5.6 Interferens Gelombang

5.6 Interferens Gelombang

Interferens Gelombang

• Interferens ialah kesan superposisi (pertindihan) antara dua gelombang dari dua sumber koheren.

• Gambar menunjukkan dua sumber gelombang menghasilkan dua gelombang membulat yang bertindih antara satu sama lain.

• Sumber koheren ialah sumber yang menghasilkan gelombang yang:

• Sama frekuensi

• Sama amplitud

• Sama fasa

Prinsip Superposisi

• Prinsip superposisi mengatakan bahawa apabila dua gelombang bertindih (superposisi), sesaran paduan gelombang gabungan itu adalah jumlah sesaran setiap gelombang individu itu pada titik tersebut.

• Interferens membina dikatakan berlaku apabila puncak suatu gelombang bertemu puncak gelombang yang lain. Amplitud gelombang paduan adalah suatu aplitud maksimum.

• Interferens membina juga berlaku apabila lembangan suatu gelombang bertemu dengan lembangan gelombang yang lain.

• Interferens memusnah berlaku apabila puncak suatu gelombang bertemu suatu lembangan gelombang yang lain. Amplitud gelombang paduan adalah sifar.

• Garis antinod ialah garis yang melalui semua titik yang mana interferens membina berlaku. Maka garis antinod melalui titik-titik puncak maksimum dan lembangan maksimum.

• Garis nod ialah garis yang melalui semua titik yang mana interferens memusnah berlaku. Maka garis nod melalui semua titik yang sesaran sifar.

• Dengan mengukur jarak pemisahan antara garis antinod dan garis nod pada jarak x dari sumber gelombang, panjang gelombang boleh ditentukan dengan menggunakan rumus berikut.

 $\lambda=\frac{ax}{D}$  

• a = jarak di antara dua sumber koheren

• x = jarak antara dua garis antinod atau nod bersebelahan

Aplikasi Interferens Gelombang dalam Kehidupan Harian

Menala Piano (Piano Tuner)

• Seorang yang ingin menala kunci piano akan mengetuk tala bunyi yang berfrekuensi tetap (katakan 264Hz)

• Pada masa yang sama dia perlu menekan kunci piano Middle C (yang berfrekuensi 264Hz)

• Jika kedua-duanya mempunyai frekuensi yang sama, interferens membina dan interferens memusnah akan berlaku dan bunyi yang didengari adalah satu siri bunyi kuat dan lemah.

Sistem ekzos kereta

• Sistem ekzos kereta menghasilkan bunyi yang kuat.

• Suatu muffler (alat penyerap) dipasang pada ekzos supaya menghasilkan bunyi yang berlawan fasa dengan bunyi ekzos. Hal ini menyebabkan interferens memusnah berlaku dan bunyi kuat dibatalkan.

Kanta cermin mata dan kanta binokular

• Kanta cermin mata, kanta binokular dan visor angkasawan disalut dengan satu lapisan nipis bahan kimia supaya cahaya terpantul daripada permukaan kanta menghasilkan interferens memusnah.

• Maka, cahaya dengan warna tertentu tidak terpantul daripada kanta.

Fill in the Blank

Dalam satu eksperimen untuk mengkaji corak interferens gelombang air, jarak antara dua pencelup sfera ialah 2.5 cm dan jarak antara dua garis antinod berturutan pada titik pengukuran ialah 5.0 cm. Berapakah panjang gelombang bagi air jika jarak dari dua pencelup ke titik pengukuran itu ialah 10.0 cm?

Fill in the Blank

Isyarat sonar telah dihantar secara menegak ke dasar laut dari sebuah kapal dan dipantulkan dari dasar laut dan dikesan oleh mikrofon 0.8 s selepas dipancarkan. Jika halaju bunyi dalam air ialah 1 500 m s^–1, berapakah kedalaman dasar laut itu?

Fill in the Blank

Dalam eksperimen interferens cahaya yang menggunakan cahaya hijau dengan panjang gelombang 5 × 10^–7 m, jarak antara dua pinggir cerah yang terbentuk pada skrin ialah 0.4 mm. Apabila eksperimen diulangi dengan menggunakan cahaya monokromatik S, jarak antara dua pinggir cerah yang terbentuk ialah 0.48 mm. Berapakah panjang gelombang cahaya S?