Optika fisis sering menjadi materi penting di kelas 12 SMA, terutama untuk persiapan ujian sekolah dan SBMPTN. Materi ini meliputi interferensi, difraksi, polarisasi, dan optika gelombang lainnya. Untuk membantu kamu belajar, berikut kumpulan contoh soal optika fisis untuk SMA dengan tingkat kesulitan bervariasi.
Baca juga:Follow the Money: A Journalistic Audit of the Latest Epstein
Soal 1 (Interferensi Celah Ganda)
Dua celah berjarak 0,4 mm, jarak ke layar 1,2 m, panjang gelombang 500 nm. Jarak garis terang ke-2 dari pusat adalah …
A. 1,5 mm
B. 2,0 mm
C. 2,5 mm
D. 3,0 mm
Pembahasan:
y = (λ D / d) m
= (5×10^-7 × 1,2 / 4×10^-4) × 2
= (6×10^-7 / 4×10^-4) × 2
= (1,5×10^-3) × 2
= 3×10^-3 m = 3 mm
Jawaban: D
Soal 2 (Difraksi Celah Tunggal)
Lebar celah 0,1 mm, panjang gelombang 600 nm, jarak layar 2 m. Jarak minima pertama adalah …
A. 1,2 mm
B. 2,4 mm
C. 3,6 mm
D. 4,8 mm
Pembahasan:
y = λ D / a
= 6×10^-7 × 2 / 1×10^-4
= 12×10^-7 / 1×10^-4
= 12×10^-3 m = 12 mm
Jawaban: (pilihan tidak sesuai, biasanya 12 mm)
Soal 3 (Polarisasi)
Cahaya terpolarisasi melewati analyzer dengan sudut 30°. Intensitas awal I0. Intensitas setelah analyzer adalah …
A. I0 cos²30°
B. I0 sin²30°
C. I0 tan²30°
D. I0
Pembahasan:
Berdasarkan hukum Malus: I = I0 cos²θ
θ = 30°, cos30 = √3/2
I = I0 × (3/4)
Jawaban: A
Soal 4 (Interferensi Cermin Tipis)
Lapisan tipis dengan ketebalan 200 nm dan indeks bias 1,5 pada sudut normal menghasilkan interferensi konstruktif. Panjang gelombang cahaya yang mungkin adalah …
A. 300 nm
B. 400 nm
C. 500 nm
D. 600 nm
Pembahasan:
Kondisi konstruktif: 2 n t = m λ
Jika m = 1, λ = 2 n t = 2 × 1,5 × 200 = 600 nm
Jawaban: D
Soal 5 (Interferensi Celah Ganda)
Jika pola interferensi mengalami pergeseran 2 mm akibat perubahan medium, panjang gelombang cahaya berubah dari 600 nm menjadi …
A. 580 nm
B. 600 nm
C. 620 nm
D. 640 nm
Pembahasan:
Pergeseran pola berbanding lurus dengan panjang gelombang. Jika pergeseran bertambah, panjang gelombang bertambah.
Jawaban: D (asumsi sesuai perubahan)
Soal 6 (Difraksi kisi)
Sebuah kisi memiliki 500 garis per mm. Panjang gelombang 600 nm. Sudut difraksi orde pertama adalah …
A. 20°
B. 30°
C. 40°
D. 50°
Pembahasan:
d = 1/500 mm = 2×10^-6 m
Persamaan kisi: d sinθ = m λ
sinθ = λ/d = 6×10^-7 / 2×10^-6 = 0,3
θ ≈ 17,46°
Jawaban: (tidak ada di pilihan, biasanya dibuat 17°)
Soal 7 (Polarisasi)
Jika dua polarisator tegak lurus, intensitas cahaya setelah polarisator kedua adalah …
A. I0
B. I0/2
C. 0
D. I0/4
Pembahasan:
Tegak lurus membuat intensitas nol.
Jawaban: C
Soal 8 (Interferensi)
Pada percobaan Young, jarak dua celah 0,6 mm, jarak layar 2 m, panjang gelombang 450 nm. Jarak garis gelap ke-1 dari pusat adalah …
A. 1,5 mm
B. 2,0 mm
C. 3,0 mm
D. 4,0 mm
Pembahasan:
y = (λ D / d) m
= (4,5×10^-7 × 2 / 6×10^-4) × 1
= 1,5×10^-3 m = 1,5 mm
Jawaban: A
Soal 9 (Efek Doppler Cahaya)
Sumber cahaya menjauh dengan kecepatan 0,2 c, panjang gelombang awal 500 nm. Panjang gelombang yang diterima …
A. 400 nm
B. 500 nm
C. 600 nm
D. 700 nm
Pembahasan:
Menjauh → redshift → panjang gelombang bertambah.
Jawaban: C (asumsi)
Soal 10 (Interferensi)
Jika jarak garis terang ke-4 adalah 4 mm, maka jarak garis terang ke-2 adalah …
A. 1 mm
B. 2 mm
C. 3 mm
D. 4 mm
Pembahasan:
Jarak garis terang berbanding dengan orde m.
y ∝ m.
Jika m=4 → y=4 mm, maka m=2 → y=2 mm.
Jawaban: B
Dengan latihan soal ini, kamu bisa memahami pola soal optika fisis dan meningkatkan kemampuan menjawab soal ujian. Jangan lupa untuk selalu memahami konsep, bukan hanya menghafal rumus.
Penulis:Loveytha
Post Comment