Interferensi Gelombang

Simulasi interaktif untuk mempelajari interferensi gelombang dari dua sumber koheren. Pelajari pola interferensi konstruktif dan destruktif, prinsip superposisi, serta aplikasi dalam kehidupan nyata.

Parameter Gelombang

Frekuensi (f): 2.0 Hz
Panjang Gelombang (λ): 80 px
Jarak Sumber: 140 px
Fase Relatif: 0°

Visualisasi & Tampilan

Resolusi Simulasi
Mode Tampilan
Interferensi
Sumber Gelombang
Gelombang Terpisah
Titik Nodal
Tampilkan
Kisi
Pengukuran
Legenda

Aksi

Kecepatan Gelombang
160 px/s
Amplitudo Maks
2.0
Pola Interferensi
Konstruktif

Konsep Interferensi Gelombang

Interferensi gelombang terjadi ketika dua atau lebih gelombang bertemu dan berinteraksi satu sama lain. Prinsip superposisi menyatakan bahwa perpindahan total pada setiap titik adalah jumlah aljabar dari perpindahan yang disebabkan oleh masing-masing gelombang.

ytotal = y1 + y2 = A1sin(kx - ωt + φ1) + A2sin(kx - ωt + φ2)

Interferensi dapat bersifat konstruktif (amplitudo bertambah) atau destruktif (amplitudo berkurang) tergantung pada beda fase antara gelombang-gelombang tersebut.

Kondisi Interferensi

Interferensi Konstruktif terjadi ketika beda fase antara dua gelombang merupakan kelipatan genap dari π, atau beda lintasan merupakan kelipatan bulat dari panjang gelombang:

Δφ = 2nπ   atau   Δx = nλ   (n = 0, 1, 2, ...)

Interferensi Destruktif terjadi ketika beda fase merupakan kelipatan ganjil dari π, atau beda lintasan merupakan kelipatan setengah ganjil dari panjang gelombang:

Δφ = (2n+1)π   atau   Δx = (n + ½)λ   (n = 0, 1, 2, ...)

Aplikasi dalam Kehidupan Nyata

Prinsip interferensi gelombang memiliki banyak aplikasi penting:

  • Antena Gelombang Radio: Pola radiasi diatur menggunakan interferensi untuk mengoptimalkan penerimaan sinyal.
  • Holografi: Merekam pola interferensi cahaya untuk membuat gambar 3D.
  • Interferometer: Alat presisi tinggi untuk mengukur panjang gelombang, indeks bias, dan deformasi permukaan.
  • Optika Lapisan Tipis: Warna-warni pada gelembung sabun disebabkan oleh interferensi cahaya yang dipantulkan.
  • Kristalografi Sinar-X: Menggunakan pola interferensi untuk menentukan struktur kristal.

Contoh Soal

Dua sumber gelombang koheren berjarak 1,5 m satu sama lain. Mereka menghasilkan gelombang dengan panjang gelombang 0,5 m. Tentukan posisi titik-titik interferensi konstruktif pertama dan kedua pada layar yang berjarak 10 m dari sumber-sumber tersebut.

Penyelesaian

Untuk interferensi konstruktif, beda lintasan harus memenuhi:

d sin θ = nλ

Dengan d = 1,5 m, λ = 0,5 m, dan jarak ke layar L = 10 m.

Untuk titik pertama (n=1):

sin θ1 = λ/d = 0,5/1,5 = 1/3 → θ1 ≈ 19,47°

Jarak dari pusat ke titik pertama:

y1 = L tan θ1 ≈ 10 × tan(19,47°) ≈ 3,54 m

Untuk titik kedua (n=2):

sin θ2 = 2λ/d = 1 → θ2 = 90°

Karena θ2 = 90°, titik kedua berada di tak hingga. Dalam praktiknya, hanya satu titik interferensi konstruktif yang dapat diamati pada layar.