10 Soal & Pembahasan Gelombang Cahaya (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda
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.
Baca
sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Gelombang Cahaya (bagian 2) ǀ
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
:
Diketahui :
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
:
Diketahui :
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).