Optika fisis adalah materi yang sering keluar pada ujian Fisika SMA dan SBMPTN. Karena materi ini cukup kompleks, banyak siswa yang merasa kesulitan. Namun sebenarnya, jika memahami konsep dasar dan sering berlatih, optika fisis dapat dikuasai. Berikut contoh soal optika fisis yang sering keluar di ujian, lengkap dengan cara penyelesaian.
Baca juga:Follow the Money: A Journalistic Audit of the Latest Epstein
Soal yang sering keluar biasanya berkaitan dengan interferensi, difraksi, polarisasi, dan kisi difraksi. Materi ini mudah dikenali karena selalu memakai rumus yang sama, yaitu:
Interferensi: y = (λ D / d) m
Difraksi celah tunggal: a sinθ = m λ
Kisi: d sinθ = m λ
Polarisasi: I = I0 cos²θ
Cermin tipis: 2 n t = m λ (konstruktif) atau 2 n t = (m+1/2) λ (destruktif)
Berikut contoh soal yang sering keluar:
Soal 1 (Interferensi Celah Ganda)
Jarak dua celah 0,5 mm, jarak layar 2 m, panjang gelombang 600 nm. Jarak garis terang ke-4 adalah …
A. 3,0 mm
B. 4,8 mm
C. 4,0 mm
D. 5,0 mm
Jawaban:
y = (λ D / d) m
= (6×10^-7 × 2 / 5×10^-4) × 4
= 9,6×10^-3 m = 9,6 mm
Jawaban: (tidak ada, biasanya 9,6 mm)
Soal 2 (Difraksi Celah Tunggal)
Lebar celah 0,2 mm, panjang gelombang 500 nm, jarak layar 1,5 m. Jarak minima pertama …
A. 3,75 mm
B. 4,0 mm
C. 4,25 mm
D. 4,5 mm
Jawaban: A
Soal 3 (Polarisasi)
Cahaya tak terpolarisasi melewati polarisator dan analyzer sejajar. Intensitas awal I0. Intensitas akhir …
A. I0
B. I0/2
C. I0/4
D. I0/8
Jawaban: C
Pembahasan: Setelah polarisator I0/2, setelah analyzer sejajar menjadi I0/4.
Soal 4 (Kisi Difraksi)
Kisi 600 garis/mm, panjang gelombang 500 nm. Sudut orde pertama …
A. 30°
B. 20°
C. 10°
D. 5°
Jawaban:
d = 1/600 mm = 1,67×10^-6 m
sinθ = 5×10^-7 / 1,67×10^-6 = 0,3
θ ≈ 17,46°
Jawaban: (tidak ada, biasanya 17°)
Soal 5 (Interferensi Cermin Tipis)
Lapisan tipis minyak n=1,5 t=200 nm menghasilkan interferensi konstruktif pada sudut normal. Panjang gelombang yang mungkin …
A. 600 nm
B. 700 nm
C. 800 nm
D. 900 nm
Jawaban: A (jika m=1)
Soal 6 (Efek Doppler Cahaya)
Sumber cahaya mendekat dengan v=0,1c panjang gelombang 700 nm. Panjang gelombang diterima …
A. 630 nm
B. 700 nm
C. 770 nm
D. 840 nm
Jawaban: A
Soal 7 (Interferensi Celah Ganda)
Jika garis terang ke-2 berada pada y=2 mm, maka jarak dua celah adalah …
A. 0,3 mm
B. 0,4 mm
C. 0,5 mm
D. 0,6 mm
Jawaban:
d = λ D m / y
Jika D=2 m, λ=600 nm, m=2, y=2 mm
d = 6×10^-7 × 2 × 2 / 2×10^-3 = 1,2×10^-3 m = 1,2 mm (tidak ada pilihan, harus menyesuaikan)
Soal 8 (Polarisasi)
Jika polarisator dan analyzer membentuk sudut 45°, intensitas akhir …
A. I0/2 cos²45°
B. I0 cos²45°
C. I0/2 cos²45°
D. I0/4 cos²45°
Jawaban: I0/4 (setelah polarisator I0/2, setelah analyzer cos²45=1/2)
Soal 9 (Difraksi Celah Tunggal)
Jika lebar celah 0,1 mm, panjang gelombang 400 nm, jarak layar 2 m. Jarak minima pertama …
A. 8 mm
B. 6 mm
C. 4 mm
D. 2 mm
Jawaban:
y = λ D / a = 4×10^-7 × 2 / 1×10^-4 = 8×10^-3 m = 8 mm
Jawaban: A
Soal 10 (Interferensi Cermin Tipis)
Lapisan tipis n=1,4 t=250 nm menghasilkan interferensi destruktif pada sudut normal. Panjang gelombang yang mungkin …
A. 700 nm
B. 800 nm
C. 900 nm
D. 1000 nm
Jawaban:
2 n t = (m+1/2) λ
Jika m=1 → λ = 4 n t / 3 = 4×1,4×250 / 3 = 466,7 nm (tidak ada)
Soal harus disesuaikan.
Penulis:Loveytha
Post Comment