Difraksi Cahaya Pada Celah Tunggal dan Kisi Fisika

Difraksi cahaya merupakan peristiwa yang terjadi akibat pembelokan atau pelenturan arah rambat cahaya pada saat melewati celah sempit dan jika ditangkap pada layar akan menghasilkan pola garis terang dan gelap. Peristiwa difraksi biasa juga disertai dengan terjadinya interferensi.

Celah sempit yang dapat menghasilkan peristiwa difraksi cahaya yaitu pada celah tunggal dan celah kisi (celah banyak).

a. Celah Tunggal

Celah tunggal merupakan celah sempit yang berukuran kecil dan hanya terdiri dari satu lubang atau satu celah. Difraksi pada celah tunggal disebut juga difraksi Fraunhofer yang menjelaskan konsep Huygens.

Rumus difraksi cahaya pada celah tunggal:

b. Celah Kisi (Celah Banyak)

Celah kisi merupakan sederetan celah sempit yang berjumlah sangat banyak dengan ukuran lebar yang sama dan dibatasi penutup-penutup yang juga sama ukuran.

Sebuah kisi tersusun dari ribuan celah dengan ukuran banyak garis tiap centimeter. Misalnya, sebuah kisi mempunyai celah/garis (N) sebanyak 1.000 garis tiap cm, maka jarak antar celah (tetapan kisi) disimbolkan dengan d sebesar:

Rumus difraksi cahaya pada celah kisi:

Soal dan Pembahasan Difraksi Cahaya:
1. Sebuah celah tunggal dijatuhi oleh sinar merah yang memiliki panjang gelombangnya 650 nm dengan sudut biasnya 30°. Berapa besar nilai d saat pola minimum terjadi difraksi pada layar?
Pembahasan:

2. Seberkas cahaya jatuh secara tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5000 garis per cn. Jika sudut bias terang orde kedua sebesar 30°, maka panjang gelombang cahaya yang dipakai sebesar ... A°
Pembahasan:

3. Berkas sinar monokromatik mempunyai panjang gelombang 6000 A° dijatuhkan secara tegak lurus pada celah tunggal yang memiliki lebar 0,1 mm. Jika jarak layar ke celah sejauh 4 meter, maka jarak garis gelap pertama terhadap titik terang pusat adalah ... mm
Pembahasan:

4. Seberkas sinar monokromatik dengan panjang gelombang sebesar 5000 A° datang secara tegak lurus pada celah kisi. Jika spektrum garis terang orde kedua membentuk sudut 30° terhadap garis normal pada kisi, maka jumlah garis per cn sebanyak ... garis atau celah.
Pembahasan:

5. Sebuah kisi memiliki celah sebanyak 2 x 10^4 garis/cm menerima seberkas sinar monokromatik. Jika sudut deviasi dari garis terang pertama adalah 30°, maka panjang gelombang sinar monokromatik yang dipakai adalah ... nm (nanometer)
Pembahasan:

6. Seberkas sinar monokromatik jatuh tegak lurus pada kisi yang memiliki panjang gelombang sinar sebesar 5 x 10^-7 m dan pola spektrum garis orde kedua dan membentuk sudut 30°, maka banyaknya kisi per cm adalah ...
Pembahasan:

Ralat: 0,5 x 10^-4 = N seharusnya 0,5 x 10^4

7. Sebuah kisi mempunyai 3000 garis tiap cm digunakan untuk menentukan panjang gelombang sinar. Sudut yang dibentuk antara garis pusat dan garis pada orde pertama adalah 8° (Sin 8° = 0,140), maka panjang gelombang sinar adalah ... m.
Pembahasan:

8. Sebuah kisi mempunyai 4000 garis tiap cm digunakan untuk menentukan panjang gelombang sinar. Sudut yang dibentuk antara garis pusat dan garis pada orde pertama adalah 6° (Sin 6° = 0,105), maka panjang gelombang sinar adalah ... m.
Pembahasan:

9. Seberkas sinar monokromatik jatuh tegak lurus pada kisi yang memiliki panjang gelombang sinar sebesar 4 x 10^-7 m dan pola spektrum garis orde kedua dan membentuk sudut 30°, maka banyaknya kisi per cm adalah ...
Pembahasan:

10. Seberkas sinar monokromatik jatuh tegak lurus pada kisi yang memiliki panjang gelombang sinar sebesar 8 x 10^-7 m dan pola spektrum garis orde pertama dan membentuk sudut 30°, maka banyaknya kisi per cm adalah ...
Pembahasan: