Pengertian
Gelombang
A.Pengertian Gelombang
Gelombang merupakan proses merambatnya suatu getaran yang tidak disertai dengan
perpindahan medium perantaranya. Gelombang hanya memindahkan energi. Perhatikan perahu nelayan yang diam di atas permukaan air laut. Pada saat ombak datang, perahu hanya bergerak turun naik tanpa bergeser posisinya.
B. Klasifikasi Gelombang berdasarArah Getar danArah Rambatnya
Berdasarkan arah getar dan arah rambatnya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu
gelombang transversal dan gelombang longitudinal.
1. Gelombang Transversal
Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah getarnyat e gakl ur us terhadap arah rambatnya. Contoh gelombang transversal adalah seperti peristiwa gelombang yang terjadi pada tali di atas. Perhatikan gambar berikut

Gambar1.
1. Gelombang Transversal.
Jarak BP, QD, FR, dan SH disebut sebagai amplitudo gelombang, yaitu simpangan terjauh
yang dimiliki oleh gelombang, satuannya meter dalam SI
OBC dan EFG disebut bukit gelombang dengan puncak gelombang di titik B dan F. Sedangkan CDE dan GHI disebut lembah gelombang dengan dasar gelombang di titik D dan H.
Satu gelombang terdiri atas satu bukit dan satu lembah. Panjang satu bukit dan satu lembah disebut sebagai panjang gelombang (P). Panjang gelombang adalah jarak antara O ke E, atau B ke F, atau bisa juga jarak D ke H.
Periode gelombang (T) adalah waktu (dalam sekon) yang diperlukan untuk menempuh satu panjang gelombang.
2. Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnyas ej aj ar dengan arah rambatnya. Contohnya ketika sebuah slinki (pegas yang panjang) ditekan secara horizontal, maka akan menghasilkan bentuk gelombang longitudinal seperti pada gambar berikut.

Gambar1.
2.Gelombang Longitudinal.
Satu panjang
gelombang pada gelombang longitudinal terdiri atas satu buah rapatan dan satu
buah renggangan.
C. Sifat-sifat Gelombang
Gelombang memiliki karakteristik (ciri-ciri) secara umum :
1. Dapat dipantulkan atau dicerminkan (refleksi)
Peristiwa pemantulan gelombang ini telah Anda kenal pada saat mempelajari optik geometri
di kelas X. Pada peristiwa ini berlakuHukum Pemantulan menurut Snellius.
2. Dapat dibiaskan (refraksi)
Pembiasan dapat terjadi ketika gelombang melewati dua medium yang berbeda.
3. Dapat dilenturkan (difraksi)
Difraksi (lenturan) terjadi ketika gelombang melewati sebuah celah sempit. Peristiwa ini
akan dibahas lebih lanjut pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.
4. Dapat digabungkan atau dipadukan (interferensi)
Interferensi gelombang terjadi ketika ada dua buah gelombang yang bersatu (berpadu) sehingga menghasilkan pola interferensi maksimum dan minimum. Peristiwa ini akan dibahas lebih lanjut pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.
5. Dapat dikutubkan (polarisasi)
Polarisasi adalah peristiwa terserapnya sebagian atau seluruh arah getar gelombang. Peristiwa polarisasi ini hanya terjadi pada gelombang transversal. Lebih lanjut dibahas pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.
6. Dapat diuraikan (dispersi)
Mengapa dinding sekolah berwarna hijau? Mengapa langit berwarna biru? Hal ini karena cahaya matahari mengalami gejala dispersi. Cahaya matahari yang Anda lihat berwarna putih, sebenarnya terdiri atas sinar-sinar merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu. Ketika Anda melihat dinding sekolah berwarna hijau, artinya dinding sekolah memiliki kemampuan untuk memantulkan pigmen warna hijau, dan menyerap warna selain hijau
Demikian juga yang terjadi ketika langit tampak berwarna biru. Ketika Anda melihat
whiteboard berwarna putih, artinya seluruh pigmen warna dipantulkan ke mata kita, dan
ketika papan tulis berwarna hitam, artinya seluruh pigmen warna diserap oleh papan tulis
(tidak ada pigmen warna yang dipantulkan).
D. Klasifikasi Gelombang berdasar perlu tidaknya Medium Perambatan
Berdasarkan perlu tidaknya medium untuk merambat, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.
1. Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium pada saat merambat. Contohnya seperti gelombang pada tali dan gelombang pada pegas di atas. Juga gelombang bunyi.
2. Gelombang Elektromagnetik
elombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak memerlukan medium pada saat merambat. Contohnya gelombang cahayaGelombang Mekanik
C. Sifat-sifat Gelombang
Gelombang memiliki karakteristik (ciri-ciri) secara umum :
1. Dapat dipantulkan atau dicerminkan (refleksi)
Peristiwa pemantulan gelombang ini telah Anda kenal pada saat mempelajari optik geometri
di kelas X. Pada peristiwa ini berlakuHukum Pemantulan menurut Snellius.
2. Dapat dibiaskan (refraksi)
Pembiasan dapat terjadi ketika gelombang melewati dua medium yang berbeda.
3. Dapat dilenturkan (difraksi)
Difraksi (lenturan) terjadi ketika gelombang melewati sebuah celah sempit. Peristiwa ini
akan dibahas lebih lanjut pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.
4. Dapat digabungkan atau dipadukan (interferensi)
Interferensi gelombang terjadi ketika ada dua buah gelombang yang bersatu (berpadu) sehingga menghasilkan pola interferensi maksimum dan minimum. Peristiwa ini akan dibahas lebih lanjut pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.
5. Dapat dikutubkan (polarisasi)
Polarisasi adalah peristiwa terserapnya sebagian atau seluruh arah getar gelombang. Peristiwa polarisasi ini hanya terjadi pada gelombang transversal. Lebih lanjut dibahas pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.
6. Dapat diuraikan (dispersi)
Mengapa dinding sekolah berwarna hijau? Mengapa langit berwarna biru? Hal ini karena cahaya matahari mengalami gejala dispersi. Cahaya matahari yang Anda lihat berwarna putih, sebenarnya terdiri atas sinar-sinar merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu. Ketika Anda melihat dinding sekolah berwarna hijau, artinya dinding sekolah memiliki kemampuan untuk memantulkan pigmen warna hijau, dan menyerap warna selain hijau
Demikian juga yang terjadi ketika langit tampak berwarna biru. Ketika Anda melihat
whiteboard berwarna putih, artinya seluruh pigmen warna dipantulkan ke mata kita, dan
ketika papan tulis berwarna hitam, artinya seluruh pigmen warna diserap oleh papan tulis
(tidak ada pigmen warna yang dipantulkan).
D. Klasifikasi Gelombang berdasar perlu tidaknya Medium Perambatan
Berdasarkan perlu tidaknya medium untuk merambat, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.
1. Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium pada saat merambat. Contohnya seperti gelombang pada tali dan gelombang pada pegas di atas. Juga gelombang bunyi.
2. Gelombang Elektromagnetik
elombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak memerlukan medium pada saat merambat. Contohnya gelombang cahayaGelombang Mekanik
Gelombang mekanik
merupakan gelomba
ng yang membutuhkan
medium untuk berpindah tempat. Gelombang laut, gelombang tali atau gelombang
bunyi termasuk dalam gelombang mekanik. Kita dapat menyaksikan gulungan
gelombang laut karena gelombang menggunakan laut sebagai perantara. Kita bisa
mendengarkan musik karena gelombang bunyi merambat melalui udara hingga sampai
ke telinga kita. Tanpa udara kita tidak akan mendengarkan bunyi. Dalam hal ini
udara berperan sebagai medium perambatan bagi gelombang bunyi.
Gelombang mekanik
terdiri dari dua jenis, yakni gelombang transversal
(transverse wave) dan gelombang longitudinal (longitudinal
wave).
Gelombang
Transversal
Suatu gelombang
dapat dikelompokkan menjadi gelombang trasnversal jika partikel-partikel
mediumnya bergetar ke atas dan ke bawah dalam arah tegak lurus terhadap gerak
gelombang. Contoh gelombang transversal adalah gelombang tali. Ketika kita
menggerakan tali naik turun, tampak bahwa tali bergerak naik turun dalam arah
tegak lurus dengan arah gerak gelombang. Bentuk gelombang transversal tampak
seperti gambar di bawah.

Berdasarkan gambar
di atas, tampak bahwa gelombang merambat ke kanan pada bidang horisontal,
sedangkan arah getaran naik-turun pada bidang vertikal. Garis putus-putus yang
digambarkan di ten
gah sepanjang arah
rambat gelombang menyatakan posisi setimbang medium (misalnya tali atau
air). Titik tertinggi gelombang disebut puncak sedangkan
titik terendah disebut lembah. Amplitudo
adalah ketinggian maksimum puncak atau kedalaman maksimum lembah, diukur dari
posisi setimbang. Jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada gelombang disebut
panjang gelombang (disebut lambda – huruf yunani). Panjang
gelombang juga bisa juga dianggap sebagai jarak dari puncak ke puncak atau
jarak dari lembah ke lembah.
Gelombang
Longitudinal
Selain gelombang
transversal, terdapat ju
ga gelombang
longitudinal. Jika pada gelombang transversal arah getaran medium tegak lurus
arah rambatan, maka pada gelombang longitudinal, arah getaran medium sejajar
dengan arah rambat gelombang. Jika dirimu bingung dengan penjelasan ini,
bayangkanlah getaran sebuah pegas. Perhatikan gambar di bawah

Pada gambar di atas
tampak bahwa arah getaran sejajar dengan arah rambatan gelombang. Serangkaian rapatan
dan regangan merambat sepanjang pegas. Rapatan
merupakan daerah di mana kumparan pegas saling mendekat, sedangkan regangan
merupakan daerah di mana kumparan pegas saling menjahui. Jika gelombang
tranversal memiliki pola berupa puncak dan lembah, maka gelombang longitudinal
terdiri dari pola rapatan dan regangan. Panjang gelombang adalah jarak antara
rapatan yang berurutan atau regangan yang berurutan. Yang dimaksudkan di sini
adalah jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada rapatan atau regangan (lihat
contoh pada gambar di atas).
Salah satu contoh
gelombang logitudinal adalah gelombang suara di udara. Udara sebagai medium
perambatan gelombang suara, merapat dan meregang sepanjang arah rambat
gelombang udara. Berbeda dengan gelombang air atau gelombang tali, gelombang
bunyi tidak bisa kita lihat menggunakan mata.
GELOMBANG
ELEKTROMAGNETIK
Gelombang
elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat
dalam ruang hampa. Disini gelombang electromagnet ini mempunyai beberapa
sifat-sifat antara lain sebagai berikut ;
a.
Gelombang elektromagnettik dapat merambat dalam ruang tanpa medium
b.
Merupakan gelombang tranversal.
c.
Tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet maupun
medan listrik.
d.
Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan
(interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi).
e.
Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersama, sehingga medan
listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus.
Macam-macam
gelombang elektromagnet dan manfaatnya;
1.
Gelombang radio
Gelombang radio
merupakan gelombang yang memiliki frekwensi paling kecil atau panjang
gelombangnya paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang frekwensi
yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz. Gelombang radio ini banyak
digunakan dalam sistem telekomunikasi, siaran TV, radio, dan jaringan seluler
menggunakan gelombang radio ini pula. Sistem telekomunikasi menggunakan
gelombang radio ini sebagai pembawa sinyal informasi yang pada dasarnya terdiri
dari antenna pemancar dan antena penerima.
2.
Gelombang Mikro
Gelombang mikro adalah
gelombang radio dengan frekwensi paling tinggi yaitu diatas 3Ghz, jika
gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada
benda itu. Maka gelombang mikro ini dapat dimanfaatkan dalam microwave oven
untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis. Gelombang mikro juga dapat
dimanfaatkan pada pesawat RADAR (radio detection and ranging), berarti RADAR
mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro.
3.
Sinar Inframerah
Sinar infra merah
meliputi daerah frekwensi 1011Hz sampai 1014Hz atau daerah panjang gelombang
10-4 cm sampai 10-1 cm. sinar infra merah ini dihasilkan oleh elektron dalam
molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jadi setiap benda panas
pasti memancarkan sinar infra merah.
4.
Cahaya Tampak
Cahaya Tampak
merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata
manusia.cahaya tampak ini dapat membantu penglihatan mata kita. Dengan adanya
sinar tampak, mata kita dapat melihat benda-benda di sekeliling kita dan dapat
dibedakan macam-macam warnanya.
5.
Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet
mempunyai frekwensi dalam daerah 1015Hz sampai 1016Hz atau dalam daerah panjang
gelombang 10-8m – 10-7m, gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam
nyala listirk. Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme,
membantu pertumbuhan tubuh manusia, dan juga dapat digunakan untuk mengetahui
unsur-unsur dalam suatu bahan dengan teknik spektroskopi.
6.
Sinar X
Sinar X memiliki
panjang gelombang berkisar antara 1011 m sampai 108 m,
sinar ini memiliki daya tembus yang cukup kuat yang dapat menembus buku tebal,
kayu tebal, bahkan plat logam. Sinar X ini memiliki beberapa sifat antara lain;
a)
Merambat lurus
b)
Dapat menghitamkan pelat film
c)
Dapat mengionkan gas karena memiliki energi tinggi
d)
Dapat menembus logam tipis
e)
Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet
f)
Dipancarkan ketika sinar katoda menumbuk logam
g)
Dapat mengeluarkan elektron-elektron foto dari permukaan logam yang ditumbukkan
Sinar-X disebut juga
sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret
bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya.
Dalam bidang industri digunakan untuk menemukan cacat las dan bungkus logam.
Dalam bidang seni digunakan untuk melihat bagian dalam patung yang tidak
terlihat dari luar. Pada bidang sains fisika dapat digunakan untuk mempelajari
pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan sehingga dapat digunakan
untuk menentukan struktur bahan tersebut.
7.
Sinar gamma
Sinar gamma memiliki
panjang gelombang 1010 m sampai 1013 m. sinar gamma
merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekwensi terbesar dan
bentuk radioaktif yang dikeluarkan inti-inti atom tertentu. Gelombang ini
memiliki energy yang besar yang dapat menembus logam dan beton. Sinar gamma
sangat berbahaya untuk manusia karena dapat membunuh sel hidup terutama sinar
gamma dengan tingkat energy yang tinggi yang dilepaskan oleh reaksi
nuklir seperti ledakan bom nuklir. Gruond Penertrating Radar merupakan metode
geofisika dengan teknik elektromagnetik untuk mendeteksi objek yang terkubur
didalam tanh dan mengevaluasi kedalam objek tersebut
SIFAT GELOMBANG
Dispersi Gelombang
Ketika Anda menyentakkan ujung tali naik-turun (setengah
getaran), sebuah pulsa transversal merambat melalui tali (tali sebagai medium).
Sesungguhnya bentuk pulsa berubah ketika pulsa merambat sepanjang tali, pulsa
tersebar atau mengalami dispersi (perhatikan Gambar 1.16). Jadi, dispersi
gelombang adalah perubahan bentuk gelombang ketika gelombang merambat suatu
medium.

Gambar
1.16. Dalam suatu medium dispersi, bentuk gelombang
Berubah
begitu gelombang merambat
Kebanyakan medium nyata di mana gelombang merambat dapat
kita dekati sebagai medium non dispersi. Dalam medium non dispersi,
gelombang dapat mempertahankan bentuknya. Sebagai contoh medium non dispersi
adalah udara sebagai medium perambatan dari gelombang bunyi..
Gelombang-gelombang cahaya dalam vakum adalah nondispersi
secara sempurna. Untuk cahaya putih (polikromatik) yang dilewatkan pada prisma
kaca mengalami dispersi sehngga membentuk spektrum warna-warna pelangi. Apakah
yang bertanggungjawab terhadap dispersi gelombang cahaya ini? Tentu saja
dispersi gelombang terjadi dalam prisma kaca karena kaca termasuk medium
dispersi untuk gelombang cahaya.
(b) Pemantulan gelombang lingkaran
oleh bidang datar
Bagaimanakah jika yang mengenai bidang datar adalah muka
gelombang lingkaran? Gambar 1.17 menunjukkan pemantulan gelombang lingkaran
sewaktu mengenai batang datar yang merintanginya. Gambar 1.18 adalah adalah
analisis dari Gambar 1.17.
Sumber gelombang datang adalah titik O. Dengan
menggunakan hukum pemantulan, yaitu sudut datang =sudut pantul, kita peroleh
bayangan O adalah I. Titik I merupakan sumber gelombang
pantul sehingga muka gelombang pantul adalah lingkaran-lingkaran yang berpusat
di I, seperti ditunjukkan pada gambar 1.18.
![]() |
|
|
Gambar 1.17 Pemantulan gelombang
Lingkaran oleh bidang datar
|
Gambar 1.18 Bayangan sumber
gelombang datang O adalah I (sumber gelombang pantul)
|
Contoh:
Sebuah pembangkit bola digetarkan naik dan turun pada permukaan air dalam tangki riak dengan frekuensi tertentu, menghasilkan gelombang lingkaran seperti pada Gambar 1.36. Suatu keping logam RQS bertindak sebagai perintang gelombang. Semua muka gelombang pada Gambar 1.36 dihasilkan oleh pembangkit bola dalam waktu 0,6 s. Perintang keping logam berjarak 0,015m dari sumber gelombang P. Hitung (a) panjang gelombang, (b) frekuensi, dan (c) cepat rambat gelombang.Pembahasan:
(a) Jarak dua muka gelombang yang berdekatan = 1λ.
Dengan demikian, jarak PQ = 3(1λ)
0,015 m = 3λ
λ = 0,005 m
(b) Selang waktu yang diperlukan untuk menempuh dua muka gelombang yang berdekatan =1/T, dengan T adalah periode gelombang. Gelombang datang (garis utuh) dari P ke Q menempuh 3T, sedangkan gelombang pantul (garis putus-putus) dari Q ke P menempu waktu 3T.
Jadi, selang waktu total = 3T + 3T
0,6 s = 6T
T = 0,1 s.
Frekuensi f adalah kebalikan periode, sehingga:
f = 1/(0,1s) = 10 Hz.
(c) Cepat rambat v = λf = (0,005m)(10 Hz) = 0, 05 m/s.
(c) Pembiasan Gelombang
Sebuah pembangkit bola digetarkan naik dan turun pada permukaan air dalam tangki riak dengan frekuensi tertentu, menghasilkan gelombang lingkaran seperti pada Gambar 1.36. Suatu keping logam RQS bertindak sebagai perintang gelombang. Semua muka gelombang pada Gambar 1.36 dihasilkan oleh pembangkit bola dalam waktu 0,6 s. Perintang keping logam berjarak 0,015m dari sumber gelombang P. Hitung (a) panjang gelombang, (b) frekuensi, dan (c) cepat rambat gelombang.Pembahasan:
(a) Jarak dua muka gelombang yang berdekatan = 1λ.
Dengan demikian, jarak PQ = 3(1λ)
0,015 m = 3λ
λ = 0,005 m
(b) Selang waktu yang diperlukan untuk menempuh dua muka gelombang yang berdekatan =1/T, dengan T adalah periode gelombang. Gelombang datang (garis utuh) dari P ke Q menempuh 3T, sedangkan gelombang pantul (garis putus-putus) dari Q ke P menempu waktu 3T.
Jadi, selang waktu total = 3T + 3T
0,6 s = 6T
T = 0,1 s.
Frekuensi f adalah kebalikan periode, sehingga:
f = 1/(0,1s) = 10 Hz.
(c) Cepat rambat v = λf = (0,005m)(10 Hz) = 0, 05 m/s.
(c) Pembiasan Gelombang
Pada umumnya cepat rambat gelombang dalam satu medium tetap.
Oleh karena frekuensi gelombang selalu tetap, maka panjang gelombang (λ=v/f)
juga tetap untuk gelombang yang menjalar dalam satu medium. Apabila gelombang
menjalar pada dua medium yang jenisnya berbeda, misalnya gelombang cahaya dapat
merambat dari udara ke air. Di sini , cepat rambat cahaya berbeda. Cepat rambat
cahaya di udara lebih besar daripada cepat rambat cahaya di dalam air. Oleh
karena (λ=v/f), maka panjang gelombang cahaya di udara juga lebih besar
daripada panjang gelombang cahaya di dalam air. Perhatikan λ sebanding
dengan v. Makin besar nilai v, maka makin besar nilai λ, demikian
juga sebaliknya.
Perubahan panjang gelombang dapat juga diamati di dalam
tangki riak dengan cara memasang keping gelas tebal pada dasar tangki
sehingga tangki riak memiliki dua kedalaman air yang berbeda, dalam dan
dangkal, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.19. Pada gambar tampak bahwa panjang
gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada panjang gelombang di tempat
yang dangkal (λ1 > λ2). Oleh karena v=λf,
maka cepat rambat gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada di tempat
yang dangkal (v1 > v2).

Gambar
1.19. Panjang gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada panjang
gelombang di tempat yang dangkal (λ1 > λ2)
Perubahan panjang gelombang menyebabkan pembelokan gelombang seperti diperlihatkan pada foto pembiasan gelombang lurus sewaktu gelombang lurus mengenai bidang batas antara tempat yang dalam ke tempat yang dangkal dalam suatu tangki riak Pembelokan gelombang dinamakan pembiasan.
Diagram pembiasan ditunjukkan pada Gambar 1.20. Mula-mula, muka gelombang datang dan muka gelombang bias dilukis sesuai dengan foto. Kemudian sinar datang dan sinar bias dilukis sebagai garis yang tegaklurus muka gelombang datang dan bias.

Gambar
1.20. Diagram pembiasan
Selanjutnya, garis normal dilukis.
Sudut antara sinar bias dan garis normal disebut sudut bias (diberi lambang r).
Pada Gambar 1.20 tampak bahwa sudut bias di tempat yang dangkal lebih kecil
daripada sudut datang di tempat yang dalam (r < i). Dapat disimpulkan
bahwa sinar datang dari tempat yang dalam ke tempat yang dangkal sinar
dibiaskan mendekati garis normal (r < i). Sebaliknya, sinar datang
dari tempat yang dangkal ke tempat yang dalam dibiaskan menjauhi garis normal (r>i).
(d) Difraksi Gelombang
(d) Difraksi Gelombang
Di dalam suatu medium yang sama, gelombang merambat lurus.
Oleh karena itu, gelombang lurus akan merambat ke seluruh medium dalam bentuk
gelombang lurus juga. Hal ini tidak berlaku bila pada medium diberi penghalang
atau rintangan berupa celah. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang
datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut. Lenturan gelombang yang
disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamakan difraksi
gelombang.
Jika penghalang celah yang diberikan oleh lebar, maka
difraksi tidak begitu jelas terlihat. Muka gelombang yang melalui celah hanya
melentur di bagian tepi celah, seperti ditunjukkan pada gambar 1.22. Jika
penghalang celah sempit, yaitu berukuran dekat dengan orde panjang gelombang,
maka difraksi gelombang sangat jelas. Celah bertindak sebagai sumber
gelombang berupa titik, dan muka gelombang yang melalui celah dipancarkan
berbentuk lingkaran-lingkaran dengan celah tersebut sebagai pusatnya seperti
ditunjukkan pada gambar 1.23.
![]() |
![]() |
|
Gambar 1.22 Pada celah lebar,
hanya muka gelombang pada tepi celah saja melengkung
|
Gambar 1.23 Pada celah sempit,
difraksi gelombang tampak jelas.
|
(e) Interferensi Gelombang
Jika pada suatu tempat bertemu dua buah gelombang, maka
resultan gelombang di tempat tersebut sama dengan jumlah dari kedua gelombang
tersebut. Peristwa ini di sebut sebagai prinsip superposisi linear.
Gelombang-gelombang yang terpadu akan mempengaruhi medium. Nah, pengaruh yang
ditimbulkan oleh gelombang-gelombang yang terpadu tersebut disebut interferensi
gelombang.
Ketika mempelajari gelombang stasioner yang dihasilkan oleh
superposisi antara gelombang datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas atau
ujung tetap, Anda dapatkan bahwa pada titik-titik tertentu, disebut perut,
kedua gelombang saling memperkuat (interferensi konstruktif),
dan dihasilkan amplitudo paling besar, yaitu dua kali amplitudo semuala.
Sedangkan pada titik-titik tertentu, disebut simpul, kedua gelombang saling
memperlemah atau meniadakan (interferensi destruktif),
dan dihasilkan amplitudo nol.
Dengan menggunakan konsep fase, dapat kita katakan bahwa interferensi
konstruktif (saling menguatkan) terjadi bila kedua gelombang yang
berpadu memiliki fase yang sama. Amplitudo gelombang paduan sama dengan
dua kali amplitudo tiap gelombang. Interferensi destruktif (saling meniadakan)
terjadi bila kedua gelombang yang berpadu berlawanan fase. Amplitudo
gelombang paduan sama dengan nol. Interferensi konstruktif dan destruktif mudah
dipahami dengan menggunakan ilustrasi pada Gambar 1.24.

Gambar
1.24. Interferensi Konstruktif
(f) Polarisasi Gelombang
Pemantulan, pembiasan, difraksi, dan interferensi dapat
terjadi pada gelombang tali (satu dimensi), gelombang permukaan air (dua
dimensi), gelombang bunyi dan gelombang cahaya (tiga dimensi). Gelombang tali,
gelombang permukaan air, dan gelombang cahaya adalah gelombang transversal,
sedangkan gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. Nah, ada satu sifat
gelombang yang hanya dapat terjadi pada gelombang transversal, yaitu polarisasi.
Jadi, polarisasi gelombang tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal,
misalnya pada gelombang bunyi.
Fenomena polarisasi cahaya ditemukan oleh Erasmus
Bhartolinus pada tahun 1969. Dalam fenomena polarisasi cahaya, cahaya alami
yang getarannya ke segala arah tetapi tegak lurus terhadap arah merambatnya
(gelombang transversal) ketika melewati filter polarisasi, getaran horizontal
diserap sedang getaran vertikal diserap sebagian (lihat Gambar 1.25).
Cahaya alami yang getarannya ke segala arah di sebut cahaya tak
terpolarisasi, sedang cahaya yang melewati polaroid hanya memiliki getaran
pada satu arah saja, yaitu arah vertikal, disebut cahaya terpolarisasi
linear.

Gambar
1.25. Polarisasi cahaya pada polaroid











