Pendahuluan

Interferensi cahaya adalah fenomena menakjubkan dalam fisika optik yang membuktikan bahwa cahaya memiliki sifat gelombang. Artikel ini akan mengupas secara menyeluruh bagaimana sinar monokromatik yang melewati dua celah sejauh 0,4 meter menghasilkan pola terang dan gelap yang dapat diamati pada layar. Kami juga akan membahas konsep dasar, rumus, eksperimen, aplikasi, dan contoh soal untuk membantu Anda memahami konsep ini secara praktis dan teoritis.

Apa Itu Sinar Monokromatik?

Sinar monokromatik adalah cahaya yang memiliki satu panjang gelombang saja. Biasanya digunakan dalam eksperimen optik karena sifatnya yang seragam. Contoh paling umum adalah sinar laser. Karena tidak memiliki banyak komponen warna, sinar ini ideal untuk mengamati pola interferensi.

Interferensi Dua Celah: Eksperimen Thomas Young

Eksperimen interferensi dua celah pertama kali dilakukan oleh Thomas Young pada tahun 1801. Beliau menunjukkan bahwa cahaya dapat menghasilkan pola interferensi seperti gelombang air, membuktikan bahwa cahaya memiliki sifat gelombang.

Dalam eksperimen ini, sinar monokromatik diarahkan ke dua celah sempit sejajar. Setelah melewati celah, cahaya menyebar dan bertemu di layar. Di layar inilah muncul pola terang dan gelap secara periodik.

Prinsip Dasar Interferensi

• Interferensi Konstruktif: Terjadi jika dua gelombang datang dengan fase yang sama dan saling memperkuat.
• Interferensi Destruktif: Terjadi jika dua gelombang datang dengan fase berlawanan dan saling meniadakan.

Pola interferensi yang terbentuk sangat bergantung pada jarak antara celah (d), panjang gelombang (λ), dan jarak dari celah ke layar (L).

Rumus Interferensi Dua Celah

Rumus posisi garis terang ke-m dari pusat:

y_m = (m * λ * L) / d

Keterangan:

• y_m: Jarak dari pusat pola ke garis terang ke-m
• m: Orde interferensi (0, 1, 2, ...)
• λ: Panjang gelombang cahaya
• L: Jarak celah ke layar
• d: Jarak antara dua celah (dalam hal ini 0,4 meter)

Simulasi dan Contoh Perhitungan

Misalnya digunakan sinar laser dengan panjang gelombang 650 nm dan jarak layar 2 meter. Maka jarak pola terang pertama dapat dihitung sebagai:

y₁ = (1 * 650e-9 m * 2 m) / 0.4 m = 3.25 mm

Dengan pola-pola terang berikutnya terletak di kelipatan jarak tersebut.

Aplikasi Interferensi Dua Celah

• Teknologi holografi
• Pengukuran presisi (metrologi)
• Komunikasi optik
• Riset kuantum dan fisika modern

FAQ: Pertanyaan Seputar Interferensi Dua Celah

Apa fungsi dari dua celah dalam eksperimen?

Untuk membagi sinar cahaya menjadi dua gelombang koheren yang dapat saling berinterferensi.

Mengapa digunakan sinar monokromatik?

Karena memiliki satu panjang gelombang sehingga pola interferensi menjadi jelas dan teratur.

Apa yang terjadi jika jarak celah diperbesar?

Pola terang menjadi lebih rapat karena nilai y_m menjadi lebih kecil.

Kesimpulan

Interferensi dua celah adalah bukti kuat sifat gelombang dari cahaya. Dengan memanfaatkan sinar monokromatik dan dua celah sejauh 0,4 meter, kita dapat mengamati fenomena menakjubkan berupa pola terang dan gelap yang sangat bermanfaat dalam berbagai bidang ilmu dan teknologi.

Untuk informasi fisika dan eksperimen ilmiah lainnya, kunjungi Kang Ruli dan Celah Cahaya.

Referensi tambahan bisa dilihat di Wikipedia: Double-slit experiment dan Khan Academy.