Kisi difraksi sbmptn, pembahasan contoh soal

Nomor 1
Seberkas sinar monokromatik dengan panjang gelombang 5 . 10-7 m diarahkan tegak lurus pada kisi. Jika jarak layar ke kisi 2 m dan pada layar terjadi terang orde ke 3 dengan jarak 150 cm dari terang pusat, maka konstanta kisi yang digunakan...
A. 4 . 10-6 m
B. 3 . 10-6 m
C. 2 . 10-6 m
D. 3 . 10-7 m
E. 2 . 10-7 m

Pembahasan:
Diketahui:
λ = 5 . 10-7 m
L = 2 m
n = 3
P = 150 cm = 1,5 m
Ditanya: d = ...
Jawab:

Nomor 2
Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 500 nm (1 nm = 10-9) datang tegak lurus pada kisi. Jika terang ke empat membentuk sudut 30o jumlah garis per cm kisi adalah...
A. 3000
B. 2500
C. 1250
D. 1000
E. 250

Pembahasan:
Diketahui:
λ = 500 nm = 5 . 10-7 m
n = 4
θ = 30o
Ditanya: N = ...
Jawab:
a.    Terlebih dahulu hitung d.
d sin θ = n λ
d sin 30o = 4 . 5 . 10-7 m
d . ½ = 20 . 10-7 m
d = 40 . 10-7 m = 40 . 10-5 cm
b.    Menghitung N.
N = 1/d = 1/40 . 10-5 m
N = 105 / 40 = 2500 /cm

Nomor 3
Jika cahaya putih dilewatkan kisi difraksi sehingga menghasilkan spektrum cahaya pada orde pertama, warna bayangan di pusat adalah...
A. putih
B. ungu
C. merah
D. jingga
E. kuning

Pembahasan
Jika cahaya putih dilewatkan pada sebuah kisi difraksi maka pada pita 1 sampai pita 3 akan tampak pita-pita pelangi. Hal ini terjadi karena cahaya pecah menjadi me-ji-ku-hi-bi-ni-u akibat perbedaan panjang gelombang. Adapun pada pusat spektrum, pita tetap putih karena cahaya tidak pecah.
Jawaban: A

Nomor 4
Seberkas cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 5000 Å mengenai kisi yang terdiri dari 10000 celah/cm. Garis terang orde pertama diamati terjadi pada sudut 30^o. Apabila kedua ujung kisi ditutup sedemikian hingga cacah celah yang dilewati cahaya tinggal 5000, maka pada sudut 30^o tersebut akan diamati...
A. garis terang orde pertama
B. garis terang orde kedua
C. garis terang orde ketiga
D. garis gelap orde pertama
E. garis gelap orde kedua

Pembahasan
Pola terang pada kisi difraksi adalah
d sin θ = n λ, dengan d = jarak antar celah
Dengan menutup kedua ujung kisi maka tidak akan mengubah besar d. Karena θ dan λ juga tetap maka yang teramati pada layar tetap saja garis terang orde pertama.
Jawaban A

Nomor 5
Sebuah kisi mempunyai jarak antarcelah 2,4 . 10^-6 m. Jika bayangan orde kedua didifraksikan pada sudut 30 terhadap normal, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah..
A. 2 x 10^-7 m
B. 4 x 10^-7 m
C. 6 x 10^-7 m
D. 8 x 10^-7 m
E. 10 x 10^-7 m

Pembahasan
d sin θ = n λ
2,4 x 10^-6 . sin 30 = 2 λ
λ = 6 x 10^-7 m
Jawaban: C