Pintar Pelajaran Sifat-Sifat Gelombang Dan Contohnya, Pemantulan, Pembiasan, Refraksi, Difraksi, Interferensi, Dispersi, Polarisasi

Sifat-sifat Gelombang dan Contohnya, Pemantulan, Pembiasan, Refraksi, Difraksi, Interferensi, Dispersi, Polarisasi - Kalian tentu sering menemui atau mengamati sifat-sifat gelombang. Sifat-sifat itu sanggup dijelaskan sebagai berikut. [1]

1. Gelombang sanggup mengalami pemantulan

Semua gelombang sanggup dipantulkan jikalau mengenai penghalang. Contohnya menyerupai gelombang stationer pada tali. Gelombang tiba sanggup dipantulkan oleh penghalang. Contoh lain kalian mungkin sering mendengar gema yaitu pantulan gelombang bunyi. Gema sanggup terjadi di gedung-gedung atau ketika berekreasi ke akrab tebing.

2. Gelombang sanggup mengalami pembiasan 

Pembiasan sanggup diartikan sebagai pembelokan gelombang yang melalui batas dua medium yang berbeda. Pada pembiasan ini akan terjadi perubahan cepat rambat, panjang gelombang dan arah. Sedangkan frekuensinya tetap.

3. Gelombang sanggup mengalami pemantulan

Interferensi ialah perpaduan dua gelombang atau lebih. Jika dua gelombang dipadukan maka akan terjadi dua kemungkinan yang khusus, yaitu saling menguatkan dan saling melemahkan. Interferensi saling menguatkan disebut interferensi kontruktif dan terpenuhi jikalau kedua gelombang sefase. Interferensi saling melemahkan disebut interferensi distruktif dan terpenuhi jikalau kedua gelombang berlawanan fase.

4. Gelombang sanggup mengalami difraksi

Difraksi disebut juga pelenturan yaitu tanda-tanda gelombang yang melentur ketika melalui lubang kecil sehingga menyerupai sumber baru. Perhatikan Gambar 1.

Gambar 1. Defraksi gelombang air.

Gelombang air sanggup melalui celah sempit membentuk gelombang baru.

Berikut ini ialah Penjelasan Lengkapnya mengenai Sifat Gelombang :

1. Pemantulan (refleksi) Gelombang

Pemantulan (refleksi) ialah insiden pengembalian seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua medium. Suatu garis atau permukaan dalam medium dua atau tiga dimensi yang dilewati gelombang disebut muka gelombang. Muka gelombang ini merupakan daerah kedudukan titik-titik yang mengalami gangguan dengan fase yang sama, biasanya tegak lurus arah gelombang dan sanggup mempunyai bentuk, contohnya muka gelombang melingkar dan muka gelombang lurus, menyerupai yang terlihat pada Gambar 2. 

Gambar 2. Muka gelombang a. Gelombang melingkar b. Gelombang datar.

Pada jarak yang sangat jauh dari suatu sumber dalam medium yang seragam, muka gelombang merupakan bagian-bagian kecil dari bola dengan jari-jari yang sangat besar, sehingga sanggup dianggap sebagai bidang datar. Misalnya, muka gelombang sinar matahari, yang tiba di Bumi merupakan bidang datar.

Gambar 3. Pemnatulan gelombang oleh bidang.

Pada insiden pemantulan, menyerupai yang ditunjukkan pada Gambar 3, berlaku suatu aturan yang berbunyi:

a. sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terhadap bidang batas pemantul pada titik jatuh, semuanya berada dalam satu bidang,

b. sudut tiba (θi) sama dengan sudut pantul (θr).

Hukum tersebut dinamakan “Hukum Pemantulan”.

2. Pembiasan (Refraksi Gelombang)

Perubahan arah gelombang ketika gelombang masuk ke medium gres yang menjadikan gelombang bergerak dengan kelajuan yang berbeda disebut pembiasan. Pada pembiasan terjadi perubahan laju perambatan. Panjang gelombangnya bertambah atau berkurang sesuai dengan perubahan kelajuannya, tetapi tidak ada perubahan frekuensi. Peristiwa ini ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Pembiasan gelombang.

Pada gambar tersebut kecepatan gelombang pada medium 2 lebih kecil daripada medium 1. Dalam hal ini, arah gelombang membelok sehingga perambatannya lebih hampir tegak lurus terhadap batas. Jadi, sudut pembiasan (θ₂), lebih kecil daripada sudut tiba (θ₁).

Gelombang yang tiba dari medium 1 ke medium 2 mengalami perlambatan. Muka gelombang A, pada waktu yang sama t di mana A₁ merambat sejauh l₁ = v₁t, terlihat bahwa A₂ merambat sejauh l₂ = v₂t. Kedua segitiga yang digambarkan mempunyai sisi sama yaitu a. Sehingga:

sin θ₁ = l₁/a = v₁t/a dan sin θ₂ = l₂/a = v₂t/a

Dari kedua persamaan tersebut diperoleh:

(sin θ₁/sin θ₂) = v₁/v₂........................................................... (1)

Perbandingan v₁/v₂ menyatakan indeks bias relatif medium 2 terhadap medium 1, n, sehingga:

n = n₂/n₁ ................................................................ (2)

Dari persamaan (1) dan (2) akan diperoleh:

sin θ₁/sin θ₂ = n

(sin θ₁/sin θ₂) = (n₂/n₁) ....................................................... (3)

atau

n₁.sin θ₁ = n₂.θ₂ ........................................ (4)

Persamaan (4) merupakan pernyataan Hukum Snellius.

3. Difraksi Gelombang

Difraksi merupakan insiden penyebaran atau pembelokan gelombang pada ketika gelombang tersebut melintas melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang. Besarnya difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang gelombang, menyerupai pada Gambar 5.

Gambar 5. Difraksi gelombang, a. Pada celah lebar. b. Pada celah sempit.

Makin kecil panghalang dibandingkan panjang gelombang dari gelombang itu, makin besar pembelokannya.

4. Interferensi Gelombang

Interaksi antara dua gerakan gelombang atau lebih yang mempengaruhi suatu kepingan medium yang sama sehingga gangguan sesaat pada gelombang paduan merupakan jumlah vektor gangguan-gangguan sesaat pada masing-masing gelombang merupakan klarifikasi fenomena interferensi. Interferensi terjadi pada dua gelombang koheren, yaitu gelombang yang mempunyai frekuensi dan beda fase sama.

Pada gelombang tali, jikalau dua buah gelombang tali merambat berlawanan arah, ketika bertemu keduanya melaksanakan interferensi. Setelah itu, masing-masing melanjutkan perjalanannya menyerupai semula tanpa terpengaruh sedikit pun dengan insiden interferensi yang gres dialaminya. Sifat khas ini hanya dimiliki oleh gelombang.

Gambar 6. Interferensi gelombang tali.

Jika dua buah gelombang bergabung sedemikian rupa sehingga puncaknya tiba pada satu titik secara bersamaan, amplitudo gelombang hasil gabungannya lebih besar dari gelombang semula. Gabungan gelombang ini disebut saling menguatkan (konstruktif). Titik yang mengalami interferensi menyerupai ini disebut perut gelombang. Akan tetapi, jikalau puncak gelombang yang satu tiba pada suatu titik bersamaan dengan dasar gelombang lain, amplitudo gabungannya minimum (sama dengan nol). Interferensi menyerupai ini disebut interferensi saling melemahkan (destruktif). Interferensi pada gelombang air sanggup diamati dengan memakai tangki riak dengan dua pembangkit gelombang lingkaran.

Analisis interferensi gelombang air dipakai menyerupai pada Gambar 7.

Gambar 7. Interferensi Gelombang Air.

Berdasarkan gambar, S₁ dan S₂ merupakan sumber gelombang bulat yang berinterferensi. Garis tebal (tidak putus-putus) menunjukkan muka gelombang yang terdiri atas puncak-puncak gelombang, sedangkan garis putus-putus menunjukkan dasar-dasar gelombang.

Perpotongan garis tebal dan garis putus-putus diberi tanda bulat kosong (O). Pada tangki riak, garis sepanjang titik perpotongan itu berwarna agak gelap, yang menunjukkan terjadinya interferensi yang saling melemahkan (destruktif). Di antara garis-garis agak gelap, terdapat pitapita yang sangat terang dan gelap secara bergantian. Pita sangat terang terjadi jikalau puncak dua gelombang bertemu (perpotongan garis tebal), dan pita sangat gelap terjadi jikalau dasar dua gelombang bertemu (perpotongan garis putus-putus). Titik-titik yang paling terang pada pita terang dan titik-titik yang paling gelap pada pita gelap merupakan titik-titik hasil interferensi saling menguatkan.

5. Dispersi Gelombang

Dispersi ialah insiden penguraian sinar cahaya yang merupakan adonan beberapa panjang gelombang menjadi komponen-komponennya lantaran pembiasan. Dispersi terjadi akhir perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing gelombang pada ketika melewati medium pembias.

Apabila sinar cahaya putih jatuh pada salah satu sisi prisma, cahaya putih tersebut akan terurai menjadi komponen-komponennya dan spektrum lengkap cahaya tampak akan terlihat.

6. Polarisasi Gelombang

Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal saja dan tidak sanggup terjadi pada gelombang longitudinal. Suatu gelombang transversal mempunyai arah rambat yang tegak lurus dengan bidang rambatnya. Apabila suatu gelombang mempunyai sifat bahwa gerak medium dalam bidang tegak lurus arah rambat pada suatu garis lurus, dikatakan bahwa gelombang ini terpolarisasi linear.

Sebuah gelombang tali mengalami polarisasi sesudah dilewatkan pada celah yang sempit. Arah bidang getar gelombang tali terpolarisasi ialah searah dengan celah.

Materi Fisika 

Komunikasi Lewat Satelit

Satelit geostasioner mengedari bumi pada ketinggian sekitar 35.900 km. Satelit ini beredar pada ketinggian tersebut dengan laju yang mengimbangi rotasi planet, sehingga satelit tetap berada di atas lokasi permukaan bumi tertentu. Tahun 1945, penulis kisah fiksi ilmiah Arthur C. Clarke mengisahkan perihal penggunaan satelit geostasioner untuk untuk meneruskan sambungan telepon, siaran televisi, dan sinyal-sinyal lain antar stasiun di permukaan bumi yang terpisah pada jarak ribuan kilometer. Satelit komunikasi geostasioner pertama, Syncom 2, diluncurkan pada tahun 1963. Sejak ketika itu, ratusan satelit komunikasi telah ditempatkan di orbit stasioner. Mereka mendapatkan sinyal dari antena pemancar, menguatkannya dan menyalurkannya ke antena atau pesawat peserta di membuatkan tempat.

Tokoh Fisika :

Lord Rayleigh (1842-1919)

Lord Rayleigh ialah spesialis fisika dari Inggris. Ia lahir pada tanggal 12 November 1942 di Langford Grove, Maldon, Essek Inggris dengan nama John William Strutt dan meninggal pada 30 juni 1919 di Terling Place, Witham, Essek. Pada tahun 1861 ia masuk kuliah di Trinity College Cambridge dan lulus tahun 1865. Sumbangan Rayleigh pada bidang fisika antara lain, teori gelombang, elektrodinamika, hamburan cahaya, persamaan fungsi gelombang permukaan pada bidang, aliran fluida, hidrodinamika, gelombang elektromagnetik, kapilaritas, kekentalan, dan fotografi.

Anda kini sudah mengetahui Sifat Gelombang. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Budiyanto, J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 298.

Referensi Lainnya :

[1] Drajat. 2009. Fisika : untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 369.