Difraksi Cahaya adalah peristiwa pelenturan muka gelombang ketika melewati celah sempit. Pola difraksi gelombang cahaya dapat diamati dengan eksperimen menggunakan difraksi celah tunggal dan kisi difraksi.
1. Difraksi celah tunggal
Setiap titik pada celah tunggal dapat
dianggap sebagai sumber gelombang sekunder. Selisih antara kedua berkas
yang terpisah sejauh d adalah d sin θ.
Gambar 6. Pola difraksi celah tunggal.
Analogi dengan pola interferensi celah ganda Young, pola terang difraksi celah tunggal diperoleh jika:
d sin θ = n λ, dengan n = 0, 1, 2, 3, …
dengan d adalah lebar celah.
Interferensi minimum (garis gelap) terjadi jika
d sin θ = (n – ½ )λ, dengan n = 1, 2, 3, …
2. Difraksi pada kisi
Kisi difraksi terdiri atas banyak celah
dengan lebar yang sama. Lebar tiap celah pada kisi difraksi disebut
konstanta kisi dan dilambangkan dengan d. Jika dalam sebuah kisi sepanjang 1 cm terdapat N celah konstanta kisinya adalah:
Pola terang oleh kisi difraksi diperoleh jika:
d sin θ = n λ, dengan n =0, 1, 2, 3, …
dengan d adalah konstanta kisi dan θ adalah sudut difraksi.
Interferensi minimum (garis gelap) terjadi jika
d sin θ = (n – ½ )λ, dengan n =1, 2, 3, …
Dalam optika dikenal difraksi Fresnel dan
difraksi Fraunhofer. Difraksi Fresnel terjadi jika gelombang cahaya
melalui celah dan terdifraksi pada daerah yang relatif dekat,
menyebabkan setiap pola difraksi yang teramati berbeda-beda bentuk dan
ukurannnya, relatif terhadap jarak. Difraksi Fresnel juga disebut
difraksi medan dekat.
Difraksi Fraunhofer terjadi jika
gelombang medan melalui celah atau kisi, menyebabkan perubahan hanya
pada ukuran pola yang teramati pada daerah yang jauh.
Gelombang-gelombang cahaya yang keluar dari celah atau kisi pada
difraksi Fraunhofer hampir sejajar. Difraksi fraunhofer juga disebut
difraksi medan jauh.
Daya Urai Optik
Jika kita memiliki dua benda titik yang
terpisah pada jarak tertentu, bayangan kedua benda bukanlah dua titik
tetapi dua pola difraksi. Jika jarak pisah kedua benda titik terlalu
dekat maka pola difraksi kedua benda saling menindih.
Kriteria Rayleigh yang ditemukan Lord Rayleigh menyatakan bahwa dua benda titik yang dapat dibedakan oleh alat optik, jika pusat pola difraksi benda titik pertama berimpit dengan pita gelap (minimum) ke satu pola difraksi benda kedua.
Ukuran sudut pemisah agar dua benda titik masih dapat dipisahkan secara tepat berdasarkan Kriteria Rayleigh disebut sudut resolusi minimum (θm)
l =jarak celah ke layar
dm=jari-jari lingkaran terang
θ = sudut resolusi
Pola difraksi dapat diperoleh dengan menggunakan sudut θ yang menunjukkan ukuran sudut dari setiap cincin yang dihasilkan dengan persamaan:
dengan λ merupakan panjang gelombang cahaya yang digunakan.
Untuk sudut-sudut kecil, maka diperoleh θ≈sinθ ≈ tan θ = dm/l dan sama dengan sudutnya θ sehingga dapat ditulis:
0 komentar:
Posting Komentar