Cahaya mempunyai sifat-sifat umum gelombang,antara lain sebagai berikut .
- Dalam suatu medium homogen,cahaya dapat merambat pada satu garis lurus.
- Pada bidang batas antar dua medium, cahaya dapat merambat pada satu garis lurus.
- Jika melawati celah sempit cahaya dapat mengalami difraksi.
- Cahaya dapat mengalami interfrensi dan polarisasi.
Soal 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} \frac{p.d}{l}=n.\lambda \\\lambda =\frac{p.d}{n.l}=\frac{7,2x0,01}{1x200} \\\lambda =3,6.10^{-4}mm=360nm\end{align*}\]
Soal 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.
Penyelesaian Fisika : A
Soal 3. Warna biru langit terjadi karena cahaya matahari mengalami…
A. Difraksi
B. Hamburan
C. Interferensi
D. Pemantulan
E. Pembiasan
Penyelesaian Fisika :B
Soal 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
Penyelesaian Fisika :C
Soal 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
Penyelesaian Fisika : E
Soal 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
Penyelesaian Fisika :A
Soal 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} p=\frac{n.\lambda .L}{d} \\\frac{p}{p^{'}}=\frac{d^{'}}{d}\\\frac{p}{p^{'}}=\frac{2d}{d}\\p^{'}=\frac{1}{2}p\end{align*}\]
Soal 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} \frac{p.d}{l}=n.\lambda \\ n=\frac{p.d}{\lambda .l}\\ n=\frac{6.10^{-2}x10^{-4}}{6.10^{-7}x2} \\n =5\end{align*}\] Jumlah garis terang= 2n+1=11
Soal 9. Seberkas cahaya melewati celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde kedua dengan sudut deviasi 30o 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} d\sin \theta = n.\lambda \\ 2,4.10^{-4} .0,5=2\lambda \\ \lambda =6.10^{-5}cm\\\lambda =6000A^{o}\end{align*}\]
Soal 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*}d.\frac{p}{l} = n.\lambda \\ 0,4.\frac{0,56}{400} =1\lambda \\\lambda =5,6.10^{-4}mm\\ \lambda =5,6.10^{-7}m\end{align*}\]
Baca juga: SOAL LATIHAN TOPIK CAHAYA
Soal 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} n_{x}\lambda _{x}n_{y}\lambda _{y}\\\frac{\lambda _{x}}{\lambda _{y}}=\frac{n_{y}}{n_{x}}=\frac{3}{2}\end{align*}\]
Soal 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} \frac{p.d}{l}=(2n-1)\frac{1}{2}.\lambda \\\frac{p.10^{-3}}{1}=(2.3-1)\frac{1}{2}.6,5.10^{-7}\\p=\frac{5}{2}.6,5.10^{-4}\\p=16,25.10^{-4}m\\p=1,625mm\end{align*}\]
Soal 13. Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6 x 10-7m 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*}\frac{\sin \theta }{N}=n.\lambda \\n=\frac{\sin \theta }{N.\lambda }\\\textrm{orde paling makimum:}\\ \sin \theta =1\\n=\frac{1}{5.10^{5}}.6.10^{-7}=3\end{align*}\]
Soal 14. Bila seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 5000 celah/cm akan dihasilkan garis terang kedua dengan sudut deviasi 30o 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} \frac{\sin \theta }{N}=n.\lambda \\\lambda =\frac{\sin 30 }{n.N}\\\lambda =\frac{0,5}{2.5.10^{3}}\\\lambda =5.10^{-5}cm\\\lambda =5000A^{o}\end{align*}\]
Soal 15. Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 625 nm datang tegak lurus pada suatu kisi difraksi. Bayangan kisi difraksi orde kedua dibentuk dalam arah 30o 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} \frac{\sin \theta }{N}=n.\lambda \\N=\frac{\sin 30 }{n.\lambda }\\\lambda =\frac{0,5}{2.625.10^{-7}}\\\\N =400\end{align*}\]
Soal 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 antar celahnya 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 10-4 m
E. 9,8 x 10-5 m
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} p\frac{d }{l}=(2n-1).\frac{1}{2}\lambda \\7.10^{-3}\frac{d }{1}=(2.4-1).\frac{1}{2}.5800.10^{-10} \\7.10^{-3}d =\frac{7}{2}.5,8.10^{-7}m\\\\d=2,9.10^{-4}mm\end{align*}\]
Soal 17. Seberkas cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6.600 Å datang tegak lurus pada kisi. Jika garis terang orde ke-2 membuat sudut 30o dengan garis normal pada kisi, jarak antarcelah pada kisi adalah…
A. 2,64 x 10-4m
B. 7 x 10-4 m
C. 5,12 x 10-5 m
D. 1,5 x 10-4 m
E. 8,87 x 10-5 m
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} d\sin \theta =n.\lambda \\\\d\sin 30 =2x6600.10^{-10}\\\\d=2,64.10^{-4}m\end{align*}\]
Soal 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} v=\frac{1}{\sqrt{\mu \varepsilon }}\\\\v=\frac{1}{\sqrt{10^{-11} 1,6.10^{-7}}}\\\\v=2,5.10^{8}ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 19. (PP I 1982) - Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5 x 10-7 m datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde ke-2 membuat sudut 30o 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} \frac{\sin \theta }{N}=n.\lambda \\N=\frac{\sin 30 }{n.\lambda }\\N=\frac{0,5}{2.5.10^{-7}}\\\\N =5.10^{5}/m\\\\N=5.10^{3}/cm\end{align*}\]
Soal 20. (Sipenmaru Tahun 1988) - 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 8o (sin 8o = 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
Penyelesaian Fisika : \[\small \begin{align*} \frac{\sin \theta }{N}=n.\lambda \\\lambda =\frac {\sin 8 }{n.N }\\\lambda =\frac{0,14}{1.3.10^{3}}\\\\\lambda =4,6.10^{-7}m\end{align*}\]
