kelompok 3 koherensi

Upload: helsy-dinafitri-ii

Post on 12-Apr-2018

292 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    1/45

    MAKALAH OPTIK

    KOHERENSI

    Oleh

    KELOMPOK : 3

    1. Trie Rossy Handayani (06121011003)

    2. Kurnia Lahmita P (06121011002)

    3. Noviyanti (06121011024)

    4. io!anti "nar#y (0612101102$)

    %. Hesti "&riani (06121011033)

    6. Nur 'smu a#ia Ri#i (06121411010)

    *. Nisyau!miyah (0611101102$)

    JURUSAN : PENDIDIKAN MIPA

    PROGRAM STUDI : PENDIDIKAN FISIKA

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    2/45

    FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

    UNIVERSITAS SRIWIJAYA

    2015

    KOHERENSI

    Oleh: . Trie Rossy Handayani 1+ Kurnia Lahmita P 2+Noviyanti 3+

    io!anti "nar#y 4+Hesti "&riani %+Nur 'smu a#ia Ri#i 6+

    Nisyau!miyah $

    A!"#$%

    Sifat koheren sinar laser memungkinkan diperoleh dan dimanfaatkan gejala

    interferensi, yakni super posisi dua gelombang yang menghasilkan pola intensitas.

    Untuk memahami fenomena interferensi harus berdasar pada prinsip optika fisis, yaitu

    cahaya dipandang sebagai perambatan gelombang yang tiba pada suatu titik yang

    bergantung pada fase dan amplitude gelombang tersebut. Untuk memperoleh pola-pola

    interferensi cahaya haruslah bersifat koheren, yaitu gelombang-gelombang harus

    bersalah dari satu sumber cahaya yang sama. Suatu alat yang dirancang untuk

    menghasilkan interferensi dan pola-polanya yang dihasilkan dari perbedaan panjang

    lintasan disebut interferometer optic. Interferometer dibagi menjadi 2 jenis, yaituinterferometer pembagi muka gelombang dan terferometer pembagi

    amplitude.Koherensi ada dua jenis, yaitu koherensi waktu dan koherensi ruang. plikasi

    dari koherensi ini antara lain hologram, holograf, dan lain ! lain.

    Kata kunci : koherensi pada sinar laser, interferometer, panjang koherensi

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    3/45

    &A& 1

    PENDAHULUAN

    1'1 L$"$# &el$%$()

    "ada umumnya semua penerapan sinar laser bertumpu pada ciri khas sinar laser,yaitu koherensi. #imana sinar laser sebagai sumber cahaya yang memiliki koherensi

    waktu dan koherensi ruang yang jauh lebih tinggi dari sumber-sumber cahaya

    kon$ensional, hal ini disebabkan karena fasa cahaya terangsang sama dengan fasa

    cahaya pemicu. Sifat ini merupakan dasar kemurnian spektral sinar laser. Koherensi

    terkait dengan fasa gelombang cahaya, secara umum dapat dikatakan bahwa koherensi

    menyatkan hubungan antara satu bagian gelombang dengan bagian lain.

    #engan perkataan lain sifat koheren sinar laser memungkinkan diperoleh dan

    dimanfaatkan gejala interferensi, yakni super posisi dua gelombang yang menghasilkan

    pola intensitas. Interferensi adalah penggabungan superposisi dua gelombang atau lebih

    yang bertemu pada satu titik ruang. %asil interfrensi yang berupa pola-pola cincin dapat

    digunakan untuk menentukan beberapa besaran fisis yang berkaitan dengan interferensi,

    misalnya panjang gelombang suatu sumber cahaya, indeks bias, dan ketebalan bahan.

    Untuk memahami fenomena interferensi harus berdasar pada prinsip optika fisis,

    yaitu cahaya dipandang sebagai perambatan gelombang yang tiba pada suatu titik yang

    bergantung pada fase dan amplitude gelombang tersebut. Untuk memperoleh pola-pola

    interferensi cahaya haruslah bersifat koheren, yaitu gelombang-gelombang harus

    bersalah dari satu sumber cahaya yang sama. Suatu alat yang dirancang untuk

    menghasilkan interferensi dan pola-polanya yang dihasilkan dari perbedaan panjang

    lintasan disebut interferometer optic. Interferometer dibagi menjadi 2 jenis, yaitu

    interferometer pembagi muka gelombang dan terferometer pembagi amplitude.

    Koherensi ada dua jenis, yaitu koherensi waktu dan koherensi ruang. Sifat

    koherensi ruang berhubungan dengan kemampuan sinar laser untuk membuat agar

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    4/45

    seluruh energi laser terkumpul dalam berkas yang sempit, selain itu adanya koherensi

    ruang memungkinkan difokuskannya sinar laser pada titik yang terbatas difraksi.

    Sedangkan koherensi waktu berhubungan dengan panjang rententan gelombang &ware

    train', dimana hal ini berhubungan dengan lebar spektrum sinar laser. Spektrum sinar

    laser yang amat sempit akn memberikan rententan gelombang yang amat panjang,

    sehingga mempunyai koherensi waktu atau panjang koherensi yang besar.

    #alam makalah ini akan dibahas sifat koherensi sinar laser dan pemanfaatannya

    pada beberapa interferometer, hologram, sifat-sifat koherensi, dan penentuan panjang

    koherensi.

    1'2 TUJUAN PEM&ELAJARAN(elalui pembelajaran ini mahasiswa diharapkan dapat

    (engetahui definisi dari koherensi secara umum

    (emahami definisi koherensi oleh inferensi

    (emahami cara menetukan panjang koherensi

    (engetahui jenis-jenis koherensi

    (engetahui jenis inferometer yang berkaitan dengan koherensi

    (emahami aplikasi koherensi

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    5/45

    &A& II

    L$(*$!$( Te+#,

    2'1 PENGERTIAN KOHERENSIKoherensi adalah salah satu sifat gelombang yang dapat menunjukkan

    interferensi, yaitu gelombang tersebut selalu sama baik fase maupun arah penjalarannya.

    Koherensi juga merupakan parameter yang dapat mengukur kualitas suatu interferensi

    &derajat koherensi'. Untuk menghasilkan frinji-frinji interferensi, sangat diperlukan

    syarat-syarat agar gelombang gelombang yang berinterferensi tersebut tetap koheren

    selama periode waktu tertentu. )ika salah satu gelombang berubah fasenya, frinji akan

    berubah menurut waktu &*aud, +'.

    gustina Setyaningsih Koherensi adalah salah satu sifat gelombang yang

    menunjukkan interferensi yang sama antara fase dan penjalaranya./0oherence adalah

    mengacu pada penyambungan antara fase gelombang cahaya pada satu titik dan waktu,

    dan fase dari gelombang cahaya pada titik dan waktu lain. 0oherence efek terutama

    dibagi menjadi dua kategori dimana gustina Setyaningsih antara koherensi tersebut

    tidak bergantung satu sama lain/1 temporal dan spasial. Koherensi temporal yang terkait

    langsung dengan bandwidth terbatas sumber, koherensi spasial berkaitan dengan ukuran

    terbatas sumbernya.

    Seandainya ada dua sumber-sumber identik dari cahaya monokromatik

    menghasilkan gelombang-gelombang yang amplitudonya sama, panjang gelombangnya

    sama, ditambah lagi keduanya memilki fasa yang sama secara permanen dan kedua

    sumber tersebut bergetar bersama. #ua sumber monokromatik yang mempunyai

    frekuensinya sama dengan sebarang hubungan beda fasa, konstan yang tertentu &tidaak

    harus sefasa' terhadap waktu itulah yang dikatakan koheren. )ika syrat ini dipenuhi,

    maka akan diperoleh pola garis interferensi yang baik dan stabil.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    6/45

    )ika dua buah sumber gelombang cahaya beda fasa yang akan tiba di

    titik "berubah-ubah terhadap waktu secara acak &pada suatu saat mungkin dipenuhi

    syarat salingmenghapuskan, tetapi pada saat berikutnya dapat terjadi penguatan'. Sifat

    beda fase yang berubah-ubah secara acak ini terjadi pada setiap titik-titik pada layar,

    sehingga hasil yang nampak adalah terang yang merata pada layar. #alam keadaan ini

    kedua sumber tersebut dikatan inkoheren &tidak koheren'.

    *aser merupakan contoh sumber tunggal dari radiasi tampak yang koheren.

    "ada panjang gelombang yang lebih panjang mudah untuk menghasilkan gelombang

    koheren. 0ahaya keluaran laser mempunyai koherensi terhadap waktu dan ruang sangat

    besar dibandingkan dengan sumber-sumber cahaya pada umumnya.da dua konsep koherensi yang tidak bergantung satu sama lain, yaitu koherensi

    ruang &spatial coherence' dan koherensi waktu &temporal coherence'. Koherensi ruang

    adalah sifat yang dimiliki dua gelombang yang berasal dari sumber yang sama, setelah

    menempuh lintasan yang berbeda akan tiba di dua titik yang sama jauhnya dari sumber

    dengan fase dan frekuensi yang sama. %al ini mungkin terjadi jika dua berkas tersebut

    secara sendiri-sendiri tidak koheren waktu &menurut waktu', karena setiap perubahan

    fase dari salah satu berkas diikuti oleh perubahan fase yang sama oleh berkas lain.

    #engan sumber cahaya biasa, hal ini hanya mungkin jika dua berkas dihasilkan oleh

    satu sumber.

    Koherensi waktu &temporal coherence' adalah sifat yang dimiliki dua

    gelombang yang berasal dari sumber yang sama, yang setelah menempuh lintasan yang

    berbeda tiba di titik yang sama dengan beda fase yang tetap. )ika beda fase berubah

    beberapa kali dan secara tidak teratur selama periode pengamatan yang singkat, maka

    gelombang dikatakan tidak koheren. Koherensi waktu dari sebuah gelombang

    menyatakan kesempitan spektrum frekuensinya dan tingkat keteraturan dari barisan

    gelombang. 0ahaya koheren sempurna eki$alen dengan sebuah barisan gelombang satu

    frekuensi dengan spektrum frekuensinya dapat dinyatakan hanya dengan satu garis,

    sehingga koherensi waktu dapat menunjukkan seberapa monokromatis suatu sumber

    cahaya.

    #engan kata lain koherensi waktu mengkarakterisasi seberapa baik suatu

    gelombang dapat berinterferensi pada waktu yang berbeda &%echt, +2'. arisan

    gelombang yang spektrumnya hampir terdiri dari satu frekuensi tapi lebarnya berhingga

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    7/45

    atau dengan sedikit fluktuasi amplitudo dan fase biasanya disebut quasi koheren.

    "anjang koherensi merupakan jarak sejauh mana gelombang dapat berinterferensi.

    "anjang koherensi suatu gelombang tertentu, seperti laser atau sumber lain dapat

    dijelaskan dari persamaan berikut1

    LC=c c= c v

    dengan Lc adalah panjang koherensi, c koherensi waktu, c adalah cepat

    rambatcahaya, dan v adalah lebar spektrumucharme, 2334'."ada interferometer

    (ichelson, panjangkoherensi sama dengan dua kali panjanglintasan optis antara dualengan padainterferometer (ichelson, diukur pada saatpenampakan frinji sama dengan

    nol.

    eberapa aplikasi membutuhkan sumber cahaya yang memiliki koherensi waktu

    dan koherensi ruang yang sangat tinggi. plikasi ini banyak digunakan untuk

    interferometri, holografi, dan beberapa tipe sensor optik.Untuk aplikasi lain dengan

    tingkat koherensi yang lebih kecil, contohnya koherensi waktu yang rendah &tetapi

    dikombinasikan dengan koherensi ruang yang tinggi' diperlukan untuk tomografi

    &optical coherence tomography', dimana tampilannya dihasilkan oleh interferometri dan

    resolusi tinggi yang memerlukan koherensi waktu rendah. #erajat koherensi juga sesuai

    untuk tampilan laser proyeksi, aplikasi gambar dan pointer &"aschotta, 2334'.

    0ahaya koheren adalah bentuk cahaya di mana gelombang elektromagnetik

    memelihara satu set dan hubungan fase yang dapat diprediksi satu sama lain, selama

    periode waktu. rtikel ini mencakup beberapa informasi dasar tentang itu.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    8/45

    Sebuah sumber cahaya dikatakan monokromatik jika terdiri dari panjang gelombang

    tunggal dari pancaran. #alam cahaya biasa yang kita lihat sehari-hari, seperti sinar

    matahari, masing-masing sumber berasal dari atom yang berbeda, sedangkan cahaya

    koheren diciptakan oleh emisi terstimulasi. "enelitian tentang topik ini masih

    berlangsung, tapi banyak dari teori masih belum jelas.

    Untuk memahami bagaimana sinar koheren diproduksi, mari kita ambil contohbagaimana laser diciptakan. "ada musim semi tahun +43, 5heodore (aiman

    membangun laser pertama di laboratorium "enelitian %ughes. (aiman menggunakan

    batang sintetik kecil dengan ujung perak dan terkena batang cahaya.

    "ada paparan cahaya, atom kromium dalam batang menjadi tereksitasi

    memproduksi energi yang cukup untuk foton untuk menerobos salah satu ujung perak

    dari batang ruby, untuk memancarkan cahaya yang koheren. %asilnya adalah seberkas

    cahaya monokromatik, yang dengan panjang gelombang 46 nanometer.

    Salah satu makna yang paling penting dari cahaya koheren adalah

    penggunaannya dalam pengobatan mata. Karena operasi laser mata, banyak orang buta

    telah mampu melihat lagi. %al ini juga digunakan untuk keperluan konstruksi dalam

    bentuk laser.

    2'2 -$h$.$ /e(+(

    7enon adalah tidak berwarna, unsur berat dengan nomor atom 86. 9as :enon

    digunakan untuk perangkat memancarkan cahaya, yang dikenal sebagai lampu 7enon.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    9/45

    %al ini digunakan dalam lampu kilat fotografi, lampu stroboskopik, dan

    simulator solar.

    %al ini juga digunakan dalam lampu busur dan lampu tinggi intensitas

    pelepasannya. &Ingat iklan mobil menyebutkan lampu :enon nya'

    5elah digunakan untuk tujuan anestesi, walaupun mahal.

    %al ini juga menemukan digunakan dalam display plasma untuk tele$isi.

    0ahaya koheren berguna dalam begitu banyak cara yang para ilmuwan di seluruh dunia

    yang tajam meneliti kegunaan lainnya, seperti pengobatan pada kanker, dll

    2'3 Pe#e*$$( *$( %+he#e(!, $!e

    pabila dua gelombang harmonic yang berfrekuensi dan berpanjang gelombang

    sama tetapi berbeda fase gelombamng, gelombang yang di hasilkan merupakan

    gelombang harmonic yang tergantung pada fasenya. )ika perbedaan fase 3 atau

    bilangan bulat kelipatan ;433, gelombang akan sefase dan berinterfensi secara saling

    menguatkan. mplitudonya sama dengan penjumlah amplitude masing-masing, dan

    intensitas nya &yang sebanding dengan kuadrat amplitudo' kan maksimum. )ika

    perbedaan fasenya +33 &< radian ' atau bilangan ganjil kali +33 , gelombang akan

    berbeda fase dan berinterferensi secar saling melemahkan.

    mplitude yang dihasilkan dengan demikian merupakan perbedaan amplitude

    masing-masing , dan intensitasnya menjadi minimum. )ika amplitudonya sama,

    intesitasnya menjadi maksimum sama dengan 6 kali inensitasnya minimum sama

    dengan nol. "enyebab perbedaan fase antara dua gelombang ini adalah perubahan fase

    +33 yang kadang-kadang dialami oleh gelombang saat terpantul dari permukaan bats.

    "erubahan fase ini analog dengan in$erse pulsa pada benang, ketika pulsa itu memantul

    dari suatu titik dimana densitasnya tiba-tiba meningkat, seperti ketika benang kecil di

    sambung ke benang yang lebih besar atau tali. In$erse pulsa pantul eki$alen dengan

    perubahan fase +33 untuk gelombang sinusoidal, yang dapat di pandang sebagai

    deretan pulsa.

    pabila cahaya yang merambat di udara mengenai permukaan satu medium

    yang di dalamnya cahaya akan merambat lebih lambat, seperti kaca atau air, akan

    terjadi perubahan fase +33 pada cahaya yang di pantulkan aka nada perubahan fase

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    10/45

    pada cahaya yang di pantulkan dari permukaan kaca-udara atau air-udara. Ini analog

    dengan pemantulan tanpa in$erse pulsa pada benang tebal di titik tempat benang tebal

    itu di sambung dengan benang halus.

    "erbedaan fase antara dua gelombang juga sering di sebabkan oleh perbedaan

    panjang lintasan yang di tempuh oleh kadua gelombang . "erbedaan lintasan satu

    panjang gelombang menghasilkan perbedaan fase ;433, yang eki$alen dengan tidak ada

    perbedaan fase yang sama sekali. "erbaan lintasan detengah panjang gelombang

    menghasilkan perbedaan fase +33.

    Interfensi gelobang dari dua sumber ti dak teramati kecuali sumbernya koheren,

    yakni, kecuali perbedaan fase di antara gelombang konstan terhadap waktu. Karenaberkas cahaya pa umumnya adalah hasil dari jutaan atom yang memancar secara bebas,

    dua sumber cahaya biasanya tidak koheren. (emang perbedaan fase antara gelombang

    dari sumber demikian berfluktuasi secara acak beberapa kali per detik. Koherensi dalam

    optika sering dicapai dengan membagi cahaya dari sumber tunggal menjadi dua

    mengahasilkan pola interfensi. "embagiaan ini dapat dicapai dengan memantulkan

    cahaya dari dua permukaan yang terpisah rapat pada film tipis &pasal ;;-2' 1 pemantulan

    serentak dari dan perambatan melalui cermin yang berlapis sebelah, seperti pada

    interferometer (ichelson.

    2' JENIS JENIS KOHERENSI

    =adasi laser ditandai oleh order tingkat tinggi dari medan cahaya disbanding

    sumber !sumber lain. #engan kata lain, ia memiliki tingkat koherensi yang tinggi.

    Koherensi tingkat tinggi dari pancaran laser memungkinkan untuk melaksanakan

    pemusatan special luarbiasa dari daya cahaya, misalnya > dalam ruang dengan

    dimensilinear hanya ?m. =adiasi yang demikian tinggi intensitasnya dapat memotong

    logam, menghasilkan lasmikro, mengebor lubang mikroskopis lewat Kristal intandan

    sebagainya.

    "erlu disebutkan disini bahwa disamping sifat ! sifatnya yang baik ini

    laser tidak memberikan penyelesaian untuk semua masalah kita. Keadaan masa kini

    lebih cepat diringkas dalam komentar Shcawlow @23A 1 monokromasitas, kesearahan

    dan intensitas cahaya laser member kemungkinan jangkauan luas pengkajian ilmiah

    yang tidak dapat dibayangkan tanpa mereka . . . . . >alaupun demikian, kita kadang !

    kadang masih terbatasi oleh sifat ! sifat laser yang tersedia, dan harus mencoba

    memperluas teknologi laser.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    11/45

    (ungkin pada suatu hari kita mempunyai sinar ! gamma yang dapat kita

    gunakan untuk merangsang superposisi koheren dari tingkat ! tingkat energy nuklir dan

    untuk mengubah menurunnya radioaktif inti. danya laser belum memberikan

    penyelesaian semua masalah kita. 5etapi ia telah memberikan kepada kita petunjuk baik

    dan indah dimana penyelesaian menarik yang mungkin ditemukan . Sesungguhnya,

    usaha penelitian saat ini, dimaksudkan untuk memperluas jangkauan laser , terutama

    untuk menurunkan batas panjang ! gelombang ! pendek sampai daerah sinar ! gamma

    dari spectrum.

    0ahaya yang keluar dari sumber cahaya kon$ensional merupakan campur-baur

    gelombang ! gelombang kecil terpisah dengan memperkuat atom atau memperlemah

    satu sama lain dengan cara acak B permukaan gelombang yang dihasilkan dengan

    demikian berubah dari titik ketitik dan berubah dari waktu ke waktu. )adi, ada dua

    konsep koherensi yang tidak tergantung satu sama lain, yaitu koherensi temporal dan

    koherensi special.

    a. Koherensi 5emporal

    )enis koherensi ini dimasudkan adalah korelasi antara medan disuatu titik dan

    medan pada titik yang sama pada saat berikutnya B yakni hubungan antara C &:,y,D,t +'

    dan C & :,y,D,t2'. )ika beda fase antara dua medan tetap selama periode yang diamati,

    yang berkisar antara beberapa mikrodetik, gelombang tersebut kita namakan memiliki

    koherensi temporal. )ika beda fase berubah beberapa kali dan secara tidak teratur

    selama periode pengamatan yang singkat, gelombang dikatakan tidak ! koheren.

    Koherensi temporal juga dikenal sebagai koherensi longitudinal. 5emporal &atau

    longitudinal' koherensi menyiratkan gelombang terpolarisasi pada satu frekuensi yang

    fase ini berkorelasi dengan jarak yang relatif besar &panjang koherensi' di sepanjang

    balok Sebuah sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya termal atau lainnya tidakkoheren memiliki. mplitudo sesaat dan fase yang ber$ariasi secara acak terhadap

    waktu dan posisi, dan dengan demikian panjang koherensi sangat singkat.

    - (onocromaticity

    Kita menyimpulkan koherensi temporal adalah indikasi monochromaticity

    sumber merupakan sumber benar-benar koheren. 5ingkat mono Kromatisitas dari

    sumber diberikan oleh.Ketika rasio, gelombang cahaya monokromatik idealnya

    Kemurnian garis spektrum.

    b. Koherensi Special

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    12/45

    #ua medan pada dua tiik berbeda pada permukaan gelombang dari suatu

    gelombang elektromagnetis dikatakan koheren special jika mereka mempertahankan

    beda fase tetap selama waktu t. ahkan hal ini mungkin jika dua berkas tersebut secara

    sendiri ! sendiri tidak koheren temporal & menurut waktu ', karena setiap perubahan

    fase dan salah satu berkas diikuti oleh perubahan fase yang sama dalam berkas yang

    lain. #engan sumber cahaya biasa hal ini hanya mungkin jika dua berkas telah

    dihasilkan dalam bagian yang sama dari sumber.

    5idak-koleransi temporal merupakan karakteristik dari berkas tunggal

    cahaya,sedangkan tidak-kolerensi sepesial berkenaan dengan hubungan antara dua

    berkas cahaya yang terpisa. #ua berkas cahaya yang berasal dari bagian bagian berbedadari sumber telah di pancarkan oleh kelompok kelompok atom yang berbeda. (asing

    maing berkas tidak akan koheren-waktu dan akan mengalami perubahan fase acak

    sebagai akibatnya beda fase antara dua berkas juga akan mengalami perubahan

    prubahan yang cepat dan acak. #ua berkas yang demikian dikatakan tidak-koheren

    sepesial &menurut tempat'.

    Interferensi merupakan minifestasi koherensi. Untuk menghasilkan frinji ! frinji

    interferensi, sangat diperlukan syarat agar gelombang ! gelombang tetap koheren yang

    berinterferensi tersebut tetap koheren selama periode waktu tertentu. )ika salah satu

    gelombang berubah fasenya, frinji akan berubah menurut waktu. #engan sumber

    cahaya alami perubahan sangat cepat dan tidak terlihat adanya frinji.

    0ara paling sederhana untuk menghasilkan frinji interferensi adalah menggunakan cara

    yang digunakan dalam percobaan dua-celah.

    #alam percobaan ini Eoung menggunakan satu sumber sebagai asal dua

    seumber yang membeda. 0ahaya dari sumber S melewati celah dan kemudian

    melewati dua lubang kecil yang dibuat dalam layar . %ubungan fase antara pulsa !

    pulsa berurutan tetap dan frinji interferensi dihasilkan pada layar 0. Kita harus teliti

    agar celah sangat kecil dibandingkan dengan ukuran frinji. )ika tidak, frinji yang

    dihasilkan oleh bagian ! bagian yang berbeda dari celah akan tumpang ! tindih dan

    memberikan penerangan yang rata. %al ini tidak akan terjadi jika gangguan ! gangguan

    pada titik ! titik berbeda sepanjang berkas terkolerasi, yakni jika ada koherensi special.

    #alam praktek, untuk titip " pada permukaan gelombang terdapat daerah

    terhingga disekitarnya, yang setiap titik di dalamnya akan mempunyai korelasi fase

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    13/45

    yang baik dengan titik ". #engan satu lubang-sempit &pin-hole' tetap dan menggerakkan

    lubang-sepmit, dapat terlihat setiap pengurangan penampakan frinji. #aerah permukaan

    gelombang dimana lubang-sempit dapat digerakkan dan frinji tetap terlihat dinamakan

    daerah koheren dari gelombang cahaya dan merupakan ukuran dari koherensi special

    atau koherensi melintang &trans$erse' dari gelombang. %al ini menandakan perubahan

    koherensi menurut ruang &special' sepanjang permukaan-gelombang dalam arah

    melintang terhadap arah perambatan. #ari pandangan ini, maka koherensi temporal

    dikenal sebagai koherensi longitudinal.

    Ukuran dari kekontrasan frinji yang dinamakan penampakan prinji juga

    digunakan sebagai ukuran koherensi.(ichelson mendefinisikan penampakan frinji&fringe $isibility' sebagai berikut #i mana Cmaksadalah energy relatife dari frinji terang

    dan Cminadalah energy dalam frinji gelap di sebelahnya. )ika frinji dihasilkan berkas

    koheran denagn amplitudo yang sama,penampakan frinji saam dengan satu &C minF 3'B

    sedangkan frinji yang dihasilakn oleh tidak-koheren penampakan sama dengan nolB

    &CmaksF Cmin',yakin tidak ada frinji. "enampakan frinji memenang terlihat dalam

    laboratorium,namun,kurang dari satu,bahkan walaupun denagn gelombang gelombang

    yang sama amplitudonya. Karena itu,jelasnya hanya gelombang koheren sebagaian yang

    ada dalam kenyataan.

    Germike mendefinisikan tingkat koherensi &degree of coherence',H2,sama

    dengan penampakan frinji jika jarak lintasan antara berkas berkas itu kecil dan

    amplitudonya sama,dan ini merupakan syarat yang paling baik untuk menghasilkan

    frinji. #alam percobaan Eoung,penamakan frinji dapat diambil sebagai ukuran langsung

    tingkat koherensi cahaya pada dua lubang. (enurut pengalaman,jika H2 3,8, maka

    dua sumber sekunder tersebut dilihatkan sanagat koheran. #apat ditunjukan,bahwa

    hanya cahaya yang monokromatis sempurna yang koheren sama sekali baik dalam

    waktu&temporal' maupun dalam &sepesial'.

    "embahasan samapai saat ini sangat ideal,karena telah kita misalkan,bawah

    kelompok gelombang di hasilkan oleh sumber tetap merupakan gelombang simis

    sempurna selama waktu tertentu. Jamun,hanya dalam buku saja dikatka bahwa cahaya

    mempunyai gelombang sinusoidal. #alam kenyataanya frekuensi dapat berubah pelan

    dan acak menurut waktu disekitar frekuensi-pusat 3 dan lebar-pita &band

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    14/45

    width' sehingga ditentuka bahwa selang frekuensi antara sampai terdiri dari bagian

    tersebar energy radiasi.

    Sepanajang inter$al waktu yang lebih pendek dari pada waktu satu

    gelombang,satu paket gelombang,gelombang akan muncul sebagai sinusoidal

    murni&gambar 8.;'. waktu rata rata dimana terjadi pancaran sinusoidal ideal dinamakan

    waktu koherensi 5c. panjang yang bersangkutan *cF c5c dimana c kecepatan cahaya

    dinamakan panjang koherensi sesudah waktu 5c , tidak korelasi antara fase dari

    gelombang.

    Koherensi spatial sama denngan hubungan phase diantara gelombang berjalan

    sisi demi sisi, pada waktu yang sama koherensi spasial mengacu pada kontinuitas danuniformty dari gelombang dalam arah tegak lurus. )ika perbedaan pahse untuk setiap

    titik dua tetap dalam pesawat normaly kepadamu propagiation gelombang tidak

    ber$ariasi dengan waktu. Kemudian gelombang tersebut dikatakan menunjukkan

    koherensi spasial.Semakin tinggi kontras, semakin baik koherensi spasial.

    Kurangnya koherensi cahaya yang berasal dari sumber-sumber biasa seperti

    menjalarnya kawat pijar, disebabkan oleh tidak dapatnya atom-atom memancarkan

    cahaya secara kooperatif. #an pada tahun +43 telah berhasil dibuat sumber cahaya

    tampak yang atom-atomnya dapat berlaku kooperatif, sekeluaran cahayanya sangatlah

    monokromatik, kuat dan sangat terkumpul. lat ini di sebut dengan laser &light

    amplification through stimulated emission of radiation'.

    Intensitas berkas-berkas cahaya koheren dapat diperoleh dengan1

    +. (enjumlahkan amplitudo masing-masing gelombang secara $ektor dengan

    memperhitungkan beda fasadi dalamnya.

    2. (enguadratkan amplitudo resultannya, hasil ini sebanding dengan intensitas

    resultan.

    #an untuk berkas-berkas yang tidak koheren atau inkoheren intensitasnya dapat

    diperoleh dengan1

    +. (asing-masing amplitudo dikuadratkan dahulu dan diperoleh besaran yang

    sebanding dengan intensitas masing-masing berkas, baru kemudian,

    2. Intensitas masing-masing dijumlahkan untuk memperoleh intensitas resultan

    *angkah-langkah di atas, sesuai dengan hasil pengamatan bahwa untuk sumber cahaya

    yang tidak saling bergantungan, intensitas resultan pada setiap titik selalu lebih besar

    daripada intensitas yang dihasilkan oleh masing-masing sumber di titik tersebut.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    15/45

    2''1 Pe(e("$( P$(4$() K+he#e(!, *$( W$%" K+he#e(!,

    >aktu koherensi didefinisikan sebagai waktu di mana gelombang

    elektromagnetik merambat dapat dianggap koheren &L'. %al ini dihitung sebagai L F M2N

    cOM, dimana M adalah panjang gelombang dari sumber, O adalah lebar spektrum, dan c

    adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa.

    gustina Setyaningsih/Koherensi waktu adalah Sifat dari dua gelombang yang

    berasal dari sumber yang sama./9elombang berjalan, mendekati sinusoidal yang cukup

    untuk beberapa jumlah osilasi antara perubahan frekuensi dan fase. "anjang gelombang

    bejalan yang dapat diasumsikan memiliki karakter sinusoial yang cukup dan fase yang

    dikenal sebagai panjang koherensi . Kita dapat mendefinisikan panjang koherensisebagai panjang gelombang berjalan , cOt, di mana fase mudah ditentukan. Inter$al

    waktu selama fase gelombang berjalan dapat disebut dengan waktu koherensi. Ini

    adalah waktu, Ot, selama fase gelombang berjalan tidak menjadi acak tetapi mengalami

    perubahan dalam cara sistematis.

    2''2 Ke$*$$( ("% K+he#e(!, S$!,$l

    5ingkat koherensi spasial seberkas cahaya dapat menjadi deducaed dari kontras

    pinggiran diproduksi oleh itt. *ebih luas sumber cahaya, lasser adalah derajat koherensi.

    #alam percobaan celah ganda muda itu, jika celah S+ dan S2 secara langsung diterangi

    oleh sumber, pinggiran interferensi tidak diamati. Sebaliknya uniformally layar

    menyala. 5idak adanya pinggiran yang mengeluarkan cahaya dari celah tersebut tidak

    memiliki koherensi spasial. )ika celah sempit diperkenalkan sebelum celah ganda, sinar

    yang melewati celah sempit menerangi S S+ dan S2. 9elombang muncul dari mereka,

    karena telah diturunkan melalui di$isi gelombang depan, yang koheren dan ststionary

    pola interferensi akan diamati di layar. )ika lebar celah S secara bertahap meningkatkan

    kontras menurun pola frinji dan #isapper pinggiran. Ketika S celah lebih lebar, S+ dan

    S2 menerima gelombang dari berbagai belahan S yang tidak mempertahankan

    koherensi. pabila sempit, menjamin bahwa gelombang kereta insiden pada celah S+

    andS2 berasal dari daerah kecil sumber dan karenanya mereka memiliki koherensi

    spasial.

    2'5 APLIKASI KOHERENSI DALAM KEHIDUPAN

    2'5'1 1'L$!e#

    *aser merupakan singkatan dariLight Amplification by Stimulated Emission of

    Radiation, yang artinya penguatan cahayadengan rangsangan pancaran radiasi.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    16/45

    Sifatyang terjadi akibat kesamaan frekuensi adalah monokromatis dan sifat yang terjadi

    akibatkesamaan fase adalah koherensi. )adi, syaratterbentuknya laser adalah sumber

    cahaya yangmonokromatis dan koheren &=eynaldo, 233+'.*aser mempunyai sifat-sifat

    yang tidakdimiliki oleh sumber cahaya lain. Sifat-sifatkhas laser antara lain kesearahan,

    intensitas,monokromatis, dan koherensi &*aud,+'.

    a. (onokromatik

    (onokromatis artinya hanya satu frekuensi yang dipancarkan. Sifat ini diakibatkan

    oleh 1

    %anya satu frekuensi yang dikuatkan @P F &C2-C+'NhA

    Susunan dua cermin yang membentuk ca$ity-resonant sehingga osilasi

    hanya terjadi pada frekuensi yang sesuai dengan frekuensi ca$ity.

    b. Keserarahan

    (erupakan konsekuensi langsung ditempatkannya bahan aktif dalam ca$ity

    resonant, dimana hanya gelombang yang merambat dalam arah yang tegak

    lurusterhadap cermin-cermin yang dapat dipertahankan dalam ca$ity.

    +. Kasus koheren ruang sempurna

    "ada jarak tertentu masih terjadi di$ergensi akibat difraksi, seperti

    ditunjukkan pada 9b dibawah

    9ambar #ifraksi berkas cahaya laser untuk kasus koheren ruang sempurna

    Prinsip Huyghens 1 muka-muka gelombang pada layar dapat diperoleh akibat

    superposisi dari gelombang-gelombang yang dipancarkan oleh tiap titik di apertur #,

    maka sudut difraksi diungkapkan oleh 1

    D=D

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    17/45

    dimana M adalah panjang gelombang laser, # adalah diameter celah dan Qadalah

    koefisien numerik. Suatu berkas cahaya dimana di$ergensinyadapat diungkapkan dalam

    bentuk R# diatas disebut diffraction limited.

    2. Kasus koheren ruang parsial

    #i$ergensi lebih besar daripada nilai minimum untuk difraksi, dimana 1

    D=

    (Sc)1

    2

    dimana Sc adalah luas koherensi yang berperilaku sebagai apertur batas terjadinya

    superposisi koheren dari wavelets elementer. Sebagai kesimpulan, bahwa berkas output

    laser harus dibuat dalam batas difraksi &diffraction limited'.

    c. Koherensi

    +. Koherensi =uang

    "andang dua buah titik "+ dan "2 dimana pada waktu t F 3 terletak pada

    bidang muka gelombang cahayaNC( yang sama. ndaikan C+&t' dan C2&t'

    adalah medan-medan listrik pada kedua titik tadi. "ada t F 3 perbedaan fasa

    kedua medan ini adalah nol. )ika perbedaan fasa ini dapat dipertahankan pada t

    3, maka dikatakan koheren ruang sempurna &perfect spatial coherence'. )ika

    titik "+ dan "2 terletak pada beberapa titik memiliki korelasi fasa yang baik

    &perbedaan fasanya kecil', maka disebut koheren ruang sebagian &partial spatial

    cohenrence'.

    2. Koherensi >aktu

    5injau gelombang cahaya di titik " pada saat t dan pada saat t+ . )ika

    beda fase antara tdant+ selalu tetap untuk setiap t maka dikatakan terdapat

    koherensi waktu 1

    (x , t) (x ,t)=konstan

    )ika keadaan diatas berlaku untuk setiap t, maka koherensinya disebut

    koherensi waktu sempurna. Koherensi dapat diukur dengan menggunakan

    perumusan tertentu. (isla fungsi gelombang cahaya1

    E ( t)=E0 exp i(t)

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    18/45

    #engan Eo amplitudo cahaya dan fasa cahaya maka fungsi koherensi

    bersama &mutual coherence function) didefiniskan sebagai 1

    T12()=[E1 ( t+)E2(t)]

    atauT12 ()=limn

    1

    TT2

    T2

    E1(t+ )E2(t)

    Untuk kasus inkoheren T12()=0

    Selanjutnya fungsi koherensi diri &self coherence function) diberikan oleh 1

    T11()=[E1 (T+)E1 (T) ] dan

    T22()=[E2(T+)E2(T) ]

    Eang tank lain menyatakan intensitas masing-masing cahaya yakni 1

    1s1=T11 (0 ) dan1s2=T22 (0 )

    Untuk memudahkan uraian selanjutnya, kita definisikan fungsi kolerasi normal

    12 ()= T22()

    T

    11

    (0)T12

    (0)=[E1 ( t+ )E2(t) ]

    (E

    1

    )(E2

    )

    %arga mutlak 12 () mengukur derajat koherensi kedua gelombang yang

    berinteferensi.

    pabila cahaya digunakan memiliki koherensi yang tidak sempurna, harus dituliskan 1

    12 ()I=I1+I2I1I2|12()|cos

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    19/45

    #imana

    12 ()

    12 ()=|12 ()|exp i adalah derajat koherensi kompleks, ketajaman pola inteferensi

    diukur dengan pola kontras yang disebut dengan $isibilitas frinji dan ditentukan dengan

    rumus 1

    v=ImaksIminImaks+Imin

    =2I1I2|12|

    I1+I2

    Klasifikasi derajat koherensi ditentukan atas dasar harga mutlak |12

    | .

    |12|=1 berarti koheren sempurna dengan I1=I2 , kontras maksimumB 3 |12|

    + berarti koheren sebagian I1 I2 berarti |12|=0 berarti tidak koheren, tidak

    ada kontras dalam distribusi intensitas dengan kata lain terjadi pola inteferensi.

    0ontoh suatu gelombang C( dengan waktu koherensi L3 ditunjukkan pada 9b.

    dibawah, dimana medan listrik mengalami lompatan fasa pada inter$al waktu L3.

    2'5'2 H+l+)#$6

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    20/45

    %ologram adalah produk dari teknologi holografi. %ologram terbentuk dari

    perpaduan dua sinar cahaya yang koheren dan dalam bentuk mikroskopik. %ologram

    bertindak sebagai gudang informasi optik. Informasi-informasi optik itu kemudian akan

    membentuk suatu gambar, pemandangan, atau adegan. %ologram merupakan jelmaan

    dari gudang informasi &information storage' yang mutakhir. Kelebihan hologram ialah

    ia mampu menyimpan informasi, yang di dalamnya memuat objek-objek ; dimensi

    &;#'. 5idak hanya objek-objek yang biasa terdapat di foto atau gambar pada umumnya.

    %al itu disebabkan prinsip kerja hologram tidak sesederhana lensa fotografi. %ologram

    menggunakan prinsip-prinsip difraksi dan interferensi, yang merupakan bagian dari

    fenomena gelombang.a. Karakteristik hologram

    %ologram, memiliki karakteristik yang unik. eberapa diantaranya yaitu1

    0ahaya, yang sampai ke mata pengamat, yang berasal dari gambar yang direkonstruksi

    dari sebuah hologram adalah sama dengan yang apabila berasal dari objek aslinya.

    Seseorang, dalam melihat gambar hologram, dapat melihat kedalaman, paralaks, dan

    berbagai perspektif berbeda seperti yang ada pada skema pemandangan yang

    sebenarnya. %ologram dari suatu objek yang tersebar dapat direkonstruksi dari bagian

    kecil hologram. jika sebuah hologram pecah berkeping-keping, masing-masing bagian

    dapat digunakan untuk mereproduksi lagi keseluruhan gambar. >alau bagaimanapun,

    penyusutan dari ukuran hologram, dapat menyebabkan penurunan perspektif dari

    gambar, resolusi, dan tingkat kecerahan dari gambar. #ari sebuah hologram dapat

    direkonstruksi dua jenis gambar, biasanya gambar nyata &pseudoscopic' dan gambar

    maya &orthoscopic' Sebuah hologram tabung dapat memberikan pandangan ;43 derajat

    dari objek *ebih dari satu gambar independen yang dapat disimpan dalam satu pelat

    fotografi yang sama yang dapat dilihat dari satu per satu dalam satu kesempatan.

    b. Keunggulan hologram

    Seperti yang telah dikatakan sebelumnya, kapabilitas hologram melebihi

    kapabilitas media penyimpanan lainnya. Salah satunya ialah,hologram dapat merekam

    intensitas cahaya. #engan kata lain, hologram memiliki informasi tambahan baru

    dibandingkan media lain. Secara otomatis dengan adanya rekaman intensitas cahaya,

    hologram pun mampu untuk memperlihatkan kedalaman &depth'. Ketika seseorang

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    21/45

    melihat ke arah sebuah pohon, ia menggunakan matanya untuk menangkap cahaya dari

    objek itu. Setelah itu, informasi diolah untuk memperoleh makna mengenai objek tadi.

    "rinsip ini hampir sama dengan hologram. %ologram menjadi cara yang nyaman

    untuk menciptakan kembali gelombang cahaya yang sama, yang berasal dari objek yang

    sebenarnya. Kemampuan ini sangat menakjubkan. Tbjek terasa nyata dan hidup dan ia

    akan terlihat seolah-olah akan /melompat/ dari gambar &scene'.

    )ika pada sebuah foto standar, pemandangan diambil dari satu perspektif saja,

    maka hologram mematahkan batasan itu. %ologram mampu untuk melihat suatu objek

    dari berbagai perspektif

    2'5'3 &$(*7,"hSebuah paket bandwidth bukanlah gelombang harmonik. Tleh karena itu, tidak

    dapat direpresentasikan secara matematis dengan fungsi sinus sederhana. =epresentasi

    matematis dari sebuah paket gelombang dilakukan dengan integral fourier. )ika cahaya

    dipancarkan dari sumber maka dianalisis dengan bantuan spektograf, yang terdiri dari

    garis-gars spektrum diskrit."anjang koherensi dapat didefinisikan sebagai produk osilasi

    gelombang J terkandung dalam kereta gelombang dan panjang gelombang, M .

    #emikian menunjukkan bahwa yhe lebih besar jumlah osilasi gelombang dalam paket

    gelombang, semakin kecil bandwidth. #alam kasus membatasi, ketika J jauh besar,

    yaitu ketika paket infinetly panjang gelombang, gelombang akan monokromatik

    memiliki panjang gelombang didefinisikan secara tegas.

    2'5' H+l+)#$,

    plikasi teknik holografi telah tersebar ke berbagai aspek kehidupan. %olografi

    memudahkan manusia dalam mengabadikan karya-karya seni dan bendabenda

    peninggalan sejarah, pembuatan iklan dan film, dan lain sebagainya. Selain itu, aplikasi

    holografi lain ialah holographic interferometry, holographic optical element &%TC', dan

    holographic memory.

    2'5''1 %olographic interferometry

    %olographic interferometry adalah aplikasi dari teknologi holografi yang

    memungkinkan kita untuk membuat replika atau tiruan $isual suatu benda, beserta

    efeknya. #engan teknik ini, objek akan mengalami dua kali pencahayaan. Sehingga

    $isualisasi suatu benda dapat ber$ariasi.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    22/45

    "ada proses pencahayaan yang pertama, objek harus dalam keadaan diam, tidak

    boleh bergerak. "ada proses pencahayaan yang kedua, objek tadi menjadi subjek untuk

    memberikan bentuk-betuk fisik sesuai dengan wujud asli objek tersebut.

    Kemudian sepanjang proses tadi, hologram akan melukiskan sejumlah garis,

    baik garis tepi maupun garis diagonal yang melewati objek.

    9aris-garis itu kemudian akan menjelma menjadi garis-garis kontur serupa pada

    sebuah peta. "eta $isual inisangat bergantung pada garis tepi, sebab garis tepi lah yang

    memberi bentuk-bentuk fisik. ila terjadi kesalahan pada proses yang pertama, maka

    hal itu akan mempengaruhi pembuatan peta $isualnya.%olographic

    interferometry terdiri atas tiga tipe, yaitu 1+. roDen fringe

    2. *ife ringe

    ;. 5ime a$eraged

    %olographic interferometry sudah banyak digunakan di industri manufaktur.

    Kegunaannya ialah untuk menginpeksi kerusakan atau kegagalan pada produk.

    Subjeknya ialah logam dan bahan nonlogam. (aterial ini digunakan untuk

    menguji kemungkinan-kemungkinan kerusakan.

    2'5''2 %olographic optical element &%TC'

    %olographic optical element ialah salah satu jenisdari elemen optis difraktif.

    %TC dapat menggantisuatu sistem optik dengan komponen optik ganda, seperti lensa,

    kaca, @beam splittersA, dan prisma.%TC sangat bermanfaat bila terjadi ketidaksesuaian

    dan ketidakseimbangan komponen optik suatubenda. Kini hadir teknologi #TC

    iffracti$e TpticalClement' sebagai kelanjutan dari %TC.

    "ada #TC,gelombang cahaya yang datang tidak lagidibengkokan, melainkan

    dipecah menjadi puluhan, ratusan, atau bahkan ribuan gelombang.9elombang-gelombang tadi nantinya akan meyatu kembali dan membentuk sebuah

    gelombanglengkap yang baru. plikasi %TC dan #TC antara lain sebagaiberikut 1

    Sistem komunikasi dengan media optik0# &compact disk' cakram kompak. plikasi-

    aplikasi arsitektural &senibangunan', inger print sensor &sensor sidik jari', dan "roses

    pengolahan informasi.

    2'5''3 %olographic memory

    "erkembangan teknologi holografi turut merambah ke sistem penyimpanan data.

    %al ini dimaksudkan untuk menciptakan media penyimpanan data dengan kapasitas

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    23/45

    yang lebih besar. (edia-media penyimpanan yang mengadopsi prinsip-prinsip

    holografis disebut dengan holographic memory. "ada dasarnya, teknologi holographic

    memory memanfaatkan cahaya untuk menyimpan dan membaca kembali data atau

    informasi.

    Sinar *aser &singkatan dari *ight mplification by Stimulated Cmission

    of =adiation' yang bersifat monokromatik dan koheren dilewatkan pada sebuah alat

    yang disebut Vbeam splitterW. Splitterini VmemecahW sinar *SC= menjadi dua, yang

    pertama disebut sinar sinyal atau sinar tujuan, yang kedua disebut sinar acuan. #isebut

    sinar tujuan karena sinar ini membawa kode informasi atau obyek yang akan disimpan.

    #isebut sinar acuan karena merupakan sinar yang dirancang sedemikian rupa, sehinggamudah dan sederhana untuk direproduksi karena digunakan sebagai referensi. Salah satu

    contoh dari holographic memory ialah kepingan holografis.

    "ara peneliti tengah berusaha mengembangkan kepingan &0#' yang memiliki

    muatan penyimpanan holografis, sehingga dapat menyimpan informasi dengan ukuran

    terabit. %al ini dikarenakan pengepakan data menjadi lebih mapat dibandingkan

    teknologi optis kon$ensional seperti yang digunakan pada #H# dan lu-=ay.

    ayangkan satu keping cakram optis, dengan ketebalan cakram +,8mm, mampu

    menyimpan data sebesar 233 9.

    %olographic memory memiliki beberapa keunggulan dibandingkan media

    penyimpanan lain, antara lain sebagai berikut 1 %olographic memory dapat menyimpan

    data 2 dimensi, ; dimensi, dan juga data digital. Kapasitas penyimpanan data lebih

    besar, dapat mencapai 2X kali lebih besar dari kapasitas #H# yang kita pakai saat ini.

    "roses pembacaan data lebih cepat, yakni 28 kali lebih cepat daripada #H#.

    2'5'5 I("e#e#+6e"e#

    Interferensi adalah penggabungan secara superposisi dua gelombang atau lebih

    yang bertemu pada satu titik di ruang. pabila dua gelombang yang berfrekuensi dan

    berpanjang gelombang sama tapi berbeda fase bergabung, maka gelombang yang

    dihasilkan merupakan gelombang yang amplitudonya tergantung pada perbedaan

    fasenya. )ika perbedaan fasenya 3 atau bilangan bulat kelipatan ;433, maka gelombang

    akan sefase dan berinterferensi secara saling menguatkan &interferensi konstruktif'.

    Sedangkan amplitudonya sama dengan penjumlahan amplitudo masing-masing

    gelombang. )ika perbedaan fasenya +33 atau bilangan ganjil kali +33, maka

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    24/45

    gelombang yang dihasilkan akan berbeda fase dan berinterferensi secara saling

    melemahkan &interferensi destruktif'. mplitudo yang dihasilkan merupakan perbedaan

    amplitudo masing-masing gelombang &5ipler, ++'. Suatu alat yang dirancang untuk

    menghasilkan interferensi dan pola-polanya yang dihasilkan dari perbedaan panjang

    lintasan disebut interferometer optik.

    Interferometer dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu interferometer pembagi muka

    gelombang dan interferometer pembagi amplitudo. "ada pembagi muka gelombang,

    muka gelombang pada berkas cahaya pertama di bagi menjadi dua, sehingga

    menghasilkan dua buah berkas sinar baru yang koheren, dan ketika jatuh di layar akan

    membentuk pola interferensi yang berwujud frinji gelap terang berselang-seling. "olaterang terjadi apabila gelombanggelombang dari kedua berkas sinar sefase sewaktu tiba

    di layar.

    Sebaliknya pola gelap terjadi apabila gelombang-gelombang dari kedua berkas

    sinar berlawanan fase sewaktu tiba di layar. gar pola interferensi nyata, tempat garis-

    garis gelap terang itu harus tetap sepanjang waktu yang berarti beda fase antara

    gelombang-gelombang dari kedua celah harus tidak berubah-ubah dan hal ini hanya

    mungkin apabila kedua gelombang tersebut koheren, yaitu identik bentuknya &Soedojo,

    233+'.

    Untuk pembagi amplitudo, diumpamakan sebuah gelombang cahaya jatuh pada

    suatu lempeng kaca yang tipis. Sebagian dari gelombang akan diteruskan dan sebagian

    lainnya akan dipantulkan. Kedua gelombang tersebut tentu saja mempunyai amplitudo

    yang lebih kecil dari gelombang sebelumnya. Ini dapat dikatakan bahwa amplitudo

    telah terbagi. )ika dua gelombang tersebut bisa disatukan kembali pada sebuah layar

    maka akan dihasilkan pola interferensi &%echt, +2'.

    2'5'5'1 P#,(!, *$!$# ,("e#e#+6e"e#

    Interferometer adalah suatu perangkat untuk pengukuran yang memanfaatkan gejala

    inteferensi. "ada umumnya prinsip dasar interferometer yang memanfaatkan sifat

    koherensi perhatikan gambar dibawah 1

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    25/45

    (enurut ciri pokoknya, interferometer dapat dibagi dalam dua kategori yaitu 1a. Interferometer pembelahan muka gelombang

    #alam sistem ini kedua berkas gelombang yang berinteferensi diperoleh dari

    sumber gelombang semula tanpa mnegurangi intensitasnya atau dengan

    perkataan lain cahaya dapat dibagi dua menurut posisi geometrisnya, misalnya

    bagian atas berkasnya menjadi berkas uji dan bagian bawah menjadi berkas

    referensi.

    b. Interferometer pembelah amplitudo

    #alam hal ini kedua gelombang yang berinteferensi diperoleh dengan mebagi

    intensitas gelombang semula, atau dengan perkataan lain cahaya dibagi dua

    berkas yang sama bentuknya, tetapi dengan amplitudo yang berbeda.

    erkas uji adalah berkas cahaya yang dikenakan dengan objek yang akan

    diukurNdiuji. Tbjek dapat berupa cermin bergerak & yang pergeserannnya ingin

    diukur', gas &yang $ariasi indeks biasnya ingin diketahui' dan lain lain.

    Sedangkan berkas referensi adalah berkas cahaya pola fasanya dipertahankan

    tetap untuk anntinya dipertemukan lagi dengan berkas uji.

    "erpaduan kedua gelombang menghasilkan pala interferensi &garis ataudaerah terang gelap saja' yang diamatai oleh detektor &layar, fotodioda, film, dan

    sebagainya'. Interfernsi antara keduanya memberikan informasi mengenai apa

    yang telah dialami berkas uji, sehingga pada gilirannya memberikan informasi

    mengenai objek ini.

    2'5'5'2 Je(,!4e(,! ,("e#e#+6e"e#

    2'5'5'2'1 Interferometer young

    Interferometer young adalah jenis interferometer pembelah muka dua dimana

    kegunaan interferometer ini adalah antara lain untuk memeriksa derajat

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    26/45

    koherensi sumber cahaya dan menguku rjarak yang kecil antara dua celah.

    "rinsip kerja dari interferometer young diperhatikan pada gambar dibawah ini.

    "ada eksperimen young hasil inteferensinya diamati pada layar yang berjarak * yang

    jauh lebih besar dari jarak antara celah d. Untuk konfigurasi eksperimen ini berlaku

    aproksimasi medan jauh dimana 1

    1,2d dan !"1=2=

    #alam pendekatan ini, selisih lintasan gelombang yang menjalar melalui dua celah

    terpisah adalah 1

    =31=dsin

    Kedudukan frinji pada bidang pengamatan diungkapkan oleh koordinat

    #=L tan

    2'5'5'2'2 Interferometer (ichelson

    Interferometer michelson adalah termasuk interferometer pembelah amplitudo

    dimana interferometer ini sangat berguna dalam pengukuran indeks bias,

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    27/45

    pengukuran panjang &yang diukur adalah pergeseran total cerimin uji',

    pengukuran getaran &$ibrasi' dan dapat juga digunakan untuk pengukuran

    simpangan permukaan &disini permukaan menjadi cermin uji'. "ada gambar

    dibawah ini diperlihatkan konfigurasi interferometer (ichelson, yaitu terdiri

    dari dumber cahaya, pemisah berkas, cermin referensi, cermin uji.

    Intensitas maksimum &keadaan terang' diperoleh $m . 2% dengan bilangan

    bulat. Sedangkan intensitas minimum &keadaan gelap' diperoleh $=(2m+1) . %

    dengan demikian intensitas akan berubah dari maksimum ke minimum atau sebaliknya

    dengan pergeseran sejauh simpangan x=!4 dimana

    ! panjang gelombang sinar

    laser yang digunakan.

    Untuk memahami fenomena interferensi harus berdasar pada prinsip optika fisis,

    yaitu cahaya dipandang sebagai perambatan gelombang yang tiba pada suatu titik yang

    bergantung pada fase dan amplitude gelombang tersebut. Untuk memperoleh pola-polainterferensi cahaya haruslah bersifat koheren, yaitu gelombang-gelombang harus

    bersalah dari satu sumber cahaya yang sama. Koherensi dalam optika sering dicapai

    dengan membagi cahaya dari sumber celah tunggal menjadi dua berkas atau lebih, yang

    kemudian dapat digabungkan untuk menghasilkan pola interferensi.

    "ada interferensi, apabila dua gelombang yang berfrekuensi dan berpanjang

    gelombang sama tapi berbeda fase bergabung, maka gelombang yang dihasilkan

    merupakan gelombang yang amplitudonya tergantung pada perbedaan fase.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    28/45

    "erbedaan fase antara dua gelombang sering disebabkan oleh adanya perbedaan

    panjang lintasan yang ditempuh oleh kedua gelombang. "erbedaan lintasan satu panjang

    gelombang menghasilkan perbedaan fase ;43o, yang eki$alen dengan tidak ada

    perbedaan fase sama sekali. "erbedaan lintasan setengah panjang gelombang

    menghasilkan perbedaan

    fase +3o. Umumnya, perbedaan lintasan yang sama dengan Od menyumbang suatu

    perbedaan fase Y yang diberikan oleh 1

    $= d! 2%

    Suatu alat yang dirancang untuk menghasilkan interferensi dan pola-polanya

    yang dihasilkan dari perbedaan panjang lintasan disebut interferometer optic.

    Interferometer dibagi menjadi 2 jenis, yaitu interferometer pembagi muka gelombang

    dan terferometer pembagi amplitude. "ada pembagi muka gelombang, muka gelombang

    pada berkas cahaya pertama dibagi menjadi dua, sehingga menghasilkan dua buah

    berkas sinar baru yang koheren, dan ketika jatuh di layar akan membentuk pola

    interferensi yang berwujud cincin gelap terang berselang-seling.

    "ola terang terjadi apabila gelombang-gelombng dari kedua berkas sinar sefase

    sewaktu tiba di layar. Sebaliknya, pola gelap terjadi apabila gelombang-gelombang dari

    kedua berkas sinar berlawanan fase sewaktu tiba di layar. gar pola interferensi nyata,

    tempat garis-garis gelap terang itu harus tetap sepanjang waktu yang berarti beda fase

    antara gelombang-gelombang dari kedua celah harus tidak berubah-ubah dan hal ini

    hanya mungkin apabila kedua gelombang tersebut koheren, yaitu identik bentuknya.

    Untuk interferometer pembagi amplitudo, diumpamakan sebuah gelombang

    cahaya jatuh pada suatu lempeng kaca yang tipis. Sebagian dari gelombang akan

    diteruskan dan sebagian lagi akan dipantulkan. Kedua gelombang tersebut tentu saja

    mempunyai amplitudo gelombang yang lebih kecil dari gelombang sebelumnya. Ini

    dapat dikatakan bahwa amplitudo telah terbagi. )ika kedua gelombang tersebut bisa

    disatukan kembali pada sebuah layar, maka akan dihasilkan pola interferensi.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    29/45

    9ambar di atas merupakan diagram skematik interferometer (ichelson. Tleh

    permukaan beam splitter &pembagi berkas' cahaya laser, sebagian dipantulkan ke (+

    dan sisanya ditransmisikan ke (2. agian yang dipantulkan ke (+ akan dipantulkan

    kembali ke beam splitter yang kemudian menuju ke layar. dapun bagian yang

    ditransmisikan oleh (2 juga akan dipantulkan kembali ke beam splitter, kemudian

    bersatu dengan cahaya dari (+ menuju layar, sehingga kedua sinar akan berinterferensi

    yang ditunjukkan dengan adanya pola-pola cincin gelap terang.

    "engukuran jarak yang tepat dapat diperoleh dengan menggerakkan (2 pada

    interferometer (ichelson dan menghitung cincin yang bergerak atau berpindah, dengan

    acuan suatu titik pusat. Sehingga diperoleh jarak pergeseran yang berhubungan dengan

    perubahan cincin 1

    d= &!2

    #engan 1

    Od F perubahan lintasan optis

    M F panjang gelombang sumber cahaya

    OJ F perubahan jumlah cincin

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    30/45

    "anjang koherensi merupakan jarak sejauh mana dapat berinterferensi. "anjang

    koherensi suatu gelombang tertentu, seperti laser atau sumber lain dapat dijelaskan dari

    persamaan berikut 1

    Lc=c c= c v

    #imana 1

    *c F panjang koherensi

    Lc F koherensi waktu

    c F cepat rambat cahaya

    O$ F lebar spectrum

    "ada interferometer (ichelson, panjang koherensi sama dengan dua kali

    panjang lintasan optic antara kedua lengan pada interferometer (ichelson, diukur pada

    saat penampakan frinji sama dengan nol. ketika mo$able mirror digerakkan, maka

    kedua berkas laser yang melewati *+ dan *2 memiliki jarak lintasan yang berbeda.

    Sehingga beda optic masing-masing berkas adalah 2*+ dan 2*2. )adi beda lintasan

    optisnya dalah 1

    Lc=2L22L1=2(L2L1)

    2'5'5'2'3 Interferometer 5wyman-9reen

    Interferometer ini mirip dengan interferometer michelson. "ada interferometer ini

    digunakan cahaya yang terkolomasi &lebara dan sejajar' dalam hal ini pola inferensi

    yang dihasilkan yang dihasilakan tidak lagi berbentuk cincin kosentris, melainkan brupa

    spot/ yang dapat dipusatkan dengan sebuah lensa. Interferometer ini pada umumnya

    digunakan untuk menguji permukaan optik, yaitu memeriksa apakah terdapat cacat atau

    penyimpangan dari bentuk yang diharapakan. "ada gambar dibawah ini diperlihatkan

    perangakat Interferometer 5wyman-9reen .

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    31/45

    2'5'5'2' Interferometer (ach-Gechnder

    "ada perangkat Interferometer (ach-Gechnder diperlihatkan pada gambar

    dibawah ini, dimana lintasan cahaya membentuk empat persegi panjang dan sumber tak

    terkolimasi pada interferometer ini berkas uji berkas referensi menjalani lintasan yang

    simetris baik bentuk maupun arahnya, dengan demikian interferometer ini tidak begitu

    peka terhadap gangguan dari luar &gerakan udara, getaran, dan sebagainya', karena

    gengguan akan terjadi dengan sama besar pada berkas uji dan berkas referensi. "ada

    umumnya interferometere ini digunakan untuk mengukur $ariasi fasa yang dialamiberkas uji, pngujian elemen optik dan $ariasi kerapatan aliran gas dalam terowongan

    angin sampai ke pnegukuran kountur densitas plasma dalam reaktor termonuklir.

    0ontoh soal 1

    +. Sebuah laser semikonduktor mempunyai panjang gelombang 83 nm dengan

    inter$al panjang gelombang + nm. %itunglah panjang koherensi berkasZ

    Pe(.ele!$,$(

    D,% :

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    32/45

    !=1x 109 nm

    c=3x108 m

    !=850nm=85x108 m

    D," :LC'

    J$7$ :

    LC=c c

    c= !2

    c (!85x10

    (8)2

    3x 10 8x1x109=2408x 1015s

    c=

    LC=3x108x2408x1015=7224x 107 m

    2. *aser %e-Je yang mempunyai bandwidth 3,332 nm pada 4;2, nm. 5entukan

    panjang berkas koherensi[

    Pe(.ele!$,$( :

    D,% :

    !=2x1012nm

    c=3x108 m

    !=632,8nm=632,8x109 m

    D," : LC'

    )awab 1

    LC=c c

    c= !2

    c (!

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    33/45

    632,8x 10

    (9)2

    3x 10 8x 2x1012=6,6739x1018 s

    c=

    LC=3x108x6,6739x10

    18=20,02x1010 m

    ;. #ua celah sempit yang terpisah pada jarak 3.2mm disinari tegak lurus. 9aris

    terang ketiga terletak X,8mm dari garis terang ke nol pada layar yang jaraknya

    +m dari celah. "anjang gelombang sinar dipakai adalah[Pe(.ele!$,$( :

    D,% :

    )=7,5mm=7,510 * m +=1m d=0,2mm=2.10 * m n=3

    D," : ! ,'

    J$7$ :

    )d

    + =n!

    (7,510*.2.10 * )1

    =3! !=15.10 *

    3 !=510 * m=5000-

    6. "ada percobaan young, dua celah berjarak +mm diletakan sejauh +meter dr

    layar. ila jarak terdekat antara pola interferensi garis terang pertama kesebelas

    adalah 6mm, panjang gelombang cahaya yg digunakan adalah[Pe(.ele!$,$( :

    D,% :

    )=4mm=410 *m

    dF +mm F +3\] m

    * F +m

    D," : M ....[

    4$7$ :

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    34/45

    jarak antara dua terang

    pd F * M

    arak terang pertama dan sebelas

    pd F +3 * M6 +3\] .+3\] F +3 .+.M

    M F6 +3\m

    M F 6333 ^

    8. 0ahaya monokromatis dengan panjang gelombang 8333 melewati celah

    ganda yang terpisah pada jarak 2 mm. )ika jarak celah layar + meter,

    tentukanlah jarak terang pusat dengan garis terang orde ketiga pada layar.

    Pe(.ele!$,$(:

    D,% :

    d=2mm"+=1m.t.=1/103mm

    !=50000=5 /104mm"m=3

    D," :p...[

    4$7$ :

    )d

    + =n!

    ) (2mm )

    (1x 103 mm)=3 (5x 104 mm)

    )=0,75mm

    4. 5entukanlah tebal lapisan minimum yang dibutuhkan agar terjadi interferensi

    maksimum pada sebuah lapisan tipis yang memiliki indeks bias 6N; dengan

    menggunakan panjang gelombang 8.433 - .

    Pe(.ele!$,$(:

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    35/45

    2n dcos =(2m+1 )

    2!

    d=(2m+1 )4 ncos

    !

    Supaya tebal lapisan minimum, mF 3 dan cos rF +, maka diperoleh

    d=(2(0)+1)

    4 (2

    3

    )5600-=1050-

    X. "ercobaan 5homas Eoung, celah ganda berjarak 8 mm. #ibelakang celah yang

    jaraknya 2 m ditempatkan layar , celah disinari dengan cahaya dengan panjang

    gelombang 433 nm., maka jarak pola terang ke ; dari pusat terang adalah_.

    Pe(.ele!$,$(:

    D,% :

    d=5mm

    +=2m=2000mm

    !=600nm=7x105 mm

    m=3

    )d+ =

    (2m1)2

    !

    D,% :

    p..[

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    36/45

    4$7$ :

    )=(2 (3 )1)

    2 7x 105x 2000= ;8 : 102 mm

    . Suatu percobaan menembakan cahaya laser yang mempunyai panjang

    gelombang 33 nm dengan lebar pita + nm. %itunglah panjang koherensi

    berkasZ

    Pe(.ele!$,$( :

    D,% :

    !=1x 109 nm

    c=3x108 m

    !=800nm=8x107 m

    D," :LC'

    J$7$ :

    LC=c c

    c= !2

    c (!

    8x10

    (7)2

    3x 10 8x1x109=21,3x 1013s

    c=

    LC=3x108

    x21,3x1013

    =64x 105

    m

    . Sebuah laser semikonduktor mempunyai panjang gelombang 83 nm dengan

    inter$al panjang gelombang 2 nm. %itunglah panjang koherensi berkasZ

    Pe(.ele!$,$( :

    D,% :

    !=2x109 nm

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    37/45

    c=3x108 m

    !=850nm=85x108 m

    D," :LC'

    J$7$ :

    LC=c c

    c= !2

    c (!

    85x 10

    (8)2

    3x 10 8x 2x109=1204x1015 s

    c=

    LC=3x108x2408x1015=3612x107 m

    10' #alam suatu percobaan yang menggunakan sebuah laser yang mempunyai

    panjang gelombang X33 nm dengan panjang koherensi berkas 3600x107 m .

    %itunglah inter$al panjang gelombang Z

    Pe(.ele!$,$( :

    D,% :

    c=3x108 m

    !=700nm=7x107 m

    LC=3600x107

    m

    D," : (!'

    J$7$ :

    LC=c c

    3600x107

    =3x 108

    c

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    38/45

    c=12x1013 s

    c= !2

    c (!

    7x 10

    (7)2

    3x108x (!12x 1013=

    (!=1,36x109 m

    TES FORMATIF

    +. =adiasi sebuah atom sebesar 6 : +3-+2.berapa panjang gelombang sinar sodium

    tersebut[

    "enyelesain1

    5cohF 6 : +3-+2 s

    lcohFc : tcoh

    F;:+3mNs : 6 : +3-+2 s

    F+2 : +3-6m

    F+,2 mm

    2. %itung panjang koherensi dari laser 0T2 yang memilii lebar garis + :+3-8nm pada

    panjang emisi gelombang I= sebesar +3,4

    1m[

    "enyelesaian1

    "anjang koherensi1

    lcohF!

    2

    !

    F(10,6x106 )2

    1x105

    x109

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    39/45

    F++,2 km

    F++233 m

    ;. %itung koherensi dari cahaya kuning dengan panjang gelombang 8; -

    dalam +3 detik.hitunglah bandwidthnya[

    "enyelesaian1

    "anjang koherensi,ditentukan dari1 lcohFc : 5coh

    F;:+3mNs : +3-+2 s

    F3,; mm

    andwidth,ditentukan dari

    ! F!

    2

    tco2

    F(5893x 1010)2

    3x 109

    m

    F++,4 -

    6. pa yang dimaksud dengan koherensi[

    "enyelesaian1

    Koherensi adalah salah satu sifat gelombang yang menunjukkan interferensi

    yang sama antara fase dan penjalaranya.

    Koherensi adalah mengacu pada penyambungan antara fase gelombang cahaya

    pada satu titik dan waktu, dan fase dari gelombang cahaya pada titik dan waktu

    lain

    8. pa sajakah efek dari koherensi[

    "enyelesaian1

    Cfek dari kkoherensi dibagi menjadi1temporal dan spasial.

    Koherensi temporal yang terkait langsung dengan bandwidth terbatas sumber,koherensi spasial berkaitan dengan ukuran terbatas sumbernya.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    40/45

    4. pa syarat pembentukan pola garis interferensi yang baik dan stabil[

    "enyelesaian1

    #ua sumber-sumber identik dari cahaya monokromatik menghasilkan

    gelombang-gelombang yang amplitudonya sama, panjang gelombangnya sama,

    ditambah lagi keduanya memilki fasa yang sama secara permanen dan kedua

    sumber tersebut bergetar bersama. #ua sumber monokromatik yang mempunyai

    frekuensinya sama dengan sebarang hubungan beda fasa, konstan yang tertentu

    &tidaak harus sefasa' terhadap waktu.

    X. =adiasi sebuah atom sodium sebesar + : +3-+2.berapa panjang gelombang sinar

    sodium tersebut[

    "enyelesain1

    5cohF + : +3-+2 s

    lcohFc : tcoh

    F;:+3mNs : + : +3-+2 s

    F+ : +3-6m

    F+ mm

    . =adiasi sebuah atom sebesar 6 : +3-+2.berapa panjang gelombang sinar atom

    tersebut[

    "enyelesain1

    5cohF 2 : +3-+2 s

    lcohFc : tcoh

    F;:+3mNs : 2 : +3-+2 s

    F2 : +3-6m

    F2 mm

    . %itung panjang koherensi dari laser 0T2 yang memilii lebar garis + :+3-8nm pada

    panjang emisi gelombang I= sebesar +3 1m [

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    41/45

    "enyelesaian1

    "anjang koherensi1

    lcohF!

    2

    !

    F(10x106 )2

    1x105x109

    F+3333km

    +3. %itung panjang koherensi dari laser 0T2 yang memilii lebar garis + :+3-8nm pada

    panjang emisi gelombang I= sebesar + 1m [

    "enyelesaian1

    "anjang koherensi1

    lcohF!2

    !

    F(10x106 )2

    1x106x109

    F+3km

    ++. pa yang dengan inkoheren[

    "enyelesaian1

    )ika dua buah sumber gelombang cahaya beda fasa yang akan tiba di

    titik "berubah-ubah terhadap waktu secara acak &pada suatu saat mungkin dipenuhi

    syarat salingmenghapuskan, tetapi pada saat berikutnya dapat terjadi penguatan'.

    Sifat beda fase yang berubah-ubah secara acak ini terjadi pada setiap titik-titik

    pada layar, sehingga hasil yang nampak adalah terang yang merata pada layar.

    +2. Sebutkan jenis-jenis koherensi[

    "enyelesaianB

    Koherensi temporal,dan

    Koherensi Spasial

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    42/45

    +;. )elaskan mengenai koherensi temporal[

    "enyelesaian1

    Koherensi temporal juga dikenal sebagai koherensi longitudinal. 5emporal &atau

    longitudinal' koherensi menyiratkan gelombang terpolarisasi pada satu frekuensi

    yang fase ini berkorelasi dengan jarak yang relatif besar &panjang koherensi' di

    sepanjang balok Sebuah sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya termal atau

    lainnya tidak koheren memiliki. mplitudo sesaat dan fase yang ber$ariasi secara

    acak terhadap waktu dan posisi, dan dengan demikian panjang koherensi sangat

    singkat.

    (onocromaticity

    Kita menyimpulkan koherensi temporal adalah indikasi monochromaticity sumber

    merupakan sumber benar-benar koheren. 5ingkat mono Kromatisitas dari sumber

    diberikan oleh.Ketika rasio, gelombang cahaya monokromatik idealnya

    Kemurnian garis spectrum.

    +6. )elaskan apa yang dimaksud dengan koherensi spasial[

    "enyelesaian1

    Koherensi spatial sama denngan hubungan phase diantara gelombang berjalan sisi

    demi sisi, pada waktu yang sama koherensi spasial mengacu pada kontinuitas dan

    uniformty dari gelombang dalam arah tegak lurus. )ika perbedaan pahse untuk

    setiap titik dua tetap dalam pesawat normaly kepadamu propagiation gelombang

    tidak ber$ariasi dengan waktu. Kemudian gelombang tersebut dikatakan

    menunjukkan koherensi spasial.Semakin tinggi kontras, semakin baik koherensi

    spasial.

    Kurangnya koherensi cahaya yang berasal dari sumber-sumber biasa seperti

    menjalarnya kawat pijar, disebabkan oleh tidak dapatnya atom-atom memancarkan

    cahaya secara kooperatif. #an pada tahun +43 telah berhasil dibuat sumber

    cahaya tampak yang atom-atomnya dapat berlaku kooperatif, sekeluaran

    cahayanya sangatlah monokromatik, kuat dan sangat terkumpul. lat ini di sebut

    dengan laser &light amplification through stimulated emission of radiation'.

    +8. agaimana cara mendapatkan Intensitas berkas-berkas cahaya koheren["enyelesaian1

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    43/45

    . (enjumlahkan amplitudo masing-masing gelombang secara $ektor dengan

    memperhitungkan beda fasadi dalamnya.

    . (enguadratkan amplitudo resultannya, hasil ini sebanding dengan intensitas

    resultan.

    +4. akan gaimana cara mendapatkan berkas-beras cahaya inkoheren[

    "enyelesaian1

    . (asing-masing amplitudo dikuadratkan dahulu dan diperoleh besaran yang

    sebanding dengan intensitas masing-masing berkas, baru kemudian

    . Intensitas masing-masing dijumlahkan untuk memperoleh intensitas resultan.

    +X. pa perbedaan dari "anjang Koherensi dan >aktu Koherensi[Koherensi waktu adalah Sifat dari dua gelombang yang berasal dari sumber yang

    sama./9elombang berjalan, mendekati sinusoidal yang cukup untuk beberapa

    jumlah osilasi antara perubahan frekuensi dan fase. "anjang gelombang bejalan

    yang dapat diasumsikan memiliki karakter sinusoial yang cukup dan fase yang

    dikenal sebagai panjang koherensi . Kita dapat mendefinisikan panjang koherensi

    sebagai panjang gelombang berjalan , cOt, di mana fase mudah ditentukan. Inter$al

    waktu selama fase gelombang berjalan dapat disebut dengan waktu koherensi. Ini

    adalah waktu, Ot, selama fase gelombang berjalan tidak menjadi acak tetapi

    mengalami perubahan dalam cara sistematis.

    +. )elaskan mengenai bandwidth[

    "enyelesaian1

    Sebuah paket bandwidth bukanlah gelombang harmonik. Tleh karena itu, tidak

    dapat direpresentasikan secara matematis dengan fungsi sinus sederhana.

    =epresentasi matematis dari sebuah paket gelombang dilakukan dengan integralfourier. )ika cahaya dipancarkan dari sumber maka dianalisis dengan bantuan

    spektograf, yang terdiri dari garis-gars spektrum diskrit.

    "anjang koherensi dapat didefinisikan sebagai produk osilasi gelombang J

    terkandung dalam kereta gelombang dan panjang gelombang, M . #emikian

    menunjukkan bahwa yhe lebih besar jumlah osilasi gelombang dalam paket

    gelombang, semakin kecil bandwidth. #alam kasus membatasi, ketika J jauh

    besar, yaitu ketika paket infinetly panjang gelombang, gelombang akan

    monokromatik memiliki panjang gelombang didefinisikan secara tegas.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    44/45

    +. Sebutan contoh aplikasi koherensi terhadap tekonologi[

    "enyelesaian1

    a. %olografi

    b. %ologram

    c. Karakteristik hologram

    d. %olographic interferometry

    e. %olographic optical element &%TC'

    f. %olographic memory

    g. *aser

    23. pakah kegunaan dari aplikasi teknik holografi[

    "enyelesaian1

    plikasi teknik holografi telah tersebar ke berbagai aspek kehidupan. %olografimemudahkan manusia dalam mengabadikan karya-karya seni dan benda benda

    peninggalan sejarah, pembuatan iklan dan film, dan lain sebagainya

    Ke!,6l$(

    ;. Koherensi adalah salah satu sifat gelombang yang dapat menunjukkan

    interferensi, yaitu gelombang tersebut selalu sama baik fase maupun arah

    penjalarannya. Koherensi juga merupakan parameter yang dapat mengukur

    kualitas suatu interferensi &derajat koherensi'.

    6. Koherensi ada dua jenis, yaitu koherensi waktu dan koherensi ruang. Sifat

    koherensi ruang berhubungan dengan kemampuan sinar laser untuk membuat

    agar seluruh energi laser terkumpul dalam berkas yang sempit, selain itu adanya

    koherensi ruang memungkinkan difokuskannya sinar laser pada titik yang

    terbatas difraksi. Sedangkan koherensi waktu berhubungan dengan panjang

    rententan gelombang &ware train', dimana hal ini berhubungan dengan lebar

    spektrum sinar laser. Spektrum sinar laser yang amat sempit akn memberikan

    rententan gelombang yang amat panjang, sehingga mempunyai koherensi waktu

    atau panjang koherensi yang besar.

    8. #alam bidang instrumentasi dan pengukuran sinar laser berdasarkan sifat

    koheren berperan sangat penting dalam beberapa jenis perangkat interferometer,

    dengan alat ini bisa mengukur jarak yang sangat kecil, mengukur $ariasi indeks

    bias, getaran, pengujian elemen optik, dan sebagainya.

  • 7/21/2019 Kelompok 3 KOHERENSI

    45/45

    D$"$# P!"$%$

    . %andoyo.+X./Tptika 5eknik/. #iklat kuliah )urusan 5eknik

    isika.I5.andung

    ahtiar, yi.233./=ekayasa Tptik/. #iktat kuliah )urusan

    isika.UJ"#.andung

    Jurdin, ukit.+. Koherensi sinar laser dan aplikasinya pada

    interferometer/. )ournal Science Cducation Jo 6. UJI(C#.(edan

    Setyaningsih, gustina. 2334. "enentuan Jilai "anjang Koherensi *aser

    (enggunakan Interferometer (ichelson/. )urnal. )urusan isika akultas (I"

    UJ#I". andung