Contoh Laporan Interferensi young

                                                                                         BAB I

                                                                               PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

         Interferensi merupakan gejala superposisi gelombang. Interferensi adalah kerja sama antara dua gelombang cahaya atau lebih pada suatu titik atau daerah tertentu pada suatu waktu tertentu pula. Peralatan yang digunakan untuk menunjukan adanya interferensi cahaya tersebut interferometer. Salah satu percobaan yang menunjukkan adanya umbai-umbai interferensi (interference fringe) adalah percobaan Young ini berdasarkan pada interferometer pemisah muka gelombang (wave front splitting interferometer).

         Dalam Kehidupan sehari interferensi bisa dilihat salah satunya dari warna structural.  Warna structural muncul sebagai hasil susunan struktur fisik yang berinteraksi dengan cahaya menghasilkan warna tertentu.  Warna structural juga bertanggung jawab terhadap warna warna bulu berbagai macam burung, seperti blue jay seperti halnya pada sayap kupu – kupu dan cangkang kumbang.  Variasi jarak antara pola – pola warna sering menyebabkan efek warna – warni seperti pada bulu merak, gelembung sabun, lapisan tipis minyak, dan intan, karena warna yang dipantulkan bergantung pada sudut pengamatan.

1.2  Tujuan Percobaan

              Adapun tujuan dari percobaan interferensi Young adalah sebagai berikut :

1.      Memahami prinsip interferensi Young

2.      Menghitung jarak antar celah

1.3  Rumusan Masalah

       Adapun rumusan masalah dari percobaan interferensi Young adalah sebagai berikut :

1.      Bagaimana cara membuktikan adanya interferensi deskruftif

2.      Bagaimana cara membuktikan adanya interferensi kontruktif

3.      Apakah hasil yang akan didapatkan setelah melakukan percobaan interferensi young

1.4  Manfaat Percobaan

       Adapun manfaat percobaan dari percobaan interferensi Young adalah sebagai berikut :

1.      Mampu mengaplikasikan di dalam kehidupan sehari-hari.

BAB II

DASAR TEORI

Interferensi cahaya adalah perpaduan antara dua gelombang cahaya. Agar interferensi cahaya  dapat teramati dengan jelas, maka kedua gelombang cahaya itu harus bersifat koheren. Dua gelombang cahaya dikatakan koheren apabila kedua gelombang cahaya tersebut mempunyai amplitudo, frekuensi yang sama dan pada fasenya tetap. Ada dua hasil interferensi cahaya yang dapat teramati dengan jelas jika kedua gelombang tersebut berinterferensi. Apabila kedua gelombang cahaya berinteferensi saling memperkuat (bersifat konstruktif), maka akan menghasilkan garis terang yang teramati pada layar. Apabila kedua gelombang cahaya berinterferensi saling memperlemah (bersifat destruktif), maka akan menghasilkan garis gelap yang teramati pada layar. Marilah sekarang kita mempelajari peristiwa interferensi cahaya yang telah dilakukan eksperimen oleh para ilmuwan terdahulu, seperti halnya Thomas Young dan Fresnell (Halliday, 2010)

Percobaan Thomas Young dengan cahaya adalah bagian dari fisika klasik jauh sebelum mekanika kuantum, dan konsep dualitas gelombang-partikel. Dia percaya itu menunjukkan bahwa teori gelombang cahaya itu benar, dan eksperimennya kadang-kadang disebut sebagai percobaan Young atau celah Young. Eksperimen ini biasa disebut  "jalan ganda", di mana gelombang dibagi menjadi dua gelombang terpisah yang kemudian digabungkan menjadi satu gelombang. Perubahan panjang lintasan dari kedua gelombang menghasilkan pergeseran fase, menciptakan pola interferensi. Versi lain adalah interferometer Mach-Zehnder, yang membagi berkas dengan cermin (Halliday, 2010)

 Dalam versi dasar percobaan ini, sumber cahaya yang koheren, seperti sinar laser, menyinari pelat yang ditembus oleh dua celah paralel, dan cahaya yang melewati celah tersebut diamati pada layar di belakang pelat. Sifat gelombang cahaya menyebabkan gelombang cahaya melewati dua celah untuk mengganggu, menghasilkan pita terang dan gelap di layar - hasil yang tidak akan diharapkan jika cahaya terdiri dari partikel klasik. Namun, cahaya selalu ditemukan untuk diserap di layar pada titik-titik diskrit, sebagai partikel individu (bukan gelombang), pola interferensi yang muncul melalui kerapatan yang bervariasi dari hits partikel ini di layar. Lebih jauh lagi, versi eksperimen yang mencakup detektor di celah menemukan bahwa setiap foton yang terdeteksi melewati satu celah (seperti halnya partikel klasik), dan tidak melalui kedua celah (seperti halnya gelombang). Namun, percobaan tersebut menunjukkan bahwa partikel tidak membentuk pola interferensi jika mendeteksi celah mana yang dilewati. Hasil ini menunjukkan prinsip dualitas gelombang-partikel (Serwey, 2010)

Entitas berskala atom lainnya, seperti elektron, ditemukan menunjukkan perilaku yang sama ketika ditembakkan ke arah celah ganda. Selain itu, deteksi dampak diskrit individu diamati secara inheren probabilistik, yang tidak dapat dijelaskan menggunakan mekanika klasik. Percobaan dapat dilakukan dengan entitas yang jauh lebih besar daripada elektron dan foton, meskipun itu menjadi lebih sulit karena ukuran meningkat. Entitas terbesar yang digunakan untuk eksperimen double-slit adalah molekul yang masing-masing terdiri dari 810 atom (yang massa totalnya lebih dari 10.000 unit massa atom) (Serwey, 2010)

Percobaan double-slit (dan variasinya) telah menjadi eksperimen pemikiran klasik, karena kejernihannya dalam mengekspresikan teka-teki inti mekanika kuantum. Karena itu menunjukkan keterbatasan mendasar dari kemampuan pengamat untuk memprediksi hasil eksperimen, Richard Feynman menyebutnya "sebuah fenomena yang tidak mungkin untuk menjelaskan dengan cara klasik apa pun, dan yang ada di dalamnya jantung mekanika kuantum. Dalam realita , itu mengandung satu-satunya misteri [mekanika kuantum]. Simulasi fungsi gelombang partikel: percobaan celah ganda. The blur putih merupakan partikel. Semakin putih pixel, semakin besar kemungkinan menemukan partikel di tempat itu jika diukur (Tipler, 1998)

Jika salah satu menerangi dua celah paralel, cahaya dari dua celah lagi mengganggu. Di sini interferensi adalah pola yang lebih jelas dengan serangkaian bolak cahaya dan pita gelap. Lebar pita adalah milik frekuensi cahaya yang menyilaukan. Ketika Thomas Young (1773–1829) pertama kali menunjukkan fenomena ini, ini menunjukkan bahwa cahaya terdiri dari gelombang, karena distribusi kecerahan dapat dijelaskan oleh gangguan aditif dan subktif tambahan dari muka gelombang. Percobaan Young, yang dilakukan pada awal 1800-an, memainkan bagian penting dalam penerimaan teori gelombang cahaya, mengalahkan teori corpuscular cahaya yang diusulkan oleh Isaac Newton, yang telah menjadi model propagasi cahaya yang diterima pada abad ke-17 dan ke-18. Namun, penemuan selanjutnya dari efek fotolistrik menunjukkan bahwa dalam keadaan yang berbeda, cahaya dapat berperilaku seolah-olah terdiri dari partikel-partikel diskrit. Penemuan yang tampaknya bertentangan ini membuatnya perlu melampaui fisika klasik dan memperhitungkan sifat quantum cahaya (Tipler, 1998)

Untuk menunjukkan hasil interferensi cahaya, di depan celah tersebut diletakkan layar pada jarak L maka akan terlihat pada layar berupa garis gelap dan terang. Garis terang merupakan hasil interferensi yang saling memperkuat dan garis gelap adalah hasil interferensi yang saling memperlemah. Hasil interferensi bergantung pada selisih jarak lintasan cahaya dari celah ke layar. Akan terjadi garis terang jika selisih lintasan merupakan kelipatan bilangan genap atau  kelipatan bilangan bulat. Sebaliknya akan terjadi garis gelap jika selisih lintasan merupakan kelipatan bilangan ganjil kali (Serwey, 2010)

Apabila dua gelombang bertemu, dan saling menguatkan, maka akan terjadi interferensi maksimum dan terbentuk pola garis terang. Pada celah ganda, interferensi ini akan terjadi apabila kedua gelombang memiliki fase yang sama (sefase), yaitu apabila keduanya berfrekuensi sama dan titik-titik yang bersesuaian berada pada tempat yang sama selama osilasi pada saat yang sama. Secara matematis kita dapat menulis kondisi ini untuk intensitas maksimum seperti,

d sin θ = n λ

dimana n dapat mengambil nilai integer, n = 0, 1, 2, 3 ... dan kita mengasumsikan bahwa θ = θ 'atau dengan kata lain lebar setiap celah kecil dibandingkan dengan pemisahannya (d >> di atas ).Namun, jika dua gelombang tidak bertemu, dan akan saling meniadakan maka terjadi interferensi minimum, sehingga terbentuk pola garis gelap. Interferensi ini terjadi pada dua gelombang yang tidak sefase. Secara matematis dapat kita tuliskan

d sin θ =( n + ½) λ

n = 0,1,2,3,…..

Dalam uraian di atas diasumsikan bahwa cahaya yang datang adalah monokromatik. Jika cahaya putih (yang berisi semua panjang gelombang dalam spektrum yang terlihat) digunakan, maxima untuk panjang gelombang yang berbeda akan terjadi pada posisi yang sedikit berbeda (y) pada layar. Dalam hal ini pola interferensi hanya akan diamati jika maksimum - pemisahan minimum jauh lebih besar daripada pemisahan antara maksimum panjang gelombang ekstrim dalam cahaya putih (merah dan ungu) untuk "n" yang sama (Halliday, 2010)