sebagian  kecil  dari  gelombang; yang  dapat  melalui  lubang  celah  dapat  terus,  yang  lainnya  berhenti atau kembali.

Cahaya  masuk  melalui  celah  yang  cukup  lebar  akan  membentuk bayangan  geometris  pada  layar.  Bagian  yang  terang  persis  sama  lebar dengan  panjang   celah.   Di  luar   bagian  yang  terang  adalah  bayangan geometris. Sekarang bila celah dipersempit, maka bagian yang terang pada layar akan melebar ke daerah bayangan geometmetrisnya.

Gejala   ini   hanya   dapat   dijelaskan   dengan   menggunakan   teori gelombang  .  cahaya  adalah gelombang.  Efek  difraksi ini kecil dan  harus diperhatikan  dengan  sangat  teliti,,  juga  karena  sumber-sumber  cahaya mempunyai  daerah  yang  luas,  maka  terjadi  pola  difraksi  dari  titik-titik yang    lain.    Selain    itu,    sumber-sumber    yang    biasa    tidak    bersifat manokromatik,  sehingga  pola  dari  berbagai  panjang  gelombang  akan berimpitan.

Difraksi pertama kali ditemukan oleh Francesco  M. Grimaldi (1618-1663) dan gejala ini juga diketahui oleh Huygens (1620-1695) dan Newton (1642-1727).  Akan  tetapi  Newton  tidak  melihat  kebenaran  tentang  teori gelombang   disisni,   sedangkan,   Huygens   yang   percaya   pada   teori gelombang  tidak  percaya  pntuk  menerangkan  difraksiada  difraksi.  Oleh karena  itu,  ia  tetap  menyatakan  bahwa  cahaya  berjalan  lurus.  Frensel (1788-1827) secara tepat menggunakan teori Huygens yang disebut prinsip Huygens frensel, Berunyi :

“Setiap  titik  muka  gelombang  di  celah  merupakan  sumber  cahaya  titik dari  gelombang  bola,  sehingga  muka  gelombang  neto  pada  titik-titik diluar  celah  adalah  hasil  superposisi  gelombang  bola  yang  bersumber dari titik muka gelombang muka dicelah”

Difraksi terbagi menjadi dua jenis  yaitu difraksi frounhofer dan fresnel.

1.   Difraksi frounhofer

Apabila  letak  sumber  cahaya  jauh  sekali  dari  celah,  artinya berkas  yang  memasuki  celah  harus  sejajar  dan  yang  keluar  dari celah  harus sejajar. Untuk  bermacam-macam arah belokan.  Celah sempit  adalah  celah  yamg  memiliki  lebar  jauh  lebih  kecil  dari

panjang  dan  lebar  celah  juga  sangat  lebih  kecil  dari  pada  jarak celah   ke   layar.   sementara   itu,   topic   yang   meliputi   difraksi franhoufer sebagai berikut:

1.1 Celah tunggal (single slit )

1.2 Lubang bulat (circular aperture )

1.3 Dua celah sempit

1.4 Kisi (celah banyak )

2.   Difraksi Fresnel

Apabila  jarak  sumber  ke  celah  dan  celah  ke  layer  dekat, berkas tidak perlu sejajar; celah lebar; tidak  sempit.  Celah adalah lubang yang berbentuk empat persegi panjang yang memiliki lebar kecil  sekali  bila  dibandingkan  dengan  panjangnya.  Topik  yang

meliputi difraksi frensel sebagai berikut :5

2.1 Luang bulat

2.2 Celah persegi

2.3 Penghalang berbentuk Piringan

2.4 Penghalang berbentuk lancip (tajam)

B.  Difraksi Oleh Celah Tunggal

Sebuah celah tunggal disinari akan menghasilkan polaa difraksi pada layar  yang  diletakkan  dibelakangnya.  Bentuk  pola  akan  sama  dengan celahnya  (segi  empat  panjang),  yaitu  daerah-daerah  terang  dan  gelap berbentuk  segi  empat  panjang.  pola  ini  disebut  pita-pita  atau  rumbai (fringe=frinji), berupa pita terang dan pita gelap.

Pola   difraksi   yang   terjadi   dapat   diterangkan   karena   gelombang sekunder  yang keluar dari celah yang dipancarkan setiap titik pada celah yang  merupakan  muka  gelombang  yang  melalui  celah  berinterferensi. Oleh karena tiap titik memancarkan gelombang ke segala arah, maka dari titik-titik tersebut ada berkas cahaya yang sejajar yang arahnya berlainan. Untuk   menyatukan   berkas   sejajar   dari   setiap   arah   ini,   maka   tepat dibelakang  celah  dipasang  lensa  positif,  sehingga  terjadi  titik  bayangan pada  layar  yang  diletakkan  pada  titik  api    (fokus)  lensa.  Kalau  perlu, tempatkan juga lensa positif didepan celah untuk membuat berkas cahaya sejajar waktu memasuki celah.

 1. Celah tunggal

Daftar istilah yang digunakan dalam gambar litasan optik diatas  yaitu:

b     : Lebar celah

P0   : Tempat terang dari titik dengan  

P     : Tempat terang atau gelap dari titik dengan arah α yang dikumpulkan oleh lensa

O    : Pusat celah

Keadaan  P  tergantung  pada  perbedaan  fase  yang  sampai  di  P.  Hal tersebut  dilihat  dari  intensitasnya,dititik  P  inimungkin  terdapat  intensitas maksimum  atau   minimum,,   tempat   terang   atau   tempat   gelap.   Untuk menghitung  intensitas,  dihitung  dulu  amplitudo  di  P.  Pandang  berkas cahaya   yang   berasal  dari  element   ds,   yaitu  element   lebar   celahyang

berjarak  s  dari  pusat  celah  O.  Gelombang-gelombang  sekunder  yang merambat  tegak  lurus  celah  akan  difokuskan  di  P0,  sedangkan  yang merambat dengan sudut α  akan di fokuskan di P.

Misalkan  A0   adalah  amplitude  resultan  dari  gelombang-gelombang yang sampai di P0  dengan intensitas I0, I0  berbanding lurus dengan A0. A adalah amplitude resultan dari gelombang-gelombang yang sampai di P.

A berbanding lurus dengan ds dan 1/x, x jarak dari O ke P. Jadi  , α = faktor pembanding

Berati  gelombang  resultan  yang  sampai   di  P  adalah  gelombang harmonic sederhana, amplitudonya berubah bergantung  pada letak titik P( sudut α).

 merupakan faktor amplitude merupakan faktor gelombang intensitas di layar : 

I berbanding lurus dengan A2                                                                                             (3)

Persamaan  4-1  dan  4-2  berlaku  bila  cahaya  jatuh  normal  terhadap celah. Kalau jatuh tidak normal, tetapi membentuk sudut I dengan normal,

maka :

                                                                       (4)

keterangan :

i = sudut jatuh pada celah

α = sudut belok

  

Intensitas  I  berbanding  lurus  dengan  A02,  yaitu  intensitas  maksimum dipusat disebut maksimum pusat.

A0  = amplitude total dipusat pola difraksi.

Dari maksimum pusat ini intenstas turun dan mencapai nol( sin B= 0), kemudian terjadi lagi maksimum utama untuk .

Tempat-tempat minimum (gelap):

Di sini digambarkan α untuk sudut belok dan p untuk orde agar dapat dibedakan terhadap interferensi yang menggunakan sudut q dan m (orde).

Puncak speaktrum atau  garis terang terjadi salah satunya pada q = 0, puncak itu berada digaris minimum pertama sebelah kiri sampai minimum pertama   sebelah   kanan   puncak   pusatnya.   Jarak   antara   ke   dua   garis berinteraksi  minimum  disebut  lebar  puncak  pusat.  Lebar  puncak  pusat bertambah lebar bila α semakin kecil. Dikenal sudut istilah ½ lebar puncak yang   berarti   antara   q   =   0   sampai   dengan   pusat   garis   minimum

pertamanya.

  

Sebenarnya  letak  maksimum utama  tidak  persis ditempat atau ditengah-tengah antara 2 maksimum utama melainkan kurang sedikit dari  . Misalnya :

Sedangkan  adalah hanya pendekatan saja. Cara mencari maksimum utama sebenarnya dimulai dengan :

Ternyata  intensitas  cahaya  semakin  mengecil.  jika  sumber  cahaya putih, maka dan kemerah-merahan ditepiya dan seterusnya tampak warna- warna  dari  speaktrum.  Jika  lebar  celah  b  lebih  kecil  dari  pada  panjang celah  l sehingga  efek  panjang  tidak diabaikan  maka.9  Sehingga  memiliki intensitas sebagai berikut;

C.  Difraksi Kisi (Celah Banyak/Majemuk)

Kisi  difraksi  adalah  alat  optis  yang  terdiri  dari  banyak  celah  yang identik,  yang  disusun sejajar,  berjarak  sama.Pola  difraksi dari kisi cukup rumit.Celah rangkap merupakan kisi yang paling sederhana.

Kegunaan kisi adalah untuk spektroskopi.Dampak penambahan celah yaitu :

-   Pada pola difraksi terlihat maksimum interperensi menyempit dan lebih tajam (intensitas lebih besar). Jika jumlah celah banyak sekali. Pita-pita terang ini akan berbentuk garis-garis saja.

-   Maksimum daerah yang lemah akan terjadi diantara maksimum utama interferensi, jumlah sekunder maksimum bertambah.

a.   Distibusi identitas

Jarak  antara  dua  minima  dikiri kanan  maksimum pusat  adlah dua kali jarak antara dua minimayang lain, Diantara dua minima,, intensitas naik sampai kedua maksimum sekunder yang memiliki intensitas yang rendah,  lalu menurun dan naik lagi waktu mendekati maksimum utama.

b.   Disfersi kisi

Sistem kisi untuk difraksi dinamakan kisi difraksi tarasmisi yang dapat  digunakan untuk  keperluan  menganalisis sinar-sinar  inframerah dekat, cahaya tampak ataupun sinar ultraviolet. kisi difraksi cahaya ini terdiri  dari  beribu-ribu  celah  tiap  sentimeternya.  Kisi  dapat  dibuat dengan    menggoreskan    sederetan   garis-garis    sejajar    pada    filem trasparan.  Garis-garis  ini  kemudian  berfungsi  sebgai  ruang  diantara celah-celah, kisi difraksi disebut  kisi refleksi,  yaitukisi yang dibentuk oleh sederetan garis-garis yang dibuat pada permukaan metal. Daerah antara dua garis yang akan memantulkan cahaya  membuat  suatu pola

difraksi.

Jika   cahaya   polikromatik   jatuh   pada   kisi,   tiap-tiap lamda akan membentuk  garis   maksimum  pada  sudut-sudut yang berbeda-beda kecuali   pada   orde   m=0,   sudut   ini   sama   untuk   semua   panjang gelombang.   Maksima   dari   berkas   tersebut   pada   suatu   orde   akan merupakan spectrum. jadi ada spectrum orde ke 1,2,3dan seterusnya.

Makin  besar  nilai lamda makin besar deviasi untuk suatu orde. berarti warna  merah di deviasi (perubahan arah dari jalan sinar)   lebih  besar dari  pada  warnaviolet,  hal  ini  kebalikan  dari  apa  yang  terjadi  pada dispersi  (peristiwa  penguraian  warna   dari  suatu  berkas   campuran panjang gelombang) oleh prisma. Dispersi kisi ditentukan oleh:

Semakin tinggi orde, daya disfersi semakin tinggi artinya cahaya

terus semakin sempurna.

c.   Pembentukan Spektrum oleh kisi

Kisi  difraksi  penting   untuk   menganalisis   spektum  gelombang elektromagnetik    yang    memiliki    daerah    yang    luas    dan    lebih menguntungkan  dari  pada  menggunakan  prisma.  salah  satu  hal  yang menguntungkan adalah kisi difraksi yang tidak bergantung pada sifat- sifat disfersi ari bahan hanya bergantung pada geometri ( bentuk kuran)

dan kisi. dibawah ini gambar spectrometer kisi.

d.   Daya Pisah difraksi ( daya pisah kromatik)

Dua  berkas  cahaya  dengan  panjang  gelombang  λ1   dan  λ2   yang berbeda kecil sekali (Δλ= λ1-  λ2 = 0 ) jatuh pada sebuah kisi difraksi, maka  maksimum  pertama  pada  orde  pertama  dari  λ1   dan  λ2   dapat berbentuk  snagat  berdekatan  sehingga  sukar  untuk  membedakannya apakah  berkas  yang  asli  monokromataik  atau  tidak.   Agar  supaya panjang  gelombang  dapat  dibedakan  atau  dilihat  secaraterpisah  pada suatu  orde  tertentu,  haruslah  maksimum  pada  λ1    berimpit  dengan minimum  λ2   dan  sebaliknya.  Secara  matematis  daya  yaitu  sebagai berikut:

Misal q1 dan q2  adalah sudut-sudut yang memenuhi persamaan ini maka:

 Sehingga makin besar jumlah garis pada kisi dan makin tinggi orde dari spectrum  maka  daya  kisi  makin  besar  serta  daya  pisah  kisi tidak bergantung pada ukuran dan jarak antar garis.

 DAFTAR PUSTAKA

Alonso, M., E. J. Finn, Physisic, Addison Wesley, Reading, Mass, USA, 1992. Darling, David (2007). "Wave - Particle Duality". The Internet Encyclopedia of

Science. The Worlds of David Darling. Diakses tanggal 03-09-2015.

Feynman, Richard P,  The Feynman Lectures on Physics, Vol. 3. USA: Addison- Wesley, (1965)

Goodman, Joseph . Introduction to Fourier Optics. Englewood, Co: Roberts & Company, (2005).

Haliday D., R. Resnick,  Fisika  Terjemahaan P. Silaban dan E. Sucipto,  Jakarta: Erlangga, (1984).

Jati   ,   Bambang   murdaka   eka   dan   trikuntoro   Priyambodo.   Fisika   dasar listrik,magnet,optika,  fisika  modern  untuk  mahasiswa  ilmu-ilmu  eksakta  & teknik, Yogyakarta: ANDI (2010)

Rothman, Tony, Everything's Relative and Other Fables in Science and

Technology. New Jersey: Wiley, (2003).

Sarojo, Ganijanti Aby. Gelombang dan Optika, Jakarta: Salemba Teknika, 2011

Tipler,  Paul  A.,  Fisika  Sains  dan  Teknik  Terjemahaan  Bambang  Soegijono.,, Jakarta: Erlangga, 2001.

https://id.wikipedia.org/wiki/Difraksi