Gelombang Bunyi Dan Cahaya

GELOMBANG BUNYI DAN CAHAYA 1. Lapisan tipis bahan transparan dengan indeks bias 1,30 digunakan sebagai lapisan tak pantul pada permukaan kaca dengan indeks bias 1,50. Berapakah tebal bahan ini agar kepingan tadi tidak memantulkan cahaya yang memiliki panjang gelombang 600 nm (dalam vakum)....... A. 115 nm B. 125 nm

C. 110 nm

D. 105 nm

E. 151 nm

( Jawab : A ) 2. Dua celah sempit yang dipisahkan pada jarak 1 mm diterangi dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang 600 nm. Pola interferensi ternyata dihasilkan pada layar yang berjarak 2 m dari celah. Hitung jumlah pita terang per cm di layar..... A. 3,38 garis/cm B. 8,33 garis/cm C. 8,43 garis/cm D. 4,83 garis/cm E. 8,35 garis/cm ( Jawab : B ) 3. Dengan menggunakan alat celah ganda konvensional dan cahaya yang panjang gelombangnya 589 nm, 28 pita-pita terang per cm teramati pada layar yang berjarak 3 m. Berapakah jarak pisah celahnya..... A. 5,9 mm B. 7,8 mm

C. 5,7 mm

D. 4,8 mm

E. 4,9 mm ( Jawab : E ) 4. Dua benda terpisah sejauh 4 cm. Berapa jauhkah dari keduanya anda masih bisa menguraikan keduanya dengan mata anda jika diketahui bahwa λ = 600 nm dan diameter pupil 55 mm.... A. 2004 m

B. 3003 m

C. 4005 m

D. 3005 m

E. 3010 m

( Jawab : D ) 5. Dua sumber cahaya yang panjang gelombangnya 700 nm berada 10 m jauhnya dari lubang halus yang berdiameter 0,1 mm. Berapa jauhkah kedua sumber harus terpisah agar pola difraksinya terurai oleh kriteria Rayleigh..... A. 0,058 m B. 0,084 m C. 0,085 m D. 0,043 m

E. 0,054 m

( Jawab : C ) 6. Berapa jauhkah dua benda harus terpisah di bulan agar dapat diuraikan oleh mata? Ambil diameter pupil mata normal 5 mm, panjang gelombang cahaya 600 nm, dan jarak bumibulan sebesar 380.000 km..... A. 55,6 km B, 46,5 km

C. 65,5 km

D. 56,4 km

E. 55,5 km

( Jawab : A ) 7. Dua sumber cahaya yang panjang gelombangnya 700 nm terpisah secara mendatar ( horizontal ) sejauh x. Keduanya berada 5 m dari celah tegak yang lebarnya 0,5 mm. Berapakah nilai x minimum agar pola difraksi sumber tersebut dapat diuraikan menurut kriteria Rayleigh.... A. 8,45 mm B. 8,55 mm

C. 7,54 mm

D. 5,76 mm

E. 8,54 mm ( Jawab : E )

8. Cahaya natrium dengan panjang gelombang 589 nm dipancarkan oleh sumber yang sedang menjauh dari bumi dengan kecepatan v. Panjang gelombang yang diukur dalam kerangka bumi adalah 620 nm. Cari v...... A. 0,04 c B. 0,08 c C. 0,03 c

D. 0,06 c

E. 0,05 c

( Jawab : E ) 9. Jika salah satu lengan interferometer Michelson sedikit diperpanjang, terlihat 150 buah garis gelap berlalu. Jika cahaya dalam percobaan itu memiliki panjang gelombang λ = 480 nm, berapakah perpanjangan lengan tadi.... A. 0,046 mm B. 0,036 mm C. 0,065 mm D. 0,063 mm E. 0,033 mm ( Jawab : B ) 10. Sebuah percobaan celah ganda dilakukan dengan menggunakan λ =480 nm dan celahcelah sempit yang berjarak satu sama lain sebesar 0,050 cm. Pada sudut berapakah terhadap berkas cahaya lurus kita dapat melihat titik terang orde ketiga.... A. 0,160o B. 0,161o C. 0,165o D. 0,166o E. 0,158o ( Jawab : C ) 11. Tentukan perbandingan panjang gelombang dua garis spektrum, jika diketahui bayangan orde kedua garis yang satu berimpit dengan bayangan orde ketiga garis yang difraksi dengan kisi yang sama.... A. 4 : 1 B. 5 : 6 C. 3 : 4

D. 3 : 2

lain

pada

E. 2 : 3

( Jawab : D ) 12. Cahaya hijau dengan λ = 500 nm dijatuhkan tegak lurus pada kisi, dan bayangan orde kedua ditangkap pada layar sejauh 1 m dari kisi. Hitung jarak antara terang utama dan garis orde pertama.... A. 11,2 cm

B. 13,4 cm

C. 10,5 cm

D. 12,1 cm

E. 14,3 cm ( Jawab : D )

13. Cahaya biru dengan λ = 470 nm didifraksikan dengan sebuah kisi yang memiliki 5000 garis/cm. Tentukan sudut deviasi bayangan orde kedua..... A. 28o B. 34o C. 53o D. 63o

E. 45o

( Jawab : A ) 14. Dua kaca planparalel pada satu sisi bersentuhan dan pada sisi yang bersebrangan disisipkan secarik kertas tipis. Lapisan udara di antara dua keping itu diamati dengan cahaya kuning ( 589 nm ) yang tegak lurus keping. Ternyata, pada pola interferensi tampak 42 garis gelap. Tentukan ketebalan garis pengganjal itu.... A. 11,6 nm B. 10,4 nm C. 13,2 nm D. 17,5 nm E. 12,4 nm ( Jawab : E ) 15. Teleskop di Mt. Palomar memiliki diameter 200 inci. Anggap sebuah bintang kembar berjarak 4 tahun cahaya. Pada keadaan ideal, berapakah jarak pisah antara kedua bintang kembar agar bayangan dapat diuraikan.... A. 5,34x105 m B. 3,68x106 m C. 6,81x104 m D. 5,45x106 m 4 E. 4,55x10 m

( Jawab : D ) 16. Dalam suatu percobaan untuk mengukur kecepatan bunyi di udara, dua orang A dan B berada pada jarak 2 m satu sam lain di suatu tanah lapang yang sangat luas. Pada waktu yang telah ditentukan, A membunyikan sebuah meriam. B melihat kilatan api yang keluar dari moncong meriam tersebut, dan mendengar bunyi dentuman 5,9 s kemudian. Berapakah kecepatan bunyi yang dihitung dari percobaan ini...... A. 334 m/s B. 339 m/s C. 432 m/s D. 425 m/s E. 340 m/s ( Jawab : B ) 17. Seorang pendaki gunung sedang mencoba mengukur lebar sebuah danau dengan menggunakan prisip pemantulan bunyi. Dia berteriak dengan keras, dan kemudian ia mencatat bahwa ia mendengar bunyi pantul dari teriakannya yang dipantulkan oleh tebing di ujung danau setelah 2,5 s. Berapakah lebar danau tersebut jika kecepatan bunyi di udara 343 m/s..... A. 320 m B. 563 m

C. 429 m

D. 398 m

E. 339 m ( Jawab : C ) o

18. Berapakah cepat rambat gelombang bunyi dalam helium pada suhu 20 C? Diketahui M= 4x10-3 kg/mol dan γ= 1,67 A. 10098,5 m/s B.1008,5 m/s C.99876,5 m/s D.108,5 m/s E.1008,6 m/s ( Jawab: B ) 19. Hitung cepat rambat gelombang bunyi dalam tongkat alumunium jika diketahui modulud young alumunium Y=2,7 x 1010 N/m2 dan massa jenis alumunium ρ = 2,7 x 103 kg/m3 A. 103 m/sB. 106 m/s C. 107 m/s D. 106 m/s E. 102 m/s ( Jawab: C ) 20. Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 2m menghasilkan 2 frekuensi harmonik, yang berturut-turut adalah 410 Hz dan 495 Hz. Berapakah cepat rambat bunyi pada pipa organa tersebut? A. 340 m/s B. 345 m/s

C. 330 m/s

D.34,8 m/s

E. 430 m/s

( Jawab: A ) 21. Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 60 cm menghasilkan bunyi dengan pola gelombang yang memiliki tiga simpul didalamnya. Nada pipa organa ini beresonansi dengan pipa organa lain yang tertutup serta membentuk 3 simpul juga. Berapa panjang pipa organa tertutup? A. 55 cm B. 54 cm

C. 50 cm

D. 54 cm

E. 60 cm

( Jawab: C ) 22. Sebuah jendela yang luasnya 1,30 m2 berada dalam keadaan terbuka pada suatu tempat dekat jalan raya jika taraf intensitas bunyi dilokasi tersebut 60 dB, berapa daya akustik yang masuk lewat jendela? A. 1,2 µW B. 1,4 µW

C.1,3 µW

D. 1,2 µW

E.2,3 µW

( Jawab: C ) 23. Dua buah senar yang identik memberikan nada dasar dengan frekuensi 400 Hz. Jika tegangan salah satu dawai ditambah 2%, berapa frekuensi pelayangan yang terjadi? A. 4,2 Hz B. 3,4 Hz C. 4 Hz D. 4,9 Hz E. 5,3 Hz

( Jawab: C ) 24. Frekuensi nada dasar suatu pipa organa terbuka adalah 260 Hz. Kemudian, pipa ditiup sehingga terdengar nada atas pertama. Sebuah senar memberikan frekuensi 400 Hz jika panjangnya 50 cm. Senar ini dipendekkan menjadi 38 cm dan digetarkan pada tegangan yang saa. Berapa frekuensi layangan antara senar da pipa? A. 5 Hz B. 4 Hz C. 7 Hz D 6.99 Hz

E. 6 Hz ( Jawab: E )

25. Sebuah garpu tala yang diam, bergetar dengan frekuensi 384 Hz. Garpu tala lain yang bergetar dengan frekuensi 380 Hz dibawa seorang anak yang berlari menjauhi garpu tala pertama. Kecepatan rambat bunyi diudara 320 m/s. Jika anak itu tidak mendengar layangan, berapa kecepatan anak tersebut? A. 3.33 m/s B. 3,44 m/s C. 3,03 m/s

D. 3,23 m/s

E. 4,33 m/s

( Jawab: A ) 26. Ketika berdiri di terotoar, seorang anak mendengar frekuensi 560 Hz dari sirine mobil polisi yang mendekatinya. Setelah mobil polisi melewatinya, frekuensi yang terdengar menjadi 480 Hz. Berapa kelajuan mobil polisi? Kecepatan bunyi diudara 340 m/s A. 26,15 m/s B. 22,25 m/s C. 27,15 m/s D. 15,26 m/s E. 29,16 m/s ( Jawab: A ) 2 27. Bunyi yang berintensitas 0,54 W/m terdengar terlalu bising. Jika bunyi itu berfrekuensi 800 Hz. Berapakah amplitudonya? Jika dieketahui massa jenis udara= 1,29 Kg/m 3 dan cepat rambat bunyi 340 m/s. A. 9,8 x 10-6 m B. 9,9 x 10-6 m E. 9,9 x 10 -8 m

C. 9,5 x 10-6 m

D. 9,9 x 10-5 m

( Jawab: B ) 28. Seorang tukang ketik yang mengetik begitu kencang menyebabkan tingkat kebisingan rata-rata adalah 60 dB. Berapakah tingkatan kebisingan bila 3 orang tukang ketik yang gaduh bekerja? A. 64,77 dB

B. 67,44 dB

C. 64,74 dB

D. 47, 77 dB E. 65,77 dB

( Jawab: A ) 29. Mobil dengan VS = 20 m/s mengejar mobil lain yang berkecepatan Va = 15 m/s, sambil membunyikan klakson yang berfungsi 1200 Hz. Jika v bunyi 340 m/s, berapakah frekuensi yang didengar pengemudi yang di kejar itu? A. 1319 Hz B. 1317 Hz C. 1316 Hz D. 1219 Hz

E. 1912 Hz

( Jawab: D ) 30. Suatu sumber suara yang kecil mengeluarkan suara secara beraturan ke semuah arah. Tingkat intensitasnya pada jarak 2,0 m adalah 100 dB. Berapa daya suara yang dikeluarkan kebisingan sumber? A. 0.50 W B. 0,55 W C. 0,54 W

D. 0,40 W

E. 0.98 W ( Jawab: A )

( Sumber Rujukan : Buku Paket BOB FOSTER FISIKA SMA/MA 3A)