Fisika Info

Pada Postingan kali ini kita kembali membahas mengenai sebuah gejala fisika yaitu medan magnet . Medan magnet dan medan listrik merupakan gejala fisika yang saling berkaitan satu sama lain. Medan magnet adalah sebuah medan yang dibentuk dengan menggerakkan muatan listrik yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. (Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu dipengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus listrik; inilah yang menyebabkan medan magnet dari ferromagnet "permanen"). Sebuah medan magnet adalah medan vektor: yaitu berhubungan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut.

Sifat Magnet

Adapun sifat-sifat dari medan magnet yaitu sebagai berikut: Hasil kerja Maxwell telah banyak menyatukan listrik statis dengan | kemagnetan, yang menghasilkan sekumpulan empat persamaan mengenai kedua medan tersebut. Namun, berdasarkan rumus Maxwell, masih terdapat dua medan yang berbeda yang menjelaskan gejala yang berbeda. Einsteinlah yang berhasil menunjukkannya dengan relativitas khusus, bahwa medan listrik dan medan magnet adalah dua aspek dari hal yang sama (tensor tingkat 2), dan seorang pengamat bisa merasakan gaya magnet di mana seorang pengamat bergerak hanya merasakan gaya elektrostatik. Jadi, dengan menggunakan relativitas khusus, gaya magnet adalah wujud gaya elektrostatik dari muatan listrik yang bergerak, dan bisa diprakirakan dari pengetahuan tentang gaya elektrostatik dan gerakan muatan tersebut (relatif terhadap seorang pengamat).

Add Comment

Unknown Fisika Klasik

Pada pembahasan kali ini kami akan memaparkan materi fisika terkait tentang gelombang yaitu difraksi fresnel. sebelum membahas lebih jauh mengenai difraksi maka yang pertama-tama yang harus kita tau yaitu apa itu "Difraksi"? (pelajari juga tentang radiasi) Definisi difraksi adalah lenturan yaitu peristiwa pematahan gelombang oleh celah sempit sebagai penghalang. Difraksi terjadi dengan kuat bila lebar celah tidak jauh berbeda dengan panjang gelombangnya. Difraksi dapat terjadi pada semua bentuk gelombang. Misalnya gelombang permukaan air yang terhalang oleh papan bercelah. Setelah gelombang melewati celah itu, maka akan menyebar ke segala arah.

DIFRAKSI FRESNEL

Jika sudah pahan dengan defenisi singkat mengenai difraksi, maka mari kita pelajari ilmu fisika tentang konsep difraksi fresnel. Prinsip Huygens - Fresnel ( dinamai fisikawan Belanda Christiaan Huygens dan fisikawan Perancis Augustin - Jean Fresnel ) adalah metode analisis yang digunakan untuk masalah perambatan gelombang kedua dalam batas medan jauh dan difraksi dekat lapangan.

Pada tahun 1678 , Huygen mengusulkan bahwa setiap titik yang gangguan bercahaya mencapai menjadi sumber gelombang bulat , jumlah ini gelombang sekunder menentukan bentuk gelombang setiap saat berikutnya . Dia diasumsikan bahwa gelombang sekunder perjalanan hanya dalam " forward" arah dan tidak dijelaskan dalam teori mengapa hal ini terjadi . Dia mampu memberikan penjelasan kualitatif perambatan gelombang linear dan bulat , dan untuk mendapatkan hukum refleksi dan refraksi menggunakan prinsip ini , tapi tidak bisa menjelaskan penyimpangan dari propagasi bujursangkar yang terjadi ketika pertemuan cahaya tepi , lubang dan layar , umumnya dikenal sebagai efek difraksi .

Pada 1816 , Fresnelshowed prinsip Huygens ' , bersama-sama dengan prinsip sendiri gangguan bisa menjelaskan kedua propagasi bujursangkar cahaya dan juga efek difraksi . Untuk mendapatkan kesepakatan dengan hasil eksperimen , ia harus mencakup asumsi sewenang-wenang tambahan tentang fase dan amplitudo gelombang sekunder , dan juga merupakan faktor miring . Asumsi ini tidak memiliki dasar fisik yang jelas tetapi menyebabkan prediksi yang setuju dengan banyak pengamatan eksperimental , termasuk tempat Arago .Poisson adalah anggota Akademi Perancis , yang terakhir Fresnel 's bekerja . Dia menggunakan teori Fresnel untuk memprediksi bahwa titik terang akan muncul di tengah bayangan disk kecil dan menyimpulkan dari hal ini bahwa teori itu benar . Namun, Arago , anggota lain dari komite , dilakukan percobaan dan menunjukkan bahwa prediksi itu benar . ( Lisle telah benar-benar mengamati ini lima puluh tahun sebelumnya ) . Ini adalah salah satu dari investigasi yang menyebabkan kemenangan teori gelombang cahaya di atas prinsip theory Huygens - Fresnel kemudian dominan corpuscular memberikan dasar yang baik untuk memahami dan memprediksi propagasi gelombang cahaya .Untuk gelombang elektromagnetik yang melewati penghalang dan ditampilkan pada layar, Fresnel Nomor F didefinisikan sebagaiF = a ^ 2/Lλdengan λ adalah panjang gelombang , adalah ukuran yang memiliki karakteristik penghalang , dan L adalah jarak dari sumber ke layar . Berdasarkan nilai F teori difraksi dapat disederhanakan menjadi dua macam , yaitu untuk F << 1 Fraunhofer difraksi Fresnel dan difraksi untuk F >> 1 .danL = ( ρ ^ ' - r ^ ' ) / ( ( ρ ^ ' + r ^ ' ) )dengan ρ ' adalah jarak ke celah sumber dan r ' adalah jarak dari celah ke layar .Fresnel difraksi adalah jarak sumber - celah dan kesenjangan layar lebih besar dari lebar celah atau sinar paralel tidak datang / dekat sumber gelombang .Percobaan menunjukkan bahwa semakin mempersempit kesenjangan , kemudian melebar melalui berkas cahaya . Gejala difraksi ini hanya dapat dijelaskan oleh gelombang cahaya menggunakan prinsip Huygens .
Gambar 1 . Huygens PrinsipPrinsip Huygens - Fresnel bahwa setiap titik wavefront tidak terganggu , terutama ketika bertindak sebagai sumber face -to-face speris gelombang kedua ( frekuensi yang sama dengan sumber-sumber primer) . Amplitudo medan optik ( listrik / magnet ) pada setiap titik adalah superposisi dari muka gelombang speris sebelumnya .
Gambar 2 Superposisi dari wavefrontJika panjang gelombang ( λ ) lebih besar dari lebar celah ( d ) , maka gelombang akan menyebar dengan sudut yang cukup besar .Banyak celah Difraksi Of FranhouferThe kisi difraksi adalah instrumen optik dengan banyak celah . Fungsinya sebagai alat spektroskopi untuk melihat spektrum gelombang cahaya , misalnya. Gejala difraksi cahaya adalah gelombang cahaya insiden ketika meregangkan melalui celah sempit , sehingga gelombang cahaya tampak di tepi kesenjangan melebar . Ketika jumlah celah itu banyak ( N ) , maka disebut difraksi kisi dengan lebar celah dan jarak antara celah teratur .Pola difraksi yang dihasilkan oleh deretan N celah paralel , masing-masing yang sama lebar b , dengan jarak yang sama antara celah juga . Baris N celah paralel yang ditunjukkan oleh angka-angka berikut .
Gambar 3 Difraksi dari deretan N celah paralel identikKetika sinar monokromatik dijatuhkan di grid , akan ada dekomposisi warna dengan kotak karena panjang gelombang masing-masing komponen tidak sama , sehingga pola intensitas yang dihasilkan terdiri dari serangkaian jumbai ( tape) gangguan. Urutan pertama spektrum akan terdiri dari 6 baris , serta spektrum urutan lainnya .
Gambar 4 Spektrum yang dihasilkan ketika cahaya putih ditujukan untuk gridSetiap band terdiri dari maksimum pusat dan berdampingan ada maksimum sekunder yang lemah . Cara yang sama dilakukan dalam pembahasan dua celah difraksi , digunakan untuk menentukan distribusi intensitas Θ tersebut . Interferensi yang dihasilkan oleh sumber N dimodulasi oleh pola difraksi koheren celah N . Karena jarak antara dua sumber berturut-turut adalah , maka faktor interferensi untuk N celah ke :[ sin ⁡ 〖 ( Nπ asinθ / λ ) 〗 / sin ⁡ 〖 ( π asinθ / λ ) 〗 ] ^ 2sedangkan faktor difraksi menurut persamaan adalah :[ sin ⁡ 〖 ( π bsinθ / λ ) 〗 / ( π.bsinθ / λ ) ] ^ 2Oleh karena itu, distribusi intensitas yang dihasilkan oleh deretan N celah difraksi identik :I = [ sin ⁡ 〖 ( π bsinθ / λ ) 〗 / ( π.bsinθ / λ ) ] I_0 . ^ 2 . [ Sin ⁡ 〖 ( Nπ asinθ / λ ) 〗 / sin ⁡ 〖 ( π asinθ / λ ) 〗 ] ^ 2Gambar berikut ini menunjukkan diagram skematik dari grid difraksi . Sebuah gelombang cahaya yang datang dari kiri , tren normal ( tegak lurus ) terhadap bidang grid . Sebuah lensa cembung dapat digunakan untuk membawa balok untuk kesenjangan dan bersatu pada titik pola intensitas cahaya P. terbentuk pada layar adalah hasil dari efek gabungan dari gangguan dan difraksi . Sesuai dengan teori Huygens , setiap celah dapat bertindak sebagai sumber gelombang . Karena perubahan arah θ diukur dalam arah horizontal , gelombang harus menempuh perjalanan panjang jalan yang berbeda sebelum mencapai titik P tertentu di layar .

Gambar 5 Side view dari grid difraksiPemisahan jarak antara celah adalah d , dan lintasan perbedaan antara dua celah terdekat adalah :δ = d sin θ , d = aKetika jumlah celah N semakin , ternyata bandwidth yang semakin sempit , sehingga pola yang dihasilkan pada layar yang berisi serangkaian garis terang yang dihasilkan oleh maksimum maksimum - main tajam pola interferensi dan intensitas maksimum sekunder sangat lemah dan efek dapat diabaikan . Baris ( band ) adalah garis-garis yang sangat tajam cahaya terjadi ketika perbedaan antara dua celah berturut-turut a θ dosa sama dengan integer beberapa panjang gelombang ditentukan oleh persamaan :dosa ⁡ θ = nλ atau sin ⁡ θ = n ( λ / a )Dimana n = 0 , ± 1 , ± 2 , ± 3 , ..........Namun intensitasnya dimodulasi oleh pola difraksi . Dalam hal ini , bilangan kuantum n disebut order ( jumlah order) dari garis difraksi . Untuk n = 0 sama dengan garis tengah . Persamaan ini identik dengan persamaan untuk lokasi intensitas maksimum di celah ganda di mana n = 1 negara untuk memesan satu atau garis terang pertama , n = 2 negara untuk memesan dua atau garis terang untuk dua . Ternyata bahwa posisi garis difraksi hanya ditentukan oleh λ / a dan tidak menggores garis-garis halus pada kaca menggunakan berlian . Untuk kisi-kisi yang sangat halus , biasanya digunakan transparansi fotografi dapat berisi 10.000 baris per unit sentimeter . Grid ini disebut transmisi Grid . Grid juga bisa dibuat dengan menggores permukaan logam disebut refleksi kisi . Dengan mengetahui banyak baris per sentimeter , kita dapat menentukan jarak antara celah ( Grid konstan d ) jika ada N baris per satuan panjang , misalnya 10.000 baris per unit sentimeter , konstanta Grid ( d ) adalah sebaliknya .d = 1 / N = 1 / ( 10000 gari per cm ) = 〖 10 〗 ^ ( -4 ) cm

Jika merasa pusing dengan icon yang kurang lengkap silahkan download di sini.

Add Comment

Unknown Fisika Klasik

Fisika Info

Iklan

Materi lainnya

Pilih Artikel

FUNGSI RESISTOR

TEORI THEVENIN DAN NORTON

MEDAN MAGNET

Sifat Magnet

KONSEP DIFRAKSI FRESNEL

DIFRAKSI FRESNEL

Entri Populer

Mengenai Saya

Label

Pengikut

Arsip Blog