Gelombang Cahaya: Latihan Soal dan Pembahasan Kelas XII

Soal Gelombang Cahaya

1.   Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan pada dua celah sempit vertikal berdekatan dengan jarak d = 0,01 mm. Pola interferensi yang terjadi ditangkap pada jarak 20 cm dari celah. Diketahui pada jarak antara garis gelap pertama di sebelah kiri ke garis gelap pertama di sebelah kanan adalah 7,2 mm. Panjang gelombang berkas cahaya adalah…

A.   180 nm

B.   270 nm

C.   360 nm

D.   720 nm

E.   1800 nm

(SPMB 2003 Regional I)

2.   Dalam percobaan interferensi dua celah (percobaan Young) dipakai sinar kuning monokromatis, maka pada layar terlihat…

A.   Garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang di tengah kuning.

B.   Garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang di tengah gelap.

C.   Garis berwarna seperti pelangi dengan garis yang di tengah kuning.

D.   Garis berwarna seperti pelangi dengan garis yang di tengah gelap.

E.   Garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang di tengah putih.

A

(Tes ITB 1976)

3.   Warna biru langit terjadi karena cahaya matahari mengalami…

A.   Difraksi

B.   Hamburan

C.   Interferensi

D.   Pemantulan

E.   Pembiasan

B

(PP I 1980)

4.   Jika tidak ada atmosfer yang menyelubingi Bumi, maka pada siang hari langit akan berwarna…

A.   Biru

B.   Putih

C.   Hitam

D.   Merah

E.   Kuning

C

5.   Dengan menggunakan kisi difraksi, kita ingin mempelajari suatu spektrum cahaya matahari. Yang mana di antara warna-warna cahaya berikut yang paling kuat dilenturkan…

A.   Biru

B.   Violet

C.   Hijau

D.   Kuning

E.   Merah

E

(UMPTN 1989 Rayon C)

6.   Jika cahaya putih dilewatkan pada sebuah kisi difraksi maka akan dihasilkan tiga orde pertama spektrum pada layar. Warna spektrum pusat tersebut adalah…

A.   Putih

B.   Ungu

C.   Merah

D.   Merah dan violet

E.   Hijau

A

 (UMPTN 1997 Rayon A)

7.   Pada percobaan Young (celah ganda), jika jarak antara dua celahnya dijadikan dua kali semula, maka jarak antara dua garis gelap yang berurutan menjadi…

A.   1/4 kali semula

B.   1/2 kali semula

C.   2 kali semula

D.   4 kali semula

E.   Tidak berubah

(PP I IPA Terpadu 1983)

8.   Cahaya dengan panjang gelombang 6000 Å mengenai celah kembar Young dengan jarak antarcelahnya 0,1 mm. Pola yang terjadi ditangkap pada layar berjarak 2 m dari celah, dan jarak garis terang pusat ke garis terang yang paling pinggir pada layar 6 cm. Banyaknya garis terang yang terdapat pada layar adalah…

A.   5 garis

B.   6 garis

C.   8 garis

D.   10 garis

E.   11 garis

9.   Seberkas cahaya melewati celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde kedua dengan sudut deviasi 30^o terhadap garis normal. Apabila lebar celah 2,4 x 10^-4 cm, maka panjang gelombang tersebut adalah…

A.   4800 Å

B.   6000 Å

C.   9600 Å

D.   19.200 Å

E.   20.000 Å

10.                Suatu berkas sinar sejajar mengenai tegak lurus suatu celah yang lebarnya 0,4 mm. Di belakang celah diberi lensa positif dengan jarak fokus 40 cm. Garis terang pusat (orde nol) dengan garis gelap pertama pada layar di bidang fokus lensa berjarak 0,56 mm. Panjang gelombang sinar itu adalah…

A.   6,4 x 10⁷ m

B.   1,6 x 10^-7 m

C.   4,0 x 10^-7 m

D.   5,6 x 10^-7 m

E.   0,4 x 10^-7 m

(PP 1 Tahun 1983)

11.                Dua berkas sinar monokromatis X dan Y menyinari tegak lurus sebuah kisi. Ternyata sudut deviasi maksimum orde kedua sinar X sama dengan sudut deviasi maksimum orde ketiga sinar Y. Nilai perbandingan panjang gelombang sinar X dan Y adalah…

A.   2/3

B.   3/2

C.   2

D.   1/2

E.   Sin 3/2

12.                Dua celah yang berjarak 1 mm, disinari cahaya merah dengan panjang gelombang 6,5 x 10^-7 m. Garis gelap terang dapat diamati pada layar yang berjarak 1 m dari celah. Jarak antara gelap ketiga dan terang kelima adalah…

A.   0,85 mm

B.   1,62 mm

C.   2,55 mm

D.   3,25 mm

E.   4,87 mm

(SPMB Tahun 2004)

13.                Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6 x 10^-7 m datang tegak lurus pada suatu kisi difraksi yang memiliki tetapan 5 x 10⁵ garis per meter. Spektra orde tertinggi yang diamati adalah…

A.   3

B.   4

C.   6

D.   7

E.   8

14.                Bila seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 5000 celah/cm akan dihasilkan garis terang kedua dengan sudut deviasi 30^o terhadap garis normal. Berarti, panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah…

A.   2500 Å

B.   3400 Å

C.   5000 Å

D.   8500 Å

E.   10.000 Å

(Ebtanas Tahun 1991)

15.                Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 625 nm datang tegak lurus pada suatu kisi difraksi. Bayangan kisi difraksi orde kedua dibentuk dalam arah 30^o terhadap arah normal kisi. Banyak garis tiap mm yang dimiliki kisi adalah…

A.   4 x 10^-1

B.   4 x 10²

C.   8 x 10²

D.   4 x 10⁵

E.   8 x 10⁵

16.                Cahaya kuning dengan panjang gelombang 5.800 Å dilewatkan pada celah ganda Young. Interferensi minimum orde-4 pada layar berjarak 7 mm dari garis terang pusat. Jika jarak celah ke layar 1 m, jarak antarcelahnya adalah…

A.   3,5 x 10^-4 m

B.   0,6 x 10^-4 m

C.   2,9 x 10^-4 m

D.   4 x 10⁴ m

E.   9,8 x 10^-5 m

17.                Seberkas cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6.600 Å datang tegak lurus pada kisi. Jika garis terang orde ke-2 membuat sudut 30^o dengan garis normal pada kisi, jarak antarcelah pada kisi adalah…

A.   2,64 x 10^-4 m

B.   7 x 10^-4 m

C.   5,12 x 10⁵ m

D.   1,5 x 10^-4 m

E.   8,87 x 10^-5 m

18.                 Cahaya di ruang hampa memiliki kecepatan 3 x 10⁸ ms^-1. Jika cahaya tersebut merambat dalam zat cair yang memiliki permitivitas listrik        10^-11C²N^-1m^-2 dan permeabelitas magnet 1,6 x 10^-6 WbA^-1m^-1, kecepatan cahaya itu dalam zat cair adalah…

A.   4,5 x 10⁶ ms^-1

B.   7,0 x 10⁸ ms^-1

C.   5,1 x 10⁷ ms^-1

D.   3,7 x 10⁸ ms^-1

E.   2,5 x 10⁸ ms^-1

19.                 Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5 x 10^-7 m datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde ke-2 membuat sudut 30^o dengan garis normal pada kisi, maka jumlah garis per cm kisi adalah…

A.   2 x 10³

B.   4 x 10³

C.   5 x 10³

D.   2 x 10⁴

E.   5 x 10⁴

(PP I 1982)

20.                 Sebuah kisi yang memiliki 3000 garis tiap cm kita gunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya. Sudut antara garis pusat dan garis pada orde pertama adalah 8^o (sin 8^o = 0,140). Dari hasil di atas, panjang gelombang cahaya itu adalah…

A.   2,70 x 10^-8 m

B.   4,63 x 10^-8 m

C.   3,70 x 10^-7 m

D.   4,25 x 10^-7 m

E.   4,67 x 10^-7 m

(Sipenmaru Tahun 1988)