LATIHAN SOAL GELOMBANG CAHAYA KELAS XII

1.       Seberkas sinar mempunyai panjang gelombang 9450 Å ditujukan tegak lurus pada sebuah kisi difraksi. Interferensi maksimum terjadi dengan membentuk sudut 30°. Banyak goresan pada kisi tersebut setiap cm adalah…

2.       Sebuah kisi yang mempunyai 2000 garis setiap cm, digunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya. Sudut antara garis pusat dan garis orde 1 adalah 12^o (sin 12^o = 0,208). Berapa panjang gelombang cahaya tersebut ?

3.       Sebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang mempunyai panjang gelombang 560 nm. Sebuah layar diletakkan 1 m dari celah. Jika jarak antara kedua celah 0,5 mm, maka jarak dua pita terang yang berdekatan adalah …

4.       Sebuah kisi difraksi mempunyai 4000 garis setiap 1 cm dipasangi pada jarak 1 meter dari celah yang diterangi. Hitung panjang gelombang cahaya apabila bayangan maksimum orde pertama berjarak 30 cm dari celah.

5.       Cahaya mempunyai panjang gelombang 540 nm didifraksikan oleh kisi yang mempunyai 2400 garis/cm. Tentukan sudut difraksi orde kedua!

6.       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…

7.       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 8^o (sin 8^o = 0,140). Dari hasil di atas, panjang gelombang cahaya itu adalah…

8.       Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5 x 10^-7 m datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde ke-2 membuat sudut 30^o dengan garis normal pada kisi, maka jumlah garis per cm kisi adalah…

9.       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…

10.    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 antarcelahnya adalah…

11.      Seberkas cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6.600 Å datang tegak lurus pada kisi. Jika garis terang orde ke-2 membuat sudut 30^o dengan garis normal pada kisi, jarak antarcelah pada kisi adalah…

12.    Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 625 nm datang tegak lurus pada suatu kisi difraksi. Bayangan kisi difraksi orde kedua dibentuk dalam arah 30^o terhadap arah normal kisi. Banyak garis tiap mm yang dimiliki kisi adalah…

13.    Bila seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 5000 celah/cm akan dihasilkan garis terang kedua dengan sudut deviasi 30^o terhadap garis normal. Berarti, panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah…

14.    Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6 x 10^-7 m datang tegak lurus pada suatu kisi difraksi yang memiliki tetapan 5 x 10⁵ garis per meter. Spektra orde tertinggi yang diamati adalah…

15.    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…

16.    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…

17.    Seberkas cahaya melewati celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde kedua dengan sudut deviasi 30^o terhadap garis normal. Apabila lebar celah 2,4 x 10^-4 cm, maka panjang gelombang tersebut adalah…

18.    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…

19.    Pada percobaan Young digunakan cahaya dengan panjang gelombang 4000 A dan dua buah celah ganda jaraknya 60 mm. Celah ganda pada percobaan pertama  diganti kemudian disinari cahaya dengan panjang gelombang 9000 A. Hitung berapakah jarak celah ganda yang kedua supaya jarak inteferensi kedua sama dengan hasil interferensi pertama

20.    Seberkas sinar datang dengan sudut 30 derajat pada suatu prisma sama kaki dengan sudut puncak 30 derajat yang berada diudara. Jika sinar tersebut mengalami deviasi minimum, maka indeks bias prisma adalah...

….oOo…

LATIHAN SOAL GELOMBANG BERJALAN

1.      Persamaan gelombang tranversal yang merambat sepanjang tali yang sangat panjang adalah :  

       y = 6 sin ( 0,02px + 4pt ) ; y dan x dalam m dan t dalam detik ,maka tentukan:

a.     amplitudo gelombang 6 cm                           d.  Frekuensi  gelombang

b.     kecepatan sudutnya                                        e.  Panjang  gelombang

c.     bilangan gelombang                                       f.  Cepat rambat gelombang

2.     Persamaan gelombang tranversal yang merambat pada suatu kawat adalah  : y = 200 sin p ( 0,5x – 200t ). Jika x dan y dalam satuan cm dan t dalam detik , maka...

a.     amplitudo gelombang 6 cm                           d. Frekuensi  gelombang

b.     kecepatan sudutnya                                        e.  Panjang  gelombang

c.     bilangan gelombang                                       f. Cepat rambat gelombang

3.      Seutas tali panjang 40 meter digetarkan tranversal . Laju rambat gelombang tranversal pada tali tersebut 50 m/s. Jika gaya tegangan tali tersebut 2,5 N, hitunglah masa tali.

4.      Seutas dawai panjangnya 0,80 meter. Jika tegangan dawai itu diatur sedemikian hingga kecepatan gelombang tranversal yang dihasilkan adalah 400 m/s ,tentukan frekuensi nada dasar dawai tersebut dan berapa jumlah simpul dan perut pada harmonik 8 !

5.      Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan masanya 16 gram dijepit kedua ujungnya dan terentang tegang dengan tegangan 800 N . Hitunglah :

a.     frekuensi nada dasar dawai

b.     frekuensi nada harmonik 2 dawai

c.     jumlah perut dan simpul pada nada atas ke-4

6.     Sebuah pipa organa terbuka panjangnya 75 cm bernada dasar ”C” . Jika kecepatan suara pada saat itu 396 m/s , hitunglah :

a.     Panjang gelombang yg dihasilkan

b.     Frekuensi suara yang timbul pada saat itu dan saat nada atas ke-2.

c.     Jumlah simpul dan perut pada nada atas 3.

7.     Sebuah pipa organa tertutup mempunyai frekuensi dasar 300 Hz. Jika cepat rambat bunyi 400 m/s. Hitunglah :

a.     Panjang pipa organa tersebut

b.     Frekuensinya  saat menghasilkan nada atas ke- 3

c.     Berapa jumlah perut dan simpulnya saat harmonik 2

8.     Sebuah tabung gelas dimasukkan tegak lurus dalam air. Diatas tabung digetarkan sebuah garputala dengan frekuensi 500 Hz. Jika resonansi pertama (nada dasar) terdengar pada saat panjang tabung yang di atas air 18 cm, hitunglah

a.     Kecepatan rambat bunyi di udara

b.     Panjang kolom udara saat resonansi ke-2

c.     Panjang kolom udara saat terjadi resonansi 5

9.     Pada suatu percobaan dengan tabung resonansi , ternyata resonansi pertama di dapat bila permukaan air di dalam tabung berada 20 cm dari ujung atas tabung. Jika kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s hitunglah :

a.     Frekuensi pada resonansi ke-2

b.     Panjang kolom udara saat resonansi ke-6

10.   Taraf intensiatas  (TI) pada suatu jendela terbuka yang luasnya 1 m² adalah 60 dB. Jika harga ambang bunyi 10^-16 watt/cm², maka daya akustik yang masuk melalui jendela tersebut adalah ...

11.   Jika sebuah sepeda motor melewati seseorang , maka ia menimbulkan Taraf Intensitas (TI) sebesar 80 dB. Tentukan taraf intensitasnya jika sekaligus orang itu dilewati 10 sepeda motor secara bersamaan,.

12.   Pada jarak 3 meter dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50 dB. Pada jarak 30 meter dari sumber ledakan bunyi itu terdengar dengan taraf intensitas sebesar.....dB

13.   Bila dua buah sumber bunyi masing-masing dengan frekuensi 2000 Hz dan 2001 Hz berbunyi dengan serentak, maka akan timbul pelayangan bunyi dengan frekuensi ......Hz

14.   Dua buah dawai baja yang identik memberikan nada dasar dengan frekuensi 400 Hz. Bila tegangan dalam salah satu dawai ditambah dengan 2% , maka frekuensi pelayangan yang terjadi adalah ...

15.   Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 10 m/s menjahui seorang pendengar yang tidak bergerak . Jika frekuensi bunyi 400 Hz, kecepatan rambatnya 390 m/s, maka frekuensi gelombang bunyi yang terdengar adalah ...

16.   Kereta bergerak dengan laju 72 km/jam menuju stasiun sambil membunyikan pluitnya . Bunyi pluit kereta api tersebut terdebgar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 720 Hz. Laju suara di udara 340 m/s, frekuensi peluit kereta api tersebut adalah ...

17.   Mobil A mendekati pengamat P (diam ) dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari arah yang berlawanan dengan A , pada kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 518 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara saat ini 300 m/s maka frekuensi layangan yang didengar P adalah ...