sifat gelombang

Sifat-sifat Gelombang dan Contohnya, Pemantulan, Pembiasan, Refraksi, Difraksi, Interferensi, Dispersi, Polarisasi

Sifat-sifat Gelombang dan Contohnya, Pemantulan, Pembiasan, Refraksi, Difraksi, Interferensi, Dispersi, Polarisasi - Kalian tentu sering menemui atau mengamati sifat-sifat gelombang. Sifat-sifat itu dapat dijelaskan sebagai berikut. [1]

1. Gelombang dapat mengalami pemantulan

Semua gelombang dapat dipantulkan jika mengenai penghalang. Contohnya seperti gelombang stationer pada tali. Gelombang datang dapat dipantulkan oleh penghalang. Contoh lain kalian mungkin sering mendengar gema yaitu pantulan gelombang bunyi. Gema dapat terjadi di gedung-gedung atau saat berekreasi ke dekat tebing.

2. Gelombang dapat mengalami pembiasan 

Pembiasan dapat diartikan sebagai pembelokan gelombang yang melalui batas dua medium yang berbeda. Pada pembiasan ini akan terjadi perubahan cepat rambat, panjang gelombang dan arah. Sedangkan frekuensinya tetap.

3. Gelombang dapat mengalami pemantulan

Interferensi adalah perpaduan dua gelombang atau lebih. Jika dua gelombang dipadukan maka akan terjadi dua kemungkinan yang khusus, yaitu saling menguatkan dan saling melemahkan. Interferensi saling menguatkan disebut interferensi kontruktif dan terpenuhi jika kedua gelombang sefase. Interferensi saling melemahkan disebut interferensi distruktif dan terpenuhi jika kedua gelombang berlawanan fase.

4. Gelombang dapat mengalami difraksi

Difraksi disebut juga pelenturan yaitu gejala gelombang yang melentur saat melalui lubang kecil sehingga mirip sumber baru. Perhatikan Gambar 1.

Gambar 1. Defraksi gelombang air.

Gelombang air dapat melalui celah sempit membentuk gelombang baru.

Berikut ini adalah Penjelasan Lengkapnya mengenai Sifat Gelombang :

1. Pemantulan (refleksi) Gelombang

Pemantulan (refleksi) adalah peristiwa pengembalian seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua medium. Suatu garis atau permukaan dalam medium dua atau tiga dimensi yang dilewati gelombang disebut muka gelombang. Muka gelombang ini merupakan tempat kedudukan titik-titik yang mengalami gangguan dengan fase yang sama, biasanya tegak lurus arah gelombang dan dapat mempunyai bentuk, misalnya muka gelombang melingkar dan muka gelombang lurus, seperti yang terlihat pada Gambar 2. 

Gambar 2. Muka gelombang a. Gelombang melingkar b. Gelombang datar.

Pada jarak yang sangat jauh dari suatu sumber dalam medium yang seragam, muka gelombang merupakan bagian-bagian kecil dari bola dengan jari-jari yang sangat besar, sehingga dapat dianggap sebagai bidang datar. Misalnya, muka gelombang sinar matahari, yang tiba di Bumi merupakan bidang datar.

Gambar 3. Pemnatulan gelombang oleh bidang.

Pada peristiwa pemantulan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, berlaku suatu hukum yang berbunyi:

a. sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terhadap bidang batas pemantul pada titik jatuh, semuanya berada dalam satu bidang,

b. sudut datang (θi) sama dengan sudut pantul (θr).

Hukum tersebut dinamakan “Hukum Pemantulan”.

2. Pembiasan (Refraksi Gelombang)

Perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan kelajuan yang berbeda disebut pembiasan. Pada pembiasan terjadi perubahan laju perambatan. Panjang gelombangnya bertambah atau berkurang sesuai dengan perubahan kelajuannya, tetapi tidak ada perubahan frekuensi. Peristiwa ini ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Pembiasan gelombang.

Pada gambar tersebut kecepatan gelombang pada medium 2 lebih kecil daripada medium 1. Dalam hal ini, arah gelombang membelok sehingga perambatannya lebih hampir tegak lurus terhadap batas. Jadi, sudut pembiasan (θ₂), lebih kecil daripada sudut datang (θ₁).

Gelombang yang datang dari medium 1 ke medium 2 mengalami perlambatan. Muka gelombang A, pada waktu yang sama t di mana A₁ merambat sejauh l₁ = v₁t, terlihat bahwa A₂ merambat sejauh l₂ = v₂t. Kedua segitiga yang digambarkan memiliki sisi sama yaitu a. Sehingga:

sin θ₁ = l₁/a = v₁t/a dan sin θ₂ = l₂/a = v₂t/a

Dari kedua persamaan tersebut diperoleh:

(sin θ₁/sin θ₂) = v₁/v₂........................................................... (1)

Perbandingan v₁/v₂ menyatakan indeks bias relatif medium 2 terhadap medium 1, n, sehingga:

n = n₂/n₁ ................................................................ (2)

Dari persamaan (1) dan (2) akan diperoleh:

sin θ₁/sin θ₂ = n

(sin θ₁/sin θ₂) = (n₂/n₁) ....................................................... (3)

atau

n₁.sin θ₁ = n₂.θ₂ ........................................ (4)

Persamaan (4) merupakan pernyataan Hukum Snellius.

3. Difraksi Gelombang

Difraksi merupakan peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang pada saat gelombang tersebut melintas melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang. Besarnya difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang gelombang, seperti pada Gambar 5.

Gambar 5. Difraksi gelombang, a. Pada celah lebar. b. Pada celah sempit.

Makin kecil panghalang dibandingkan panjang gelombang dari gelombang itu, makin besar pembelokannya.

4. Interferensi Gelombang

Interaksi antara dua gerakan gelombang atau lebih yang mempengaruhi suatu bagian medium yang sama sehingga gangguan sesaat pada gelombang paduan merupakan jumlah vektor gangguan-gangguan sesaat pada masing-masing gelombang merupakan penjelasan fenomena interferensi. Interferensi terjadi pada dua gelombang koheren, yaitu gelombang yang memiliki frekuensi dan beda fase sama.

Pada gelombang tali, jika dua buah gelombang tali merambat berlawanan arah, saat bertemu keduanya melakukan interferensi. Setelah itu, masing-masing melanjutkan perjalanannya seperti semula tanpa terpengaruh sedikit pun dengan peristiwa interferensi yang baru dialaminya. Sifat khas ini hanya dimiliki oleh gelombang.

Gambar 6. Interferensi gelombang tali.