Latihan Soal Optik Akhir 2012 - WordPress.com

Latihan Soal Optik Dosen Pengasuh : Apit Fathurohman 1. Salah satu cara untuk mendapat pola-pola interferensi adalah dengan cermin Fresnel. Dua buah cermin datar dipasang hampir bersudut 180 o. Sumber cahaya S diletakan pada jarak a dari pertemuan kedua cermin, sehingga kedua cermin membentuk bayangan-bayangan yang akan menjadi sumber cahaya koheren ( S1 dan S 2 ). Jika kita letakan layar pada jarak c dari pertemuan kedua cermin maka kita akan mendapatkan pola-pola interferensi pada layar tersebut. Buktikan bahwa terang ke m dapat dicari dengan rumus :

m 

2 a  pm ac

dengan pm adalah jarak terang ke m dihitung dari terang pusat. 2. Dalam percobaan cincin Newton, cahaya mempunyai panjang gelombang 600 nm. Lensa yang digunakan mempunyai indeks bias 1,5 dan radius 2,5 m. Tentukan radius frinji terang ke lima! 3. Sebuah laser semikonduktor mempunyai panjang gelombang 850 nm dengan interval panjang gelombang 1 nm. Hitunglah panjang koherensi berkas! Bandingkan hasil ini dengan laser He-Ne yang mempunyai bandwidth 0,002 nm pada 632,8 nm! 4. Menurut teori Descartes, pelangi terjadi ketika sinar matahari datang pada tetes hujan dan dibiaskan dengan sudut deviasi minimum atau maksimum. Secara logika jika sinar matahari mengalami deviasi minimum oleh satu tetes hujan maka deviasi oleh tetestetes disekitar tetes hujan ini tidak berkisar jauh dari deviasi minimum. Akibatnya sinarsinar bias dari tetes hujan dan sekitarnya menjadi hampir sejajar, dengan kata lain orang akan melihat pita-pita warna. Jika indeks bias sinar merah 1,333 dab indeks bias sinar ungu 1,345, buktikan bahwa sudut deviasinya maksimum atau minimum maka   42o untuk sinar merah dan   40o untuk sinar ungu!

5. Berapakah ketebalan kuarza yang dibutuhkan uantuk menghasilkan cahaya terpolarisasi sirkular dari berkas cahaya terpolarisasi linear yang dihasilkan oleh sumber uap sodium ?

6. A particle performs harmonic oscillations with a period of 2.0 sec. The amplitude of the oscillations is 10 cm. Find the displacement, velocity and acceleration of the particle in 2.0 sec after it passes through its equilibrium position, if the beginning of the oscillations coincides with the equilibrium position. 7. The wave function of a light wave is 𝐸 𝑧, 𝑡 = 103 sin 𝜋(3 𝑥 10 6 𝑥 − 9 𝑥 1014 𝑡) a. determine the speed, wavelength, frequency and period of the wave, b. determine the magnetic fieldassociated with the wave.

www.bengkelpembelajaran.wordpress.com

1

8. Interference fringers are observed with a biprism of refracting angle 1 o and refractive index 1.5 on the screen 80 cm away from it. If the distance between the source and the biprism is 20 cm, calculate the fringe width when the wavelength of light used is 6900 𝐴. 9. Two coherent sources are 0.18 mm apart and the fringers are observed on a screen 80 cm away. It is found that with a certain monochromatic source of light, the fourth bright fringe is situated at a distance of 10.8 mm from the central fringe. Calculate the wavelength of light. 10. In Fraunhoffer diffraction pattern due to a narrow slit a screen is placed 2 m away from the lens to obtain the pattern. If the slit width is 0.2 mm and the first minima lie 5 mm on either sides of the central maximum, find the wavelength of light. 11. Suatu serat optik terdiri dari suatu core yang terbuat dari kaca flinta n1 = 1.66. Kaca ini dibungkus oleh kaca kerona n2 = 1.52. Hitung berapa sudut terbesar dari sinar yang masuk serat optik ini agar cahaya dapat disalurkan melalui serat optik yang lurus. 12. The wave function of a light wave is 𝐸 𝑧, 𝑡 = 103 sin 𝜋(3 𝑥 10 6 𝑥 − 9 𝑥 1014 𝑡) c. determine the speed, wavelength, frequency and period of the wave, d. determine the magnetic fieldassociated with the wave. 13. Suatu serat optik dapat dibengkokan dan masih dapat menyalurkan cahaya tanpa kehilangan energi. Tentukan berapa jauh serat optik dapat dibengkokan agar tetap dapat menyalurkan cahaya tanpa kehilangan energi. Diameter inti 0,05 mm, indeks bias core 1,66 dan indeks bias cladding 1,52. 14. Sebuah benda diletakan pada dasar sebuah kolam yang lebar sekali dan dalamnya 1 m berisi air jernih. Berapa ukuran papan yang terapung di permukaan air, agar benda tersebut tidak terlihat dari segala arah? (papan tersebut diletakan tepat di atas benda). Ambil nair = 4/3. 15. Lapisan air n = 1,33 tebal 320 di udara, disinari sinar putih tegak lurus lapisan. Pada panjang gelombang  cahaya tampak berapa cahaya terlihat ? (interval wilayah tampak : 400 – 700 nm). 16. Sebuah lampu Sodium dengan panjang gelombang 589 nm membentuk pola interferensi pada layer sejauh 0,8 m dari celah ganda. Frinji-prinji terang pada pola terpisah 0,35 cm. Berapak jarak pisah celah?





 r 1  e i  c )? dalam bentuk f  m ( 2  i  2 n d cos  1  r e 

17. Nyatakan persamaan E r  Ei 

18. Seekor burung terbang di atas sebuah danau pada ketinggian 3 m. Seekor ikan berenang di dalam air pada kedalaman 1 m dari permukaan air. Hitung berapa jarak ikan yang dilihat burung tersebut!


2

19. Sebuah teropong bintang mempunyai lensa objektif dan lensa okuler yang terpisahkan pada jarak 31,2 cm. Seberkas sinar merah dan biru jatuh ke lensa objektif (nm = 1,52, nb = 1,54). Sinar biru jatuh pada jarak 26 cm di belakang lensa objektif pada sumbu utama. Bayangan sinar biru oleh lensa okuler dibentuk bayangan di  . a. Hitung dimana bayangan akhir sinar merah! b. Okuler diganti dengan lensa okuler lain yang mempunyai jarak fokus 4 cm untuk sinar biru. Sebuah layar diltakan pada jarak 44 cm dari objektif. Dimana lensa okuler harus diletakan agar sinar biru terlihat tajam dilayar?


3