Gejala difraksi terjadi bila suatu gelombang yang dalam penjalarannya terganggu oleh suatu penghalang yang berukuran dalam orde panjang gelombang. Peristiwa difraksi cahaya teramati bila cahaya melewati celah sempit sehingga hanya sebagian kecil cahaya datang tersebut dapat diteruskan.
Difraksi merupakan pembelokan gelombang di sekitar sudut yang terjadi apabila sebagian muka gelombang dipotong oleh halangan atau rintangan. Pola gelombang hasilnya dapat dihitung dengan memperlakukan setiap titik pada muka gelombang asal sebagai sumber titik sesuai dengan prinsip Huygens dengan menghitung pola interfensi yang berhasil dari sumber ini.
Dalam difraksi dari sebuah celah tunggal ini akan dibicarakan pola difraksi yang dibentuk oleh cahaya polikromatik gelombang bidang (sinar sejajar) bila cahaya itu muncul keluar dari sebuah celah sempit yang panjang, seperti yang diperlihatkan dalam gambar diatas. Kita namakan dimensi sempit itu lebar, walaupun dalam gambar ini dimensi sempit itu adalah sebuah dimensi vertikal.
Sejumlah besar celah pararel yang berjarak sama adalah kisi difraksi, walaupun istilah kisi inteferensi mungkin lebih sesuai. Kisi dapat dibuat dengan mesin presisi berupa garis-garis pararel yang sangat halus dan teliti di atas pelat kaca. Jarak yang tidak tergores di antara garis-garis tersebut berfungsi sebagai celah. Transparansi fotografis dari kisi yang asli bisa digunakan sebagai kisi yang murah. Kisi yang berisi 10.000 garis per sentimeter adalah umum saat ini dan sangat berguna untuk pengukuran panjang gelombang dengan tepat. Kisi difraksi yang berisi celah-celah disebut kisi transmisi. Kisi pantulan juga mungkin, dapat dibuat dengan membuat garis-garis halus pada permukaan logam atau kaca dari mana cahaya dipantulkan dan dianalisis. Analisis ini pada dasarnya sama untuk kisi transmisi.
Analisis kisi difraksi sangat mirip dengan eksperimen celah ganda Young. Kita anggap berkas-berkas cahaya pararel jatuh pada kisi. Kita juga menganggap bahwa celah-celah tersebut cukup sempit sehingga difraksi oleh masing-masingnya menyebarkan cahaya dengan sudut yang sangat besar pada layar yang jauh di belakang kisi, dan inteferensi dapat terjadi dengan cahaya dari semua celah yang lain. Berkas cahaya yang melalui setiap celah tanpa pembelokkan (θ =0 derajat) berinteferensi konstruktif untuk menghasilkan garis terang di tengah layar. Inteferensi konstruktif juga dapat terjadi pada sudut θ sedemikian rupa sehingga berkas dari celah yang bersisian menempun jarak ekstra sejauh selisih l=perkallian orde dengan panjang gelombangnya, di mana m marupakan bilangan bulat. Dengan demikian, jika d adalah jarak antara celah, maka selisih l adalah perkalian jarak lebar antar celah dengan sin θ, dan
Sin θ= mD/λ ……..…………………………..…..(2.2)
adalah kriteria untuk mendapatkan maksimum terang dimana m=0,1,2, dan seterusnya. Persamaan ini sama dengan situasi persamaan ganda, dan kembali m disebut orde dari pola tersebut.
Bagaimanapun ada perbedaan penting antara pola celah ganda dengan banyak celah. Maksimal yang terang lebih tajam dan sempit untuk kisi. Mengapa demikian bisa dilihat sebagai berikut. Misalkan sudut θ diperbesar sedikit di atas yang dibutuhkan untuk maksimum. Pada kasus celah ganda, kedua gelombang hanya akan sedikit berbeda fase sehingga terjadi inteferensi yang hampir konstruktif. Ini berarti maksimum akan lebar. Untuk kisi, gelombang-gelombang dari dua celah yang bersisian juga tidak terlalu berbeda fase. Tetapi gelombang dari satu celah dan gelombang lain dari yang kedua yang berjarak beberapa ratus celah bisa tepat berlawanan fase, semua atau hampir semua cahaya akan saling meniadakan dengan cara ini. Sebagai contoh, misalkan sudut θ berbeda dari maksimum orde pertamanya sehingga panjang lintasan ekstra untuk sepasang celah yang bersisian tidak tepat λ tetapi 1,0010λ. Gelombang yang melalui satu celah tunggal dan gelombang lain 500 celah di bawahnya akan berbeda fase 1,500 λ atau tepat 3/2 sepasang gelombang sehingga keduanya akan saling meniadakan. Sepasang celah, satu di bawah yang dua ini, juga akan saling maniadakan. Artinya, cahaya dari celah 1 saling meniadakan dengan cahaya dari celah 501; cahay dari celah 2 meniadakan yang keluar dari celah 502, dan seterusnya. Dengan demikian bahkan dengan sudut yang kecil yang berhubungan dengan panjang lintasan ekstra 1/ 1000 λ ada inteferefsi destruktif yang banyak dan maksimum akan sangat sempit. Makin banyak garis pada sebuah kisi makin tajam pula puncaknya. Karena sebanyak kisi menghasilkan garis yang jauh lebih tajam dan lebih terang dari dua celah saja, ia merupakan alat yang lebih tepat untuk mengukur panjang gelombang.
Pada hakikatnya cahaya merupakan energy yang meluncur melalui ruang sebagaimana riak air menyebar di permukaan kolam tenag (cahaya menyerupai gelombang). Cahaya berjalan lurus melalui udara kalau mencapai air cahaya itu akna mengubah arah tetapi kemudian akan berjalan lurus lagi dalam air.
Menurut Issac Newton “sinar dan cahaya” adalah benda-benda sangat kecil yang terpancar dari bahan yang bersinar, Newton menyatakan cahaya sebagai korposkular berdasarkan kenyataan bahwa dalam medium serba sama tertentu maka cahaya memperlihatkan lintasan seperti garis lurus.
Teori cahaya dari Christian Huygens menyatakan bhwa cahaya adalah suatu gerak gelombang yang terpancar dari suatu sumber dalam semua arah. Dari teori ini dapat diterangkan tentang hokum-hukum dasar pemantulan dan pembiasan. Gejala imterferensi yaitu peristiwa terbentuknya pita-pita terang dan gelap akibat pemnatulan cahaya pada lapisan tipis. Gejala difraksi yaitu penyebaran sinar di sekitar pinggiran suatu penghalang yang terkena cahaya.
( Dosen-dosen Fisika FMIPA ITS,2005)
Cara gunakan, catat nomor kode bank yang tertera setelah nama bank yang ditunjukkan...
Prinsip ini dikemukakan oleh Ilmuwan Belanda, Chistian Huygens pada tahun 1678 adalah metode numerik geometrik untuk mencari dari sebuah bentuk gelombang itu pada suatu waktu kemudian. Heygens menganggap bahwa tiap-tiap titik dari sebuah muka gelombang dapat ditinjau dari sebuah muka gelobang dapat ditinjau sebagai sumber gelombang-gelombang kecil sekunder yang menyebar keluar ke segala arah dengan laju yang sama degnan laju perambatan gelombang itu. Muka gelombang yang baru pada suatu waktu kemudian akan didapatkan dengan membangun sebuah permukaan yang menyinggung gelombang kecil sekunder, atau yang dinamakan pembungkus dari gelombang itu. Prinsip huygens diperlihatkan pada gambar 2.1, muka gelombang semula AA' berjalan ke arah luar sebuah sumber, seperti yang ditunjukkan oelh panah-panah kecil. Kemudian akan dicari bentuk muka gelombang setelah selang waktu t. anggaplah v adalah laju perambatan gelombang itu; maka dalam waktu t gelombang itu berjalan sejauh vt. Dengan membangun beberapa lingkaran (bekas-bekas gelombang-gelombang kecil berbentuk bola) dari jari-jari r=vt, yang terpusat di titik-titik sepanjang AA'. Bekas dari pembungkus gelombang-gelombang kecil ini, yang menyatakan muka gelombang yang baru, adalah kurva BB'. Hal ini menganggap laju v pada setiap titik dan dalam semua arah.