Kita sudah membahasa tips trik soal interferensi. Sekarang, kita akan menyinggung soal dan pembahasan tentang polarisator. Berikut 10 soal dan pembahasan gelombang cahaya (bagian 3) pilihan ganda.
Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.
21. Sinar sejajar dengan panjang gelombangnya 6000 Å mengenai tegak lurus celah sempit yang memiliki lebar 0,3 mm. Jika jarak celah ke layar adalah 1 m, maka jarak garis terang pertama ke pusat pola pada layar adalah . . .
A. 0,3 mm
B. 0,8 mm
C. 1 mm
D. 1,5 mm
E. 3,0 mm
Pembahasan :
Diketahui :
m = 1,5 (cara lihat gambar 1.1.)
λ = 6000 Å = 6000 x 10-7 mm
d = 0,3 mm
l = 1 m = 1000 mm
Ditanya : jarak terang ke-1 dengan terang pusat (P)
P.d/ l = m. λ
P = m. l. λ/ d
P = 1,5(1000)(6000 x 10-7)/ (0,3)
P = 3 mm
Jawaban E
22. Ketika kita menggunakan kacamata hitam, maka cahaya yang kita lihat akan terasa lebih redup. Hal ini karena . . .
A. Cahaya telah dipantulkan oleh kacamata hitam
B. Cahaya telah diinterferensikan oleh kacamata hitam
C. Cahaya telah didifraksikan oleh kacamata hitam
D. Cahaya telah dibiaskan oleh kacamata hitam
E. Cahaya telah dipolarisasikan oleh kacamata hitam
Pembahasan :
Polarisasi adalah keadaan dimana pemantulan dan pembiasan terjadi secara bersamaan. Cahaya matahari akan dipantulkan dan juga dibiaskan (masuk).
Jawaban E
23. Sinar sejajar tak terpolarisasi dengan intensitas I datang pada polaroid dari 2 lembar polaroid ideal. Jika intensitas berkas cahaya yang keluar adalah ¼I, maka sudut antara sumbu-sumbu polarisasi dari kedua polaroid adalah . . .
A. 30o
B. 37o
C. 45o
D. 53o
E. 60o
Pembahasan :
I0 = I
I1 = (1/2)I, memang rumusnya (1/2)
I2 = (1/4)I
Ditanya : sudut antara polarisator dan analisator (θ)
I2 = I1 cos2 θ
cos2 θ = I2/ I1
cos2 θ = (1/4)I / (1/2)I
cos2 θ = (1/2)
cos θ = 1/√2
cos θ = (1/2)√2
θ = 45o
Jawaban C
24. Dua keping polarisator disusun sejajar dengan sumbu transmisi yang sejajar pula. Cahaya alami tak terpolarisasi yang masuk ke susunan polarisator itu akan mengalami penurunan intensitas sebanyak 75%, jika polarisator yang kedua diputar sebesar . . .
A. 30o
B. 37o
C. 45o
D. 53o
E. 60o
Pembahasan :
Diketahui :
I0 = I
I1 = (1/2)I = 0,5I memang rumusnya (1/2)
I2 = (0,25)I berasal dari 100%-75% = 25%
Ditanya : sudut antara polarisator dan analisator (θ)
Cara mirip dengan nomor 23
Jawaban C
25. Sinar sejajar tak terpolarisasi merambat pada arah sumbu x menuju ke sebuah polarisator yang mampu memisahkan berkas datang menjadi dua berkas, yaitu berkas A terpolarisasi hanya searah sumbu z dan berkas B yang terpolarisasi pada arah sumbu y. Kemudian, berkas cahaya dilewatkan lagi ke polarisator kedua dengan orientasi yang sama dengan polarisator pertama. Perubahan intensitas berkas B setelah melewati polarisator kedua adalah . . .
A. 0%
B. 25%
C. 50%
D. 75%
E. 100%
Pembahasan :
Jika berkas cahaya melewati polarisator satu (1) masih menghasilkan dua berkas searah sumbu y (B) dan z (A), maka intensitasnya masih 100% alias I1 = I0. Kemudian, I1 ini dilewatkan pada analisator atau polarisator dua (2) yang identik dengan polarisator satu (1). Yang terjadi adalah berkas sinar B masih akan keluar 100%, dimana I2 = I1 = I0.
Jawaban E
26. Jika cahaya dengan panjang gelombangnya 580 nm, diameter 1 mm, dan jarak celah ke layar 2 m, maka daya urainya adalah . . .
A. 1,40 mm
B. 1,16 mm
C. 0,20 mm
D. 1,00 mm
E. 2,00 mm
Pembahasan :
λ = 580 nm = 580 x 10-6 mm
D = 1 mm
l = 2 m = 2000 mm
Ditanya : jarak daya urai (d)
d.D/ l = 1,22. λ
d = 1,22. λ. l/ D
d = 1,22. (580 x 10-6). (2000)/ 1
d = 1,4 mm
Jawaban A
27. Jarak kedua lampu sebuah mobil adalah 1,5 m. Lampu diamati oleh orang yang memiliki diameter pupil mata 1,22 mm. Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan kedua lampu mobil itu adalah 4500 Å. Jarak maksimum mobil supaya lampu masih dapat dipisahkan oleh mata adalah . . .
A. 450 m
B. 1200 m
C. 1500 m
D. 1800 m
E. 3300 m
Pembahasan :
Diketahui :
λ = 4500 Å = 4500 x 10-10 m
D = 1,22 mm = 1,22 x 10-3 m
d = 1,5 m
Ditanya : jarak objek ke lensa (l)
d.D/ l = 1,22. λ
l = d.D/ 1,22. λ
l = (1,5).(1,22 x 10-3)/ 1,22. (4500 x 10-10)
l = (1,5).(1,22 x 10-3)/ 1,22. (4,500 x 10-7)
l = 0,33 x 104 m
I = 3300 m
Jawaban E
28. Layar komputer dirancang sedemikian rupa, sehingga pemakai dengan jarak penglihatan 120 cm dapat melihat dengan kualitas gambar yang bagus. Jika diameter pupil mata adalah 2 mm, indeks bias mata 1,33, panjang gelombang cahaya tampak 6000 Å, maka jarak titik-titik penyusun gambar adalah . . .
A. 0,20 mm
B. 0,27 mm
C. 0,33 mm
D. 0,45 mm
E. 0,50 mm
Pembahasan :
Diketahui :
λ = 6000 Å = 6000 x 10-10 m
D = 2 mm = 2 x 10-3 m
l = 120 cm = 1,2 m
n = 1,33
Ditanya : jarak daya urai (d)
n.d.D/ l = 1,22. λ
d = 1,22. λ. l/ n.D
d = 1,22 (6000 x 10-10)(1,2)/ (1,33)(2 x 10-3)
d = 1,22 (6 x 10-7)(1,2)/ (1,33)(2 x 10-3)
d = 3,3 x 10-4 m = 0,33 mm
Jawaban C
29. Jarak keduan lampu sebuah mobil adalah 122 cm. Panjang gelombang rata-rata cahaya yang dipancarkan kedua lampu mobil sebesar 500 nm. Jika nyala kedua lampu itu diamati oleh seseorang yang diameter pupil matanya 2 mm, maka jarak maksimum mobil dengan orang tersebut supaya nyala kedua lampu masih tampak terpisah adalah . . .
A. 250 m
B. 400 m
C. 2500 m
D. 4000 m
E. 5000 m
Pembahasan :
Diketahui :
λ = 500 nm = 500 x 10-9 m
D = 2 mm = 2 x 10-3 m
d = 122 cm = 1,22 m
Ditanya : jarak mobil ke mata (l)
d.D/ l = 1,22. λ
l = d.D/ 1,22. λ
l = (1,22)(2 x 10-3)/ 1,22. (500 x 10-9)
l = (1,22)(2 x 10-3)/ 1,22. (5 x 10-7)
l = 4000 m
Jawaban D
30. Jika antara analisator dan polarisator membentuk sudut α, maka intensitas sinar yang diteruskan sebanding dengan . . .
A. tan2 α
B. sin2 α
C. cos2 α
D. tan α
E. sin α
Pembahasan :
I2 = I1. cos2 α
Jawaban C
Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Optik Geometri (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda
Animasi tentang cara kerja polarisator dapat dilihat pada kanal platform lain. Itulah 10 soal dan pembahasan gelombang cahaya (bagian 3).
 ǀ Pilihan Ganda){kind=link}
Post a Comment
Post a Comment