Interferensi dan difraksi adalah konsep yang terkait erat, namun pada dasarnya mereka adalah dua jenis gelombang yang berbeda yang berasal dari sumber yang berbeda. Ketika dua gelombang dari titik asal yang berbeda bertemu, dua panjang gelombang yang terpisah akan bergabung untuk membentuk satu gelombang. Ini dikenal sebagai gelombang interferensi.
Ketika gelombang mencapai celah atau rintangan, itu mempengaruhi arah perjalanan gelombang, dan gelombang yang dihasilkan dikenal sebagai gelombang difraksi. Penting untuk dicatat bahwa gelombang interferensi hanya benar-benar terjadi bila ada satu atau dua sumber gelombang, bila ada tiga atau lebih, hasilnya hampir selalu berupa gelombang difraksi.
Interferensi vs Difraksi
Itu perbedaan antara interferensi dan difraksi adalah penampilan ombak mereka. Interferensi terjadi ketika gelombang cahaya bergabung melalui dua titik awal yang berbeda. Sedangkan difraksi muncul karena superposisi dari panjang gelombang bawahan. Intensitas tepi interferensi selalu sama. Dan sebaliknya, difraksi memiliki pinggiran ganjil.
Tabel Perbandingan Interferensi dan Difraksi (Bentuk Tabular)
| Parameter Perbandingan | Gangguan | Difraksi |
|---|---|---|
| Jumlah titik sumber | Dua titik berbeda | Tiga atau lebih |
| Intensitas puncak gelombang | Semua apeks sama | bervariasi |
| Lebar pinggiran | Setara | tidak setara |
| Intensitas palung gelombang | Sama sekali tidak ada | Tidak diketahui dan bervariasi |
| Gelombang primer atau sekunder | Selalu dari sumber utama | Dimodifikasi dari gelombang primer |
Apa itu Interferensi?
Interferensi terjadi ketika dua gelombang yang berasal dari dua titik yang berbeda berinteraksi satu sama lain dan bergabung untuk menciptakan bentuk gelombang yang berbeda sama sekali.
Dua gelombang yang puncak dan lembahnya sejajar sempurna dikatakan "sefase", dan amplitudo gelombang ditambahkan bersama-sama untuk menciptakan bentuk gelombang yang dihasilkan.
Ketika puncak dua gelombang ditambahkan bersama, ini dikenal sebagai interferensi konstruktif, dan amplitudo bentuk gelombang yang dihasilkan akan menjadi jumlah amplitudo puncak gelombang asli.
Ketika gelombang tidak sinkron dan puncak dan palung tumpang tindih, mereka dikatakan "di luar fase".
Jika gelombang benar-benar tidak sinkron, yaitu seratus delapan puluh derajat dari satu sama lain, dan amplitudo puncak dan palung gelombang yang berlawanan adalah sama, mereka akan membatalkan satu sama lain dalam apa yang dikenal sebagai interferensi destruktif.
Jika Anda memikirkan hal ini dalam konteks mencoba memindahkan furnitur berukuran besar.
Jika dua orang mendorong dari ujung yang sama, ini adalah interferensi konstruktif karena akan menciptakan lebih banyak kekuatan daripada satu orang, namun, jika dua orang mendorong dari ujung yang berlawanan, perabotan akan tetap diam, seperti tidak ada gelombang. amplitudo dengan interferensi destruktif.
Dalam konteks gelombang cahaya, penting juga untuk dicatat bahwa gelombang interferensi akan menunjukkan lebar yang konsisten dan sama antara area terang dan gelap saat diproyeksikan ke layar.
Apa itu Difraksi?
Dalam fisika, difraksi adalah ketika gelombang membelok di sekitar rintangan kecil, seperti gelombang suara yang merambat di tikungan, atau ketika gelombang menyebar setelah melewati celah kecil.
Bentuk gelombang sekunder yang dihasilkan setelah melewati/oleh rintangan akan berbeda dari aslinya, dengan potensi fase dan amplitudo yang berbeda dan bervariasi.
Difraksi hanya terjadi pada tingkat yang signifikan ketika ukuran celah sebanding dengan panjang gelombang, dan mengingat bahwa sebagian besar panjang gelombang sangat kecil, semakin kecil celah, semakin jelas difraksi.
Untuk menggambarkan hal ini, bayangkan gelombang besar dari laut datang ke pantai ke celah berbatu yang sempit. Kemudian bandingkan dengan gelombang ombak yang masuk ke mulut atau marina.
Pada contoh gelombang yang melewati bukaan sempit, Anda akan melihat bentuk gelombang bulat menyebar ke badan air di sisi lain bukaan, bentuk yang berbeda dari bentuk gelombang datar yang awalnya memasuki bukaan.
Ini dapat dibandingkan dengan marina, di mana kita mungkin memiliki badan air yang lebih besar yang bergerak dari laut ke marina, tetapi ukuran bukaan berarti bahwa air di dalam marina hampir tidak terganggu oleh gelombang difraksi yang dihasilkan.
Gelombang difraksi tidak terjadi ketika partikel melewati celah atau di sekitar benda, sebaliknya, mereka melanjutkan lintasan aslinya, tidak berubah oleh keadaan eksternal.
Gelombang difraksi juga memiliki berbagai intensitas puncak yang berbeda, karena banyak dan beragamnya bentuk gelombang yang berinteraksi, serta beberapa titik sumber (lebih besar dari tiga), yang perlu ada untuk menghasilkan gelombang difraksi.
Salah satu fenomena yang menarik adalah bahwa jika gelombang difraksi melewati dua celah yang berbeda, kita akan melihat pola interferensi di sisi lain, karena kedua celah tersebut bertindak sebagai dua titik sumber baru.
Perbedaan Utama Antara Interferensi dan Difraksi
- Gelombang interferensi akan muncul dari dua titik sumber berbeda yang bergabung, sedangkan gelombang difraksi berasal dari tiga atau lebih.
- Intensitas puncak gelombang interferensi seragam dan sama, tetapi intensitas gelombang difraksi bervariasi dan tidak sama, karena merupakan jumlah dari banyak gelombang yang berbeda.
- Pada gelombang interferensi, lebar pinggiran juga akan sama, sedangkan pada gelombang difraksi kita dapat melihat lebar pinggiran yang tidak konsisten.
- Palung gelombang interferensi akan selalu sama dengan nol, sedangkan palung gelombang difraksi dapat berupa sejumlah kemungkinan karena beberapa gelombang kombinasi.
- Gelombang interferensi juga berasal dari sumber utama atau penyebab gelombang, seperti batu yang dilemparkan ke dalam genangan air, sedangkan gelombang difraksi dihasilkan sebagai gelombang sekunder setelah gelombang primer melewati lubang atau oleh suatu benda.
Kesimpulan
Perbedaan utama antara kedua jenis gelombang ini adalah cara keduanya terbentuk. Gelombang interferensi berasal dari sumber gelombang aslinya, sedangkan gelombang difraksi adalah gelombang sekunder yang muncul ketika gelombang berinteraksi dengan suatu penghalang.
Dalam mengamati interaksi gelombang interferensi dan difraksi satu sama lain, kita memiliki alat untuk dapat lebih memahami aturan alam semesta kita, termasuk dalam fisika kuantum dengan eksperimen celah ganda.
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.74.3600
- https://cds.cern.ch/record/396122/files/0521642221_TOC.pdf
- https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1999OptEn..38.1051D/abstract
