Gelombang

Corak Gelombang Interferens

by

Garis Nod dan Garis Anti-nod

  1. Anti-nod ialah titik beramplitud maksimum di mana interferens membina berlaku. Manakala nod ialah titik beramplitud minimum di mana interferens membinasa berlaku.
  2. Garis anti-nod ialah garis yang menghubung semua titik anti-nod.
  3. Garis nod ialah garis yang menghubung semua titik nod.

Formula untuk Interferens


λ = Panjang gelombang
a = Jarak di antara dua sumber gelombang
x = Jarak antara dua garis anti-nod atau garis nod berturutan
D = Jarak dari sumber gelombang ke satah di mana x diukur.

Interferens

by

Prinsip Superposisi

The principle of superposition states that where two or more waves meet, the total displacement at any point is the vector sum of the displacements that each individual wave would cause at that point.
Prinsip superposisi menyatakan bahawa apabila  dua atau lebih gelombang bertemu, jumlah sesaran di setiap titik adalah jumlah vektor sesaran setiap gelombang pada ketika itu.

Gelombang Koheran

Dua sumber gelombang yang koheren mempunyai frekuensi yang sama atau mempunyai perbezaan fasa yang malar.

Interferens

  1. Superposisi dua gelombang koheren menyebabkan berlakunya interferens.
  2. Interferens adalah fenomena gelombang yang disebabkan oleh superposisi 2 atau lebih gelombang yang koheren.
  3. Kesan interferens dapat dikaji dengan menggunakan tangki riak. Dua pencelup digunakan untuk menghasilkan dua sumber gelombang koheren.
  4. Rajah di bawah menunjukkan corak interferens yang diperhatikan.

Interferens Membina dan Anti-nod

  1. Dalam interferens 2 gelombang, ada tempat di mana 2 gelombang selalu berada dalam fasa (fasa yang sama) dan superposisi gelombang menghasilkan getaran yang mempunyai amplitud maksimum. Ini dipanggil intgerferens membina.
  2. Tempat di mana berlaku interferens membina ini disebut antinod.

Interferens Membinasa dan Nod

  1. Dalam interferens 2 gelombang, ada juga tempat di mana 2 gelombang selalu anti-fasa (perbezaan fasa = 180 °) dan superposisi gelombang menghasilkan ayunan yang mempunyai amplitud minimum. Ini dipanggil interferens membinasa.
  2. Titik di mana interferens membinasa berlaku dipanggil nod.

Belauan Gelombang Cahaya

by

Eksperimen Lubang Halus

  1. Cahaya dibelaukan selepas melalui lubang jarum.
  2. Corak belauan terdiri daripada gelang cerah dan gelap yang berselang-seli.

Eksperimen Celah Tunggal

  1. Cahaya dibelaukan jika melalui celah sempit.
  2. Corak belauan terdiri daripada jalur cerah dan jalur gelap dengan kelebaran yang berbeza.
  3. Jalur di pusat adalah lebih lebar dan lebih cerah. Jalur gelap dan cerah berselang-seli yang lebih sempit kelihatan di sebelah kiri dan kanan.
  4. Corak belauan yang diperoleh adalah lebih jelas sekiranya saiz celahnya berkurang.
  5. Syarat-syarat untuk belauan cahaya berlaku:
    1. sumber cahaya mestilah monokromatik, iaitu, cahaya yang mempunyai satu panjang gelombang.
    2. saiz celah mestilah cukup kecil jika dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya.

Faktor yang mempengaruhi corak belauan

Faktor-faktor yang mempengaruhi jarak di antara jalur-jalur cerah adalah

  1. Saiz celah
  2. Warna cahaya
  3. Jarak skrin dari celah

Eksperimen 1
Kesan zaiz celah pada corak ebelauan

Kesimpulan:
Semakin kecil saiz celah, semakin besar kesan belauan.

Eksperimen 2
Kesan warna cahaya pada corak belauan

Kesimpulan:
Semakin besar panjang gelombang, semakin besar kesan belauan.
(Dalam spektrum cahaya, lampu merah mempunyai panjang gelombang yang paling panjang sementara cahaya ungu mempunyai panjang gelombang paling pendek.)

Eksperimen 3
Kesan jarak skrin dari celah pada corak belauan

Kesimpulan:
Semakin jauh skrin dari celah, semakin jauh jarak antara jalur cerah yang terbentuk di atas skrin.

Belauan

by
  1. Belauan ialah penyebaran gelombang ketika bergerak melalui celah atau halangan kecil.
(Belauan berlaku apabila gelombang melalui satu celah)
(Belauan berlaku apabila gelombang menghadapi halangan)
  1. Ciri-ciri glombang selepas mengalami belauan
    1. panjang gelombang tidak berubah
    2. frekuensi tidak berubah
    3. laju gelombang tidak berubah
    4. Amplitud gelombang menurun.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Magnitude Belauan

  1. Magnitude belauan (atau sudut belauan) bergantung pada
    1. panjang gelombang
    2. saiz bukaan/celah

Eksperimen 1

Panjang gelombang yang lebih pendek – Gelombang merebak ke kawasan yang lebih kecil
Panjang gelombang yang lebih panjang – Gelombang merebak ke kawasan yang lebih luas

Kesimpulan:
Belauan dipengaruhi oleh panjang gelombang. Semakin besar panjang gelombang, semakin besar kesan belauan

Eksperimen 2

Pembukaan lebih besar – Gelombang merebak ke kawasan yang lebih kecil
Pembukaan lebih kecil – Gelombang merebak ke kawasan yang lebih luas

Kesimpulan:
Belauan dipengaruhi oleh saiz bukaan.
Semakin kecil saiz bukaan, semakin besar kesan belauan.

Fenomena Berhubungkait dengan Pembiasan Gelombang Bunyi

by

Fenomena Berkaitan dengan Pembiasan Gelombang Bunyi

Pemerhatian

Bunyi daripada keretapi yang jauh kedengaran lebih jelas pada waktu malam.

Penerangan

  1. Pada waktu malam, udara yang lebih dekat kepada permukaan bumi lebih sejuk daripada udara yang lebih jauh dari permukaan  bumi.
  2. Gelombang bunyi bergerak lebih perlahan di udara sejuk.
  3. Akibatnya, gelombang bunyi dibiaskan dan bergerak mengikut satu lengkungan ke arah permukaan bumi tetapi bukannya merebak ke kawasan yang lebih luas (seperti pada waktu siang).

Pembiasan Gelombang Bunyi

by

Pembiasan Gelombang Bunyi

Eksperimen 1

Keputusan

Amplitud gelombang bunyi meningkat apabila belon yang diisi dengan karbon dioksida diletakkan di antara pembesar suara dan mikrofon.

Penerangan

  1. Karbon dioksida lebih tumpat daripada udara.
  2. Gelombang suara dibiaskan mendekati normal ketika gelombang merambat dari udara ke dalam balon, dan menjauhi normal ketika bergerak keluar dari balon.
  3. Akibatnya, belon bertindak sebagai kanta penumpu dan menumpukan gelombang suara kepada satu titik. Oleh itu, amplitud gelombang meningkat.

Eksperimen 2

Keputusan

Amplitud gelombang suara menurun apabila belon yang diisi dengan helium diletakkan di antara pembesar suara dan mikrofon. 

Penerangan

  1. Gas helium kurang tumpat daripada udara.
  2. Gelombang bunyi dibiaskan menjauhi normal ketika gelombang merambat dari udara ke dalam balon, dan lebih dekat ke normal ketika bergerak keluar dari balon.
  3. Akibatnya, gelombang dialihkan ke kawasan yang lebih luas dan menyebabkan amplitud gelombang suara menurun.

Pembiasan Gelombang Cahaya

by

Pembiasan Cahaya

  1. Apabila cahaya bergerak dari satu medium ke medium lain dengan ketumpatan yang berbeza, kelajuannya berubah.
  2. Kelajuan cahaya lebih tinggi dalam medium yang kurang ketumpatannya.
  3. Perubahan halaju cahaya ketika bergerak dari satu medium ke medium lain dengan ketumpatan yang berbeza mengakibatkan fenomena pembiasan.
  4. Seperti apa yang kita pelajari di tingkatan 4 bab 5, cahaya, pembiasan cahaya mematuhi hukum pembiasan, di mana

Pembiasan dalam Kehidupan Harian

by

Pembiasan dalam Kehidupan Harian

  1. Kesan pembiasan menyebabkan pinggir laut yang berhampiran dengan tanjung berbatu sementara laut yang dekat dengan teluk berpasir.
  2. Di tengah laut, muka gelombang adalah lurus.
  3. Bentuk lurus ini disebabkan oleh kedalaman air yang hampir sama.
  4. Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, permukaan gelombang mulai melengkung dan mengikut topografi garis tepi pantai akibat kesan pembiasan.
  5. Di bahagian teluk, tenaga menyebar ke kawasan yang lebih luas, menyebabkan amplitudnya berkurang.
  6. Di bahagian tanjung, tenaga gelombang ditumpukan ke kawasan yang lebih kecil. Akibatnya amplitud gelombang meningkat.

Pembiasan Gelombang di Sempadan

by

Pemiasan Gelombang di Sempadan

  1. Pembiasan ialah perubahan arah perambatan ketika gelombang bergerak dari satu medium ke medium yang lain.
  2. Ia disebabkan oleh perubahan kelajuan gelombang ketika bergerak dari satu medium ke medium yang lain.
  3. Bagi gelombang air, pembiasan berlaku apabila gelombang bergerak dari satu kawasan ke kawasan lain dengan kedalaman yang berbeza.
  4. Sekiranya gelombang air melalui kawasan cetek yang berbentuk cembung, gelombang akan ditumpukan.
  5. Sekiranya gelombang air melalui kawasan cetek berbentuk cekung, gelombang akan menyimpang.