INTERFERENSI CAHAYAMuhammad Sodik1 , Helsy Dinafitri2, Yuliana Puspitasari3, Asmarani4, Daryatun5 , Melinda Maharani6 NIM: 1. 06121011012; 2. 06121011020; 3. 06121011025; 4. 06121011034; 5. 06121011038 ;6. 06121011044Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan PMIPA, Universitas SriwijayaIndralaya, Sumatra Selatan, Indonesia 30662

AbstrakInterferensi adalah penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru. Interferensi merupakan gejala superposisi gelombang. Interferensi cahaya selain dapat bersifat membangun (konstruktif), juga dapat bersifat merusak (destruktif). Salah satu syarat terjadinya interferensi cahaya adalah kedua gelombang harus koheren. Untuk mendapatkan dua sumber cahaya koheren, A. J Fresnell dan Thomas Young menggunakan sebuah lampu sebagai sumber cahaya. Fressnell menggunakan celah tunggal sedangkan Young menggunakan celah ganda. Interferensi juga dapat terjadi pada lapisan tipis air dan udara (cincin Newton). Prinsip interferensi diterapkan dalam sebuah alat optik yakni inferometer.Kata kunci: Pengukuran cahaya, lux meter, jenis-jenis radiasi, aplikasi radiasi1. PendahuluanInterferensi adalah penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru.Interferensi merupakan gejala superposisi gelombang.Interferensi cahaya selain dapat bersifat membangun (konstruktif), juga dapat bersifat merusak (destruktif). Interferensi konstruktif terjadi jika kedua gelombang mempunyai fasa yang sama sedangkan interferensi destruktif terjadi jika kedua gelombang mempunyai beda fasa sebesar . Pada interferensi dihasilkan sehingga gelombang baru (gelombang resultan) yang merupakan penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Gelombang resultan memiliki amplitudo maksimum.

Beda fasa dua gelombang yang bersuperposisi di suatu tempat dapat terjadi karena perbedaan jarak tempuhnya meskipun pada sumbernya keduanya sefasa.

Bila beda fasa dua gelombang di suatu tempat terjadi karena perbedaan panjang lintasan yang ditempuh oleh masing-masing gelombang, maka

Agar interferensi konstruktif/destruktif dapat terjadi terus menerus di suatu tempat, maka sumber-sumbergelombangnya harus menghasilkan gelombang yang koheren.Dua gelombang dikatakan koheren jika beda fasanya tetap.

Cahaya juga merupakan gelombang (yaitu gelombang EM) sehingga prinsip superposisi linear juga berlaku pada cahaya. Fenomena interferensi (konstruktif dan destruktif) juga dapat ditemui pada gelombang cahaya.Interferensi cahaya bisa terjadi jika ada dua atau lebih berkas sinar yang bergabung. Jika cahayanya tidak berupa berkas sinar, maka interferensinya sulit diamati. Interferensi cahaya sulit diamati karena dua alasan:1. Panjang gelombang cahaya sangat pendek, kira-kira 1% dari lebar rambut.2. Setiap sumber alamiah cahaya memancarkan gelombang cahaya yang fasenya sembarang (random) sehingga interferensi yang terjadi hanya dalam waktu sangat singkat. Interferensi terjadi jika terpenuhi dua syarat berikut ini:1. Kedua gelombang cahaya harus koheren, dalam arti bahwa kedua gelombang cahaya harus memiliki beda fase yang selalu tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki frekuensi yang sama.2. Kedua gelombang cahaya harus memiliki beda fase, frekuensi dan amplitude yang hampir sama.Untuk menghasilkan pasangan sumber cahaya kohern agar dapat menghasilkan pola interferensi adalah : 1. Sinari dua (atau lebih) celah sempit dengan cahaya yang berasal dari celah tunggal (satu celah). Hal ini dilakukan oleh Thomas Young.2. Dapatkan sumber-sumber kohern maya dari sebuah sumber cahaya dengan pemantulan saja. Hal ini dilakukian oleh Fresnel. Hal ini juga terjadi pada pemantulan dan pembiasan (pada interferensi lapisan tipis).3. Gunakan sinar laser sebagai penghasil sinar laser sebagai penghasil cahaya kohern.Jadi, interferensi cahaya tidaklah senyata seperti interferensi pada gelombang air atau gelombang bunyi.

2. Percobaan Fressnell dan YoungUntuk mendapatkan dua sumber cahaya koheren, A. J Fresnelldan Thomas Young menggunakan sebuah lampu sebagai sumber cahaya. Dengan menggunakan sebuah sumber cahaya S, Fresnell memperoleh dua sumber cahaya S1 dan S2 yang kohoren dari hasil pemantulan dua cermin. Sinar monokromatis yang dipancarkan oleh sumber S, dipantulkan oleh cermin I dan cermin II yang seolah-olah berfungsi sebagai sumber S1 dan S2. Sesungguhnya, S1 dan S2 merupakan bayangan oleh cermin I dan Cermin II (Gambar di bawah)

Percobaan cermin Fresnell

Berbeda dengan percobaan yang dilakukan oleh Fresnell, Young menggunakan dua penghalang, yang pertama memiliki satu lubang kecil dan yang kedua dilengkapi dengan dua lubang kecil. Dengan cara tersebut, Young memperoleh dua sumber cahaya (sekunder) koheren yang monokromatis dari sebuah sumber cahaya monokromatis. Pada layar tampak pola garis-garis terang dann gelap. Pola garis-garis terang dan gelap inilah bukti bahwa cahaya dapat berinterferensi. Interferensi cahaya terjadi karena adanya beda fase cahaya dari kedua celah tersebut.

Percobaan dua celah oleh Young

Hasil interferensi dari dua sinar/cahaya koheren menghasilkan pola terang dan gelap.

Pola interferensi yang dihasilkan oleh kedua percobaan tersebut adalah garis-garis terang dan garis-garis gelap pada layar yang silih berganti. Garis terang terjadi jika kedua sumber cahaya mengalami interferensi yang saling menguatkan atau interferensi maksimum. Adapun garis gelap terjadi jika kedua sumber cahaya mengalami interferensi yang saling melemahkan atau interferensi minimum. Jika kedua sumber cahaya memiliki amplitudo yang sama, maka pada tempat-tempat terjadinya interferensi minimum, akan terbentuk titik gelap sama sekali. Untuk mengetahui lebih rinci tentang pola yang terbentuk dari interferensi dua celah, perhatikan penurunan-penurunan interferensi dua celah berikut.Pada Gambar di bawah, tampak bahwa lensa kolimator menghasilkan berkas sejajar. Kemudian, berkas cahaya tersebut melewati penghalang yang memiliki celah ganda sehingga S1 dan S2 dapat dipandang sebagai dua sumber cahaya monokromatis. Setelah keluar dari S1 dan S2, kedua cahaya digambarkan menuju sebuah titik A pada layar. Selisih jarak yang ditempuhnya (S2A S1A) disebut beda lintasan.

Percobaan Interferensi YoungS1 dan S2, dua sumber cahaya baruc = jarak antara dua sumber = Sudut belokl = jarak antara dua sumber terhadap layar

Jika jarak S1A dan S2A sangat besar dibandingkan jarak S1 ke S2, dengan S1S2 = d, sinar S1A dan S2A dapat dianggap sejajar dan selisih jaraknya S = S2B. Berdasarkan segitiga S1S2B, diperoleh , dengan d adalah jarak antara kedua celah. Selanjutnya, pada segitiga COA, Untuk sudut-sudut kecil akan didapatkan Untuk kecil, berarti p/l kecil atau p