Macam-macam Gelombang
- Berdasarkan
arah getar:
1.
Gelombang transversal Þ arah getarnya tegak lurus arah rambatnya.
2. Gelombang longitudinal
Þ arah getarnya searah dengan arah
rambatnya.
- Berdasarkan cara rambat dan medium
yang dilalui :
1. Gelombang mekanik Þ
yang dirambatkan adalah gelombang mekanik dan untuk perambatannya diperlukan
medium.
2. Celombang elektromagnetik Þyang dirambatkan adalah medan listrik
magnet, dan tidak diperlukan medium.
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.
(d) Difraksi Gelombang
- Berdasarkan amplitudonya:
1. Gelombang berjalan
Þ gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya.
2. Gelombang stasioner Þ
gelombang yang amplitudonya tidak tetap pada titik yang dilewatinya, yang
terbentuk dari interferensi dua buah gelombang datang dan pantul yang
masing-masing memiliki frekuensi dan amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan.
Ciri-ciri Gelombang
1. Dapat dipantulkan atau berbalik
arah rambatannya (Pemantulan)
2. Dapat
dibiaskan atau dapat mengalami pembelokan arah rambatan (Pembiasan)
3. Dapat
di difraksikan atau dapat mengalami pelenturan.
5. Dapat
didisversikan atau diuraikan, contohnya cahaya putih (polykromatik) terurai
menjadi cahaya monokromatik sbb : merah – jingga – kuning – hijau – biru - ungu
(me – ji – ku – hi – bi – u) setelah melewati prisma.
Sifat-sifat gelombang
(a) 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. Jadi, dispersi gelombang adalah perubahan
bentuk gelombang ketika gelombang merambat suatu medium.
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
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.
(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
denganv. 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)
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.
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).
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.
(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 salingmemperkuat (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.
(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 gelombangtidak 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.
http://bebas.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Fisika/0291%20Fis-2-1d.htm
http://cepitem.blogspot.com/2012/08/ciri-ciri-gelombang.html
http://fisika-indonesia.blogspot.com/2010/09/sifat-sifat-gelombang.html