fisikastudycenter.com- Contoh soal ulangan harian cahaya sebagai gelombang. Beberapa bahasan yang masuk di antaranya pembiasan pada prisma, celah ganda, celah tunggal, daya urai dan polarisasi cahaya.

Soal No. 1
Cahaya datang pada salah satu sisi prisma sama sisi dengan sudut datang 45°. Jika indeks bias prisma √2, maka sudut deviasinya adalah
A. 30°
B. 45°
C. 58°
D. 60°
E. 75°

Pembahasan
Pembiasan pada prisma dengan data:
i1 = 45°
np = √2
β = 60° (segitiga samasisi)
δ =....
Sudut deviasi pada prisma dirumuskan
δ = i1 + r2 - β
i1 dan β telah diketahui datanya, r2 belum diketahui. Dari pembiasan pada permukaan I dan penerapan Snellius:
nu sin i1 = n2 sin r1
1(sin45°) = √2 sin r1
1(1/2√2) = √2 sin r1
sin r1 = 1/2
r1 = 30°

Menentukan i2:
r1 + i2 = β
30 + i2 = 60
i2 = 30°
Menentukan r2 dari pembiasan pada bidang II
np sin i2 = nu sin r2
√2 sin 30° = 1(sin r2)
√2 (1/2) = sin r2
sin r2 = 1/2 √2
r2 = 45°
Sehingga kembali ke rumus sudut deviasi pada prisma:
δ = i1 + r2 - β
= 45 + 45 - 60°
= 30°

Soal No. 2
Sebuah prisma dengan sudut pembias 12,6° dengan indeks bias bahan 1,5. Bila sebuah cahaya monokromatis mengenai bidang pembias prisma tersebut maka besar sudut deviasi minimumnya adalah....
A. 6,3°
B. 10,3°
C. 12,3°
D. 15,3°
E. 18,3°

Pembahasan
Sudut deviasi minimum pada prisma untuk sudut pembias lebih kecil dari 15° dan prisma berada di udara:
δmin = (n - 1)β
= (1,5 - 1)12,6°
= 6,3°

Soal No. 3
Sinar monokromatis yang datang dari udara masuk ke bidang pembias prisma yang indeks biasnya 1/2 √10. Jika sudut pembias prisma adalah 37° maka sudut deviasi minimumnya adalah...(sin 37° = 3/5)
A. 17°
B. 19°
C. 21°
D. 23°
E. 25°

Pembahasan
Data;
β = 30°
np = 1,5
δmin =.....
Menentukan sudut deviasi minimum pada prisma untuk sudut puncak (sudut pembias) besar:

sin 1/2 (37°) dapat dicari dulu dengan menggunakan rumus sudut tengahan, jika sin 37° = 3/5 maka cos 37° = 4/5:

Dengan mengambil nilai yang positif saja, nilai sin dari sudut setengah dari 37° adalah

Sudut deviasi minimum:

diperoleh sudut deviasi minimum adalah 23°

Soal No. 4
Sebuah prisma memiliki sudut pembias 18°. Jika indeks bias sinar merah adalah 1,46 dan indeks bias sinar ungu adalah 1,49 maka besarnya sudut dispersi adalah…
A. 0,19°
B. 0,25°
C. 0,37°
D. 0,45°
E. 0,54°

Pembahasan
Sudut dispersi
φ = (nungu - nmerah
= (1,49 - 1,46)18°
= (0,03)18°
= 0,54°

Soal No. 5
Dua celah yang berjarak 1 mm disinari cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 6 × 10-7 m. Garis gelap terang dapat diamati pada layar yang berjarak 1 m dari celah. Jarak antara gelap kedua dan terang keempat adalah....
A. 0,95 mm
B. 1,50 mm
C. 2,74 mm
D. 3,25 mm
E. 4,80 mm

Pembahasan
Celah ganda:

G2 ke T4 → n = 2,5
λ = 6 × 10-7 m = 6 × 10-4 m
L = 1 m = 103 mm
Δy =....


Jawab: B. 1,50 mm

Soal No. 6
Suatu berkas cahaya monokromatis setelah melalui sepasang celah sempit yang jaraknya 0,3 mm membentuk pola interferensi pada layar yang jaraknya 1,2 m dari celah tadi. Bila jarak antara garis gelap kedua terhadap pusat pola 3 mm, maka panjang gelombang yang digunakan….
A. 1,25 × 10–7 m
B. 2,50× 10–7 m
C. 3,75× 10–7 m
D. 5,60× 10–7 m
E. 7,50× 10–7 m

Pembahasan
Celah tunggal pola gelap ke-2: