TUGAS MAKALAH FISIKA
GELOMBANG SEISMIK
ANGGOTA KELOMPOK :
DIANA KARTINI PUTRI
INDRIA APRIYANTY
MUAROFAH
SITI SUNARSIH
WANTI
KELAS XII IPA 5
SMAN 4 KAB. TANGERANG
©2011
Kata Pengantar
Segala puji dan syukur yang tiada terhingga selalu kami panjatkan ke hadirat Allah SWT.
Karena hanya atas berkat rahmat & karunia-Nya kami Kelompok 1 dapat menyelesaikan tugas
makalah ini.
Semoga tugas makalah ini dapat diterima sebagai syarat mengikuti ujian semester ganjil.
Namun, makalah ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kami dengan senang hati
akan menerima segala kritik & saran yang membangun demi kesempurnaan makalah ini.
Sekian dari kami. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Teruslah
berusaha meningkatkan ilmu pengetahuan dan tekhnologi dengan berfikir baik, logis, dan
sistematis.
Bab I
Gelombang Seismik
A.
Pengertian Gelombang
Gelombang dapat diartikan sebagai usikan atau gangguan yang merambat. Usikan
merupakan salah satu bentuk energi. Jadi, gelombang merupakan fenomena perambatan energi.
B.
Pengertian Gelombang Seismik
Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di
dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke
seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer. Efek yang ditimbulkan oleh adanya
gelombang seismik adalah adanya gangguan alami seperti pergerakan lempeng (tektonik),
bergeraknya patahan, aktivitas gunung api (vulkanik), dan sebagainya. Fenomena tersebut kita
kenal sebagai fenomena gempa bumi.
Ketika gempa bumi terjadi, maka gelombang akan
diteruskan melalui materi disekelilingnya berupa rambatan getaran dalam bentuk gelombang.
C.
Konsep Gelombang Seismik
Gangguan ini mula-mula terjadi secara lokal yang menyebabkan terjadinya osilasi
(pergeseran) kedudukan partikel-partikel medium, osilasi tekanan maupun osilasi rapat massa.
Karena gangguan merambat dari suatu tempat ke tempat lain, berarti ada transportasi energi.
Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi, seismik refleksi lebih lazim digunakan daripada
seismik refraksi. Hal tersebut disebabkan karena siesmik refleksi mempunyai kelebihan dapat
memberikan informasi yang lebih lengkap dan baik mengenai keadaan struktur bawah
permukaan.
Penyelidikan seismik dilakukan dengan cara membuat getaran dari suatu sumber getar.
Getaran tersebut akan merambat ke segala arah di bawah permukaan sebagai gelombang getar.
Gelombang yang datang mengenai lapisan-lapisan batuan akan mengalami pemantulan,
pembiasan, dan penyerapan. Respon batuan terhadap gelombang yang datang akan berbeda-beda
tergantung sifat fisik batuan yang meliputi densitas, porositas, umur batuan, kepadatan, dan
kedalama batuan. Galombang yang dipantulkan akan ditangkap oleh geophone di permukaan dan
diteruskan ke instrument untuk direkam. Hasil rekaman akan mendapatkan penampang seismik.
D.
Sumber Gelombang Seismik
Sumber gelombang seismik pada mulanya berasal dari gempa bumi alam yang dapat berupa
gempa vulkanik maupun gempa tektonik, akan tetapi dalam seismik eksplorasi sumber
gelombang yang digunakan adalah gelombang seismik buatan. Ada beberapa macam sumber
gelombang seismik buatan seperti dinamit, benda jatuh, air gun, water gun, vaporchoc, sparker,
maupun vibroseis. Sumber gelombang seismik buatan tersebut pada hakekatnya membangkitkan
gangguan sesaat dan lokal yang disebut sebagai gradien tegangan (stress).
Gradien tegangan mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya-gaya di dalam medium
sehingga terjadi pergeseran titik materi yang menyebabkan deformasi yang menjalar dari suatu
titik ke titik lain. Deformasi ini dapat berupa pemampatan dan perenggangan partikel-partikel
medium yang menyebabkan osilasi densitas/tekanan maupum pemutaran (rotasi) partikel-partikel
medium. Apabila medium bersifat elastis sempurna maka setelah mengalami deformasi sesaat
tadi medium kembali ke keadaan semula.
E.
Tipe – Tipe Gelombang Seismik
Secara garis besar gelombang seismik dibagi menjadi 3 jenis yaitu:
1. Menurut cara bergetarnya
2. Menurut tempat menjalarnya
3. Menurut bentuk muka gelombang
a.
Gelombang Seismik Menurut Cara Bergetarnya
Menurut cara bergetarnya gelombang seismik dibagi menjadi dua macam yaitu:
Gelombang primer dalah gelombang yang arah getarannya searah dengan arah bergetarnya
gelombang tersebut. Gelombang ini mempunyai kecepatan rambat paling besar diantara
gelombang seismik yang lain.
2.
Gelombang Sekunder (transversal/shear wave)
Gelombang sekunder adalah gelombang yang raah getarannya tegak lurus terhadap arah
perambatan gelombang. Gelombang ini hanya dapat merambata pada material padat saja dan
mempunyai kecepatan gelombang yan lebih kecil dibandingkan gelombang primer.
b.
Gelombang Seismik Menurut Tempat Menjalarnya
Berdasarkan tempat menjalarnya, gelombang seismik dapat dibedakan menjadi dua bagian,
yaitu gelombang tubuh (body wave) yang menjalar masuk menembus medium dan gelombang
permukaan (surface wave) dimana amplitudonya melemah bila semakin masuk ke dalam
medium. Beberapa tipe gelombang permukaan yaitu:
1.
Gelombang Rayleigh
2.
Gelombang Love
Gelombang love adalah gelombang yang hanya merambat pada batas lapisan saja dan
bergerak pada bidang yang horisontal saja.
3.
Gelombang Tabung
Gelombang tabung merupakan gerak/aliran fluida di sepanjang sumur pengeboran. Gerakan
fluida ini diakibatkan oleh getaran dinding sumur yang merambat dalam arah axial. Gelombang
tabung mempunyai tiga proses yaitu pertama adalah kontraksi dinding sumur, kedua adalah
merenggangnya dinding sumur, dan ketiga adalah aliran fluida di dalam lubang sumur.
c.
Gelombang Seismik Menurut Bentuk Muka Gelombang
Muka gelombang adalah suatu bidang permukaan yang pada suatu saat tertentu membedakan
medium yang telah terusik dengan medium yang belum terusik. Muka gelombang merupakan
potret dari penjalaran usikan. Berdasarkan bentuk muka gelombang (wave front) , gelombang
seismik dapat dibedakan atas empat macam yaitu:
1.
Gelombang Bidang
2.
Gelombang Silinder
Gelombang silinder ditimbulkan oleh sumber usikan yang seragam dan terletak di sepanjang
suatu garis lurus. Gelombang silinder menjalar ke semua arah tegak lurus pada garis sumbu
dengan kecepatan yang sama.
3.
Gelombang Bola
Gelombang bola/sferis ditimbulkan oleh sumber berupa titik (point source) yang menjalar ke
segala arah menuju ke pusat bola atau menjauhi pusat bola dengan kecepatan yang sama.
4.
Gelombang Kerucut
Gelombang kerucut ditimbulkan oleh adanya sumber yang bergerak. Dalam hal ini sumber
bergerak lebih cepat dari pada sepat rambat gelombang itu sendiri dan muka gelombangnya
berupa kerucut-kerucut bersumbu.
Bab II
Pengukuran Gelombang Seismik
A.
Seismometer
Jika suatu gempa mengguncang lapisan kerak bumi, guncangan itu akan diteruskan oleh
getaran yaitu gelombang seismik. Gelombang ini merambat ke segala arah dan berasal dari
sumber gempa di bawah permukaan tanah. Dengan menggunakan alat pencatat gempa, yaitu
seismograf atau seismometer, para ahli geologi dapat mengelompokkan tipe - tipe gelombang
seismik.
Seismometer berasal dari bahasa Yunani yaitu seismos yang berarti gempa bumi dan metero
yang berarti mengukur. Seismometer adalah alat atau sensor getaran, yang biasanya
dipergunakan untuk mendeteksi gempa bumi atau getaran pada permukaan tanah. Hasil rekaman
dari alat ini disebut S
eismogram
.
Dengan perkembangan teknologi dewasa ini maka kemampuan seismometer dapat
ditingkatkan, sehingga bisa merekam getaran dalam jangkauan frekuensi yang cukup lebar. Alat
seperti ini disebut seismometer broadband.
Seismometer atau Seismograf adalah sebuah perangkat yang mengukur dan mencatat gempa
bumi. Pada prinsipnya, seismograf terdiri dari gantungan pemberat dan ujung lancip seperti
pensil. Dengan begitu, dapat diketahui kekuatan dan arah gempa lewat gambaran gerakan bumi
yang dicatat dalam bentuk seismogram.
B.
Prinsip Kerja Seismometer
Seismograf memiliki instrumen sensitif yang dapat mendeteksi gelombang seismik yang
dihasilkan oleh gempa bumi. Gelombang seismik yang terjadi selama gempa tergambar sebagai
garis bergelombang pada seismogram. Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung
besaran gempa.
Dahulu, seismograf hanya dapat mendeteksi gerakan horizontal, tetapi saat ini seismograf
sudah dapat merekam gerakan-gerakan vertikal dan lateral. Seismograf menggunakan dua
gerakan mekanik dan elektromagnetik seismographer. Kedua jenis gerakan mekanikal tersebut
dapat mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan horizontal tergantung daripendular yang
digunakan apakah vertikal atau horizontal.
Seismograf modern menggunakan elektromagnetik seismographer untuk
memindahkan volatilitas sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetis. Peristiwa-peristiwa yang
menimbulkan getaran kemudian dideteksi melalui spejlgalvanometer.
C.
Hukum Fisika Gelombang Seismik
Gelombang seismik mempunyai kelakuan yang sama dengan kelakuan gelombang cahaya,
sehingga hukum-hukum yang berlaku untuk gelombang cahaya berlaku juga untuk gelombang
seismik. Hukum-hukum tersebut antara lain:
1.
Huygens mengatakan bahwa gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke
segala arah dengan bentuk bola.
2.
Hukum snellius menyatakan bahwa bila suatu gelombang jatuh di atas bidang batas dua
medium yang mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan dibiaskan jika
sudut datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya. Gelombang akan
Bab III
Dampak Gelombang Seismik
A.
Gempa Bumi
Gempa bumi adalah perisitiwa pelepasan energi dari terakumulasinya gaya akibat stress
(tekanan) dalam bumi dalam bentuk gelombang seismik. Pusat gempa bumi, merupakan titik
(tepatnya area karena merupakan luasan) di dalam bumi di mana gempa terjadi disebut
hiposenter dan titik di permukaan bumi tepat di atas hiposenter disebut episenter.
Karena perambatan gelombang gempa merupakan gelombang seismik maka alat untuk
merekamnya disebut seismograf dan hasil rekaman disebut seismogram. Dari rekaman tersebut
maka dapat disimpulkan penyebab terjadinya, lokasi asalnya, kekuatannya, jenisnya serta
sifat-sifatnya. Bahkan dari gelombang gempa tersebut dapat diketahui struktur bagian bumi.
Intensitas atau kekuatan gempa bumi didasarkan pada amplitudo gelombang seismik yang
terekam pada seismogram dan dinyatakan dalam skala richter (SR). Gempa bumi yang merusak
biasanya mempunyai kekuatan (magnitudo) lebih dari 6 SR, walau sebenarnya ditentukan pula
oleh kedalaman hiposenternya.
Berdasarkan proses terjadinya, gempa bumi di bagi menjadi :
- Gempa pendahuluan, amplitudo kecil dan terjadi sebelum gempa utama.
- Gempa utama, amplitudonya besar sehingga dapat dirasakan oleh manusia.
- Gempa susulan, terjadinya setelah gempa utama, lemah tetapi terjadi berulang.
Berdasarkan kedalaman hiposenter, gempa bumi dibagi menjadi :
- Gempa dalam, kedalam hiposenter lebih dari 300 km yang dapat mencapai permukaan
tetapi amplitudonya menjadi kecil sehingga intensitasnya melemah.
- Gempa sedang, hiposenter antara 60 – 300 km. Pada umumnya jarang menimbulkan
kerusakan di permukaan bumi.
- Gempa dangkal, hiposenter kurang dari 60 km. Pada umumnya menimbulkan kerusakan
di permukaan bumi karena amplitudo yang mencapai permukaan besar sehingga
ilustrasi gempa bumi
A.
Tsunami
Tsunami berasal dari
bahasa Jepang
yaitu tsu yang berarti pelabuhan dan nami
yang berarti
gelombang
. Secara
harafiah
berarti "ombak besar di pelabuhan".
Tsunami adalah perpindahan badan air yang disebabkan oleh perubahan
permukaan laut secara vertikal dengan tiba-tiba. Perubahan permukaan laut
tersebut bisa disebabkan oleh
gempa bumi
yang berpusat di bawah laut,
letusan
gunung berapi
bawah laut,
longsor
bawah laut, atau atau hantaman
meteor
di laut.
Gelombang
tsunami dapat merambat ke segala arah.
Tenaga
yang
dikandung dalam
gelombang
tsunami adalah tetap terhadap fungsi ketinggian dan
kelajuannya. Di laut dalam,
gelombang
tsunami dapat merambat dengan kecepatan
500-1000 km per jam. Setara dengan kecepatan pesawat terbang. Ketinggian
gelombang di laut dalam hanya sekitar 1 meter. Dengan demikian, laju gelombang
tidak terasa oleh kapal yang sedang berada di tengah laut. Ketika mendekati pantai,
kecepatan
gelombang
tsunami menurun hingga sekitar 30 km per jam, namun
ketinggiannya sudah meningkat hingga mencapai puluhan meter. Hantaman
gelombang Tsunami bisa masuk hingga puluhan kilometer dari bibir pantai.
Dampak negatif yang diakibatkan tsunami adalah merusak apa saja yang
dilaluinya. Bangunan, tumbuh-tumbuhan, dan mengakibatkan korban jiwa manusia
serta menyebabkan genangan, pencemaran air asin, lahan pertanian, tanah, dan air
bersih. Kerusakan dan korban jiwa yang terjadi karena tsunami bisa diakibatkan
karena hantaman air maupun material yang terbawa oleh aliran gelombang
tsunami.
Tsunami dapat terjadi jika terjadi gangguan yang menyebabkan perpindahan
sejumlah besar air, seperti letusan
gunung api
,
gempa
akibat gempa bumi bawah laut. Dalam rekaman sejarah beberapa tsunami
diakibatkan oleh gunung meletus, misalnya ketika meletusnya
Gunung Krakatau
.
Gerakan vertikal pada
kerak bumi
, dapat mengakibatkan dasar laut naik atau
turun secara tiba-tiba, yang mengakibatkan gangguan keseimbangan air yang
berada di atasnya. Hal ini mengakibatkan terjadinya aliran energi air laut, yang
ketika sampai di pantai menjadi gelombang besar yang mengakibatkan terjadinya
tsunami.
Kecepatan gelombang tsunami tergantung pada kedalaman laut di mana
gelombang terjadi, dimana kecepatannya bisa mencapai ratusan kilometer per jam.
Bila tsunami mencapai pantai, kecepatannya akan menjadi kurang lebih 50 km/jam
dan energinya sangat merusak daerah pantai yang dilaluinya. Di tengah laut tinggi
gelombang tsunami hanya beberapa cm hingga beberapa meter, namun saat
mencapai pantai tinggi gelombangnya bisa mencapai puluhan meter karena terjadi
penumpukan masa air. Saat mencapai pantai tsunami akan merayap masuk daratan
jauh dari garis pantai dengan jangkauan mencapai beberapa ratus meter bahkan
bisa beberapa kilometer.
Gerakan vertikal ini dapat terjadi pada patahan bumi atau
sesar
. Gempa bumi
juga banyak terjadi di daerah
subduksi
, dimana lempeng samudera menelusup ke
bawah lempeng benua.
Tanah longsor yang terjadi di dasar laut serta runtuhan gunung api juga dapat
mengakibatkan gangguan air laut yang dapat menghasilkan tsunami. Gempa yang
menyebabkan gerakan tegak lurus lapisan bumi. Akibatnya, dasar laut naik-turun
secara tiba-tiba sehingga keseimbangan air laut yang berada di atasnya terganggu.
Demikian pula halnya dengan benda kosmis atau meteor yang jatuh dari atas. Jika
ukuran meteor atau longsor ini cukup besar, dapat terjadi
megatsunami
yang
tingginya mencapai ratusan meter.
GGempa yang menyebabkan tsunami :
Gempa bumi yang berpusat di tengah laut dan dangkal (0 - 30 km)
Gempa bumi dengan kekuatan sekurang-kurangnya 6,5 Skala Richter
ilustrasi terjadinya Tsunami
Bab IV
Penutup
A.
Kesimpulan
Efek yang ditimbulkan oleh adanya gelombang seismik adalah adanya gangguan alami seperti
pergerakan lempeng (tektonik), bergeraknya patahan, aktivitas gunung api (vulkanik), dan
sebagainya. Fenomena tersebut kita kenal sebagai fenomena gempa bumi. Ketika gempa bumi
terjadi, maka gelombang akan diteruskan melalui materi disekelilingnya berupa rambatan
getaran dalam bentuk gelombang.
Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan
energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa bumi biasa
disebabkan oleh pergerakan kerak bumi (lempeng bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu
pada jenis dan ukuran gempa bumi yang di alami selama periode waktu.
Daftar Pustaka
Munadi, Suprajitno.2000.Aspek Fisis Seismologi Eksplorasi.Depok:UI.
Purwoko & Fendi.2010.Fisika 3 SMA Kelas XII.Jakarta:Yudhistira.
Tjasono Hk, Bayong.2003.Geosains.Bandung:ITB.
www.arifkristanta.wordpress.com
www.biketocampus-biketocampus.blogspot.com
www.dayant.blogspot.com
www.
edelweistretno.wordpress.com
www.juanita.blog.uns.ac.id
www.staklim-manado.bmkg.go.id
www.wikipedia.com
Email This
BlogThis!
Share to Twitter
Share to Facebook
Share to Pinterest
GELOMBANG LAUT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
tertinggi terjadi pada periode bulan desember sampai februari (musim barat), ketinggian gelombang mencapai 1,5 m – 2 m. Sedangkan pada bulan lainnya tinggi gelombang yang tercatat kurang dari 1,5 meter (Jatilaksono, 2007).
Penyebab utama terjadinya gelombang adalah angin. Gelombang dipengaruhi oleh kecepatan angin, lamanya angin bertiup, dan jarak tanpa rintangan saat angin bertiup (fetch). Gelombang terdiri dari panjang gelombang, tinggi gelombang, periode gelombang, kemiringan gelombang dan frekuensi gelombang. Panjang gelombang adalah jarak berturut-turut antara dua puncak atau dua buah lembah. Tinggi gelombang adalah jarak vertikal antara puncak dan lembah gelombang. Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan gelombang untuk kembali pada titik semula. Kemiringan gelombang adalah perbandingan antra tinggi dan panjang gelombang. Frekuensi gelombang adalah jumlah gelombang yang terjadi dalam satu satuan waktu (Jatilaksono, 2007).
Pada hakikatnya, gelombang yang terbentuk oleh hembusan angin akan merambat lebih jauh dari daerah yang menimbulkan angin tersebut. Hal ini yang menyebabkan daerah di pantai selatan Pulau Jawa memiliki gelombang yang besar meskipun angin setempat tidak begitu besar. Gelombang besar yang datang itu bisa merupakan gelombang kiriman yang berasal dari badai yang terjadi jauh dibagian selatan Samudera Hindia (Jatilaksono, 2007).
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah karakteristik gelombang laut?
2. Apa saja faktor-faktor pembentuk gelombang laut?
3. Bagaimanakah pergerakan gelombang?
4. Apakah yang dimaksud energi gelombang?
5. Bagaimanakah sifat-sifat gelombang laut itu?
6. Apa saja tipe gelombang bila dipandang dari sifat-sifatnya?
BAB II
GELOMBANG LAUT
A. Defenisi, Bentuk, Sifat dan Karakteristik Gelombang
Deskripsi tentang sebuah gelombang hingga kini masih belum jelas dan akurat, oleh karena permukaan laut merupakan suatu bidang yang kompleks dengan pola yang selalu berubah dan tidak stabil (Garrison, 1993). Gelombang merupakan fenomena alam penaikan dan penurunan air secara periodik dan dapat dijumpai di semua tempat di seluruh dunia. Gross (1993) mendefenisikan gelombang sebagai gangguan yang terjadi di permukaan air. Sedangkan Sverdrup at al, (1946) mendefenisikan gelombang sebagai sesuatu yang terjadi secara periodik terutama gelombang yang disebabkan oleh adanya peristiwa pasang surut.
Massa air permukaan selalu dalam keadaan bergerak, gerakan ini terutama ditimbulkan oleh kekuatan angin yang bertiup melintasi permukaan air dan menghasilkan energi gelombang dan arus. Bentuk gelombang yang dihasilkan cenderung tidak menentu dan tergantung pada beberapa sifat gelombang, periode dan tinggi dimana gelombang dibentuk, gelombang jenis ini disebut “Sea”. Gelombang yang terbentuk akan bergerak ke luar menjauhi pusat asal gelombang dan merambat ke segala arah, serta melepaskan energinya ke pantai dalam bentuk empasan gelombang. Rambatan gelombang ini dapat menempuh jarak ribuan kilometer sebelum mencapai suatu pantai, jenis gelombang ini disebut “Swell”.
Gelombang mempunyai ukuran yang bervariasi mulai dari riak dengan ketinggian beberapa centimeter sampai pada gelombang badai yang dapat mencapai ketinggian 30 m. Selain oleh angin, gelombang dapat juga ditimbulkan oleh adanya gempa bumi, letusan gunung berapi, dan longsor bawah air yang menimbulkan gelombang yang bersifat merusak (Tsunami) serta oleh daya tarik bulan dan bumi yang menghasilkan gelombang tetap yang dikenal sebagai gelombang pasang surut.
Sebuah gelombang tertdiri dari beberapa bagian antara lain:
b. Lembah gelombang (Trough) adalah titik terendah gelombang, diantara dua puncak gelombang.
c. Panjang gelombang (Wave length) adalah jarak mendatar antara dua puncak gelombang atau antara dua lembah gelombang.
d. Tinggi gelombang (Wave height) adalah jarak tegak antara puncak dan lembah gelombang.
e. Priode gelombang (Wave period) adalah waktu yang diperlukan oleh dua puncak gelombang yang berurutan untuk melalui satu titik.
Menurut Nontji (1987) antara panjang dan tinggi gelombang tidak ada satu hubungan yang pasti akan tetapi gelombang mempunyai jarak antar dua puncak gelombang yang makin jauh akan mempunyai kemungkinan mencapai gelombang yang semakin tinggi. Pond and Pickard (1983) mengklasifkasikan gelombang berdasarkan periodenya, seperti yang disajikan pada Tabel 1. berikut ini.
Tabel 1. Klasifkasi gelombang berdasarkan periode
Periode Panjang Gelombang Jenis Gelombang
Bhat (1978), Garisson (1993), dan Gross (1993) mengemukakan bahwa ada 4 bentuk besaran yang berkaitan dengan gelombang. Yakni :
a. Amplitudo gelombang (A) adalah jarak antara puncak gelombang dengan permukaan rata-rata air.
b. Frekuensi gelombang ( f ) adalah sejumlah besar gelombang yang melintasi suatu titik dalam suatu waktu tertentu (biasanya didefenisikan dalam satuan detik).
c. Kecepatan gelombang (C) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu satuan waktu tertentu.
d. Kemiringan gelombang (H/L) adalah perbandingan antara tinggi gelombang dengan panjang gelombang.
B. Faktor-faktor Pembentuk Gelombang dan Jenis-jenis Gelombang
Secara umum gelombang yang terjadi di laut dapat terbentuk dari beberapa faktor pnyebab seperti : angin, pasang surut, badai laut, dan seiche.
1. Gelombang yang disebabkan oleh angin
Angin yang bertiup di atas permukaan laut merupakan pembangkit utama gelombang. Bentuk gelombang yang dihasilkan cenderung tidak menentu dan bergantung pada beberapa sifat gelombang periode dan tinggi dimana gelombang dibentuk. Gelombang seperti ini disebut Sea. Bentuk gelombang lain yang disebabkan oleh angin adalah gelombang yang bergerak dengan jarak yang sangat jauh sehingga semakin jauh meninggalkan daerah pembangkitnya gelombang ini tidak lagi dipengaruhi oleh angin. Gelombang ini akan lebih teratur dan jarak yang ditempuh selama pergerakannya dapat mencapai ribuan mil. Jenis gelombang ini disebut Swell.
dibandingkan dengan tipe gelombang yang dibangkitkan dengan angin yang berkecepan kecil atau lemah. Saat angin mulai bertiup, tinggi gelombang, kecepatan, panjang gelombang seluruhnya cenderung berkembang dan meningkat sesuai dengan meningkatnya waktu peniupan berlangsung (Hutabarat dan Evans, 1984).
Jarak tanpa rintangan dimana angin bertiup merupakan fetch yang sangat penting untuk digambarkan dengan membandingkan gelombang yang terbentuk pada kolom air yang relatif lebih kecil seperti danau (di darat) dengan yang terbentuk di lautan bebas, (Pond and Picard, 1978).
Gelombang yang terbentuk di danau dengan fetch yang relatif kecil dengan hanya mempunyai beberapa centimeter sedangkan yang terbentuk di laut bebas dimana dengan fetch yang lebih sering mempunyai panjang gelombang sampai ratusan meter. Kompleksnya gelombang-gelombang ini sangat sulit untuk dijelaskan tanpa membuat pengukuran-pengukuran yang lebih akurat dan kurang berguna bagi nelayan atau pelaut. Sebagai gantinya mereka membuat suatu cara yang lebih sederhana untuk mengetahui gelombang yaitu dengan menggunakan suatu daftar skala gelombang yang dikenal dengan Skala Beaufort untuk memberikan keterangan tentang kondisi gelombang yang terjadi di laut dalam hubungannya dengan kecepatan angin yang sementara berhembus (Hutabarat dan Evans, 1984).
2. Gelombang yang disebabkan oleh pasang surut
Gelombang pasang surut yang terjadi di suatu perairan yang diamati adalah merupakan penjumlahan dari komponen-komponen pasang yang disebabkan oleh gravitasi bulan, matahari, dan benda-benda angkasa lainnya yang mempunyai periode sendiri. Tipe pasang berbeda-beda dan sangat tergantung dari tempat dimana pasang itu terjadi (Cappenberg, 1992).
Pasang surut atau pasang naik mempunyai bentuk yang sangat kompleks sebab dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti hubungan pergerakan bulan dengan katulistiwa bumi, pergantian tempat antara bulan dan matahari dalam kedudukannya terhadap bumi, distribusi air yang tidak merata pada permukaan bumi dan ketidak teraturan konfgurasi kolom samudera.
3. Gelombang yang disebabkan oleh badai atau puting beliung
Bentuk gelombang yang dihasilkan oleh badai yang terjadi di laut merupakan hasil dari cuaca yang tiba-tiba berubah menjadi buruk terhadap kondisi perairan. Kecepatan gelombang tinggi dengan puncak gelombang dapat mencapai 7 – 10 meter. Bentuk gelombang ini dapat menghancurkan pantai dengan vegetasinya maupun wilayah pantai secara keseluruhan (Pond and Picard, 1978).
4. Gelombang yang disebabkan oleh tsunami
Gelombang tsunami merupakan bentuk gelombang yang dibangkitkan dari dalam laut yang disebabkan oleh adanya aktivitas vulkanis seperti letusan gunung api bawah laut, maupun adanya peristiwa patahan atau pergeseran lempengan samudera (aktivitas tektonik). Panjang gelombang tipe ini dapat mencapai 160 Km dengan kecepatan 600-700 Km/jam. Pada laut terbuka dapat mencapai 10-12 meter dan saat menjelang atau mendekati pantai tingginya dapat bertambah bahkan dapat mencapai 20 meter serta dapat menghancurkan wilayah pantai dan membahayakan kehidupan manusia, seperti yang terjadi di Kupang tahun 1993 dan di Biak tahun 1995 yang menewaskan banyak orang serta menghancurkan ekosistem laut (Dahuri,1996)
5. Gelombang yang disebabkan oleh seiche
Jenis-jenis gelombang
Bhatt, (1978) mengemukakan bahwa ada 4 jenis gelombang, antara lain :
a. Gelombang Katastrofk
Gelombang ini adalah gelombang laut yang besar dan muncul secara tiba-tiba yang disebabkan oleh aktivitas gempa bumi, gunung api, dan sebagainya. Gelombang katastrofk ini di namakan berdasarkan akibat yang di timbulkannya yaitu mampu menghancurkan apa saja yang di temui. Gelombang ini juga sering disebut sebagai gelombang laut Seismik atau Tsunami.
b. Gelombang Badai (strom Wave)
Gelombang ini adalah gelombang pasang laut tinggi yang ditimbulkan dari adanya hembusan angin kencang atau badai. Sering juga disebut sebagai Strom Suger. Gelombang badai ini dapat menyebabkan kerusakan yang besar untuk daerah pesisir.
c. Gelombang Internal (Internal Wave)
Gelombang ini adalah gelombang yang terbentuk pada perbatasan antara 2 lapisan air yang berbeda densitas. Gelombang internal ini dapat ditemukan di bawah permukaan laut. Walaupun gelombang ini serupa dengan gelombang permukaan laut yang dibangkitkan oleh angin, namun keduanya mempunyai perbedaan dalam beberapa hal. Sebagai contoh, gelombang internal bergerak sangat lambat dan tidak dapat terdeteksi dengan mata, dan umumnya terjadi hanya dimana adanya variasi densitas. Gelombang ini mempunyai tinggi lebih besar dari pada gelombang permukaan.
d. Gelombang Stasioner Standing Wave
yang drastis. Gelombang stasioner dapat menghancurkan masa hidup suatu organisme dan dapat pula menyebabkan kerusakan daratan.
B. Pergerakan Gelombang
Berdasarkan kedalamannya, (Ippen, 1996 dan McLellan, 1975 dalam Tarigan, 1987).gelombang yang bergerak mendekati pantai dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu:
a. gelombang laut dalam
Gelombang laut dalam merupakan gelombang yang dibentuk dan dibangun dari bawah kepermukaan.
b. gelombang permukaan.
atau slope. Pantai dengan slope yang tinggi akan lebih cepat memantulkan gelombang, sedangkan pantai dengan slope yang kecil pemantulan gelombangnya relatif lambat. Kennet (1982) membagi zona gelombang atas tiga bagian, yaitu zona pecah gelombang (breaker zone), zona surf (surf zone), dan zona swash (swash zone).
Pada zona surf, terjadi angkutan sedimen karena arus sepanjang pantai terjadi dengan baik. Pada kedalaman dimana gelombang tidak menyelesaikan orbitalnya, gelombang akan semakin tinggi dan curam, dan akibatnya mulai pecah (Kennet, 1982). Sebuah gelombang akan pecah bila perbandingan antara kedalaman perairan dan tinggi gelombang adalah 1,28 (Yuwono, 1986) atau bila perbandingan antara tinggi gelombang dan panjang gelombang melampaui 1 : 7 (Gross, 1993).
Saat pecah gelombang akan mengalami perubahan bentuk. Dyer, 1978 membedakannya kedalam tiga bentuk empasan (tipe breaker), sementara Galvin (1966) mengklasifkasikan tipe empasan gelombang yaitu : tipe plunging, spilling, surging, dan collapsing
1. Plunging, terjadi karena seluruh puncak gelombang melewati kecepatan gelombang, tipe empasan ini berbentuk cembung kebelakang dan cekung kearah depan. Gelombang ini sering timbul dari empasan pada periode yang lama dari suatu gelombang yang besar, dan biasanya terjadi pada dasar pantai yang hampir lebih miring di bandingkan pada tipe Spilling. Walaupun sangat menarik, namun umumnya gelombang ini tidak terjadi lama dan juga tidak baik untuk berselancar. Bahkan tipe empasan ini mampu menimbulkan kehancuran yang cukup hebat.
2. Spilling, terjadi dimana gelombang sudah pecah sebelum tiba di depan pantai Gelombang ini lebih sering terjadi, dimana kemiringan dasarnya lebih kecil sekali, oleh karena itu reaksinya lebih lambat, sangat lama dan biasanya digunakan untuk berselancar.
dasar yang lebih curam dan kemudian gelombang akan pecah tepat pada tepi pantai (Gross, 1993).
4. Collapsing, merupakan gelombang yang pecah setengah dari biasanya. Saat pecah gelombang tersebut tidak naik kedarat, terdapat buih dan terjadi pada pantai yang sangat curam (Galvin, 1968).
Apabila memperhatikan gelombang dilaut akan mendapat suatu kesan seolah-olah gelombang tersebut bergerak secara horizontal dari suatu tempat ke tempat lain. Tetapi kenyataanya tidaklah demikian karena suatu gelombang akan membentuk gerakan maju melintasi permukaan air. Disana hanya terjadi gerakan kecil kearah depan dari massa air itu sendiri. Hal ini akan semakin mudah dipahami apabila meletakan sepotong gabus diantara gelombang-gelombang dilaut. Potongan gabus akan tampak timbul tenggelam sesuai dengan gerakan berturut-turut, dari puncak dan lembah gelombang yang lebih atau kurang tinggi pada tempat yang sama.
Gerakan partikel ini dalam gelombang sama dengan gerakan potongan gabus walaupun dari pengamatan yang lebih teliti menunjukan bahwa ternyata gerakan ini lebih kompleks dari hanya sekedar gerakan naik turun. Gerakan ini adalah gerakan yang membentuk sebuah lingkaran bulat dimana gabus dan partikel-partikel yang lain diangkut keatas dan membentuk setengah lingkaran dan gerakan ini akan terus berlanjut sampai pada tempat yang tinggi yang merupakan puncak gelombang. Benda-benda ini kemudian dibawa dan membentuk lingkaran penuh melewati tempat paling bawah yaitu lembah gelombang (Pond and Picard, 1978). Semua fenomena yang di alami gelombang pada hakekatnya berhubungan erat dengan topograf dasar laut (sea bottom topography).
C. Energi Gelombang
sedimen (sedimen berukuran pasir dan kerikil) yang berada di dasar laut diangkut dan ditumpahkan dalam bentuk gosong pasir (sand bard) Dahury,1996).
1. Pergerakan Perjalanan Gelombang Menuju Pantai
Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetchnya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar.
Angin juga mempunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar. Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami perubahan bentuk karena adanya perubahan kedalaman laut.
Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari friksi/gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.
E. Tipe gelombang, bila dipandang dari sisi sifat-sifatnya
Yang termasuk gelombang pembentuk pantai, bercirikan mempunyai ketinggian kecil dan kecepatan rambatnya rendah. Sehingga saat gelombang tersebut pecah di pantai akan mengangkut sedimen (material pantai). Material pantai akan tertinggal di pantai (deposit) ketika aliran balik dari gelombang pecah meresap ke dalam pasir atau pelan-pelan mengalir kembali ke laut.
2. Gelombang perusak pantai (Destructive wave)
Sedangkan gelombang perusak pantai biasanya mempunyai ketinggian dan kecepatan rambat yang besar (sangat tinggi). Air yang kembali berputar mempunyai lebih sedikit waktu untuk meresap ke dalam pasir. Ketika gelombang datang kembali menghantam pantai akan ada banyak volume air yang terkumpul dan mengangkut material pantai menuju ke tengah laut atau ke tempat lain.
Fungsi dari Gelombang Laut
Jelas bahwa ombak lautan tidak dapat terjadi tanpa angin. Mula-mula menyebabkan riak di permukaan laut dan kemudian gelombang, Gelombang membantu meminimalkan suhu ekstrem di planet ini, memindahkan air dingin dari kutub, sementara pada saat yang sama bergerak air hangat dari khatulistiwa ke arah yang dingin.
2. Melalui Permukaan Ombak, Terjadi Pertukaran Gas
Di permukaan gelombang laut, pertukaran gas terjadi dimana oksigen keluar dan karbon dioksida masuk ke dalam permukaan gelombang laut tersebut.
3. Meningkatkan kemampuan adaptasi dan kekuatan dari Makhluk hidup
4. Meningkatkan Adanya Keanekaragaman Hayati
Gelombang laut yang disebabkan oleh angin dan ombak memungkinkan penghuni laut agar larva/telur mereka diangkut dengan jarak yang jauh, sehingga muncul spesies baru dari hasil evolusi dan adaptasi dari makhluk laut yang terbawa gelombak laut tersebut.
5. Gelombang Laut Membantu Adanya Hubungan Simbiosis Mutualisme
Sementara gelombang Laut yang mengikis karang dengan terus menerjang pada mereka, organisme laut telah beradaptasi dengan ini dan menempel ke karang-karag tersebut sehingga disini membantu adanya penundaan pengikisan batu karang tersebut dalam hal ini terjadi hubungan simbiosis sejati.
6. Gelombang Laut Membantu Membuat Pantai
Pantai diciptakan oleh pasir yang dibawa naik dari dasar laut oleh ombak, yang juga mencuci pasir dan dibersihkan. Pasir diaduk dan tersuspensi dalam air yang memungkinkan untuk diangkut ke pantai oleh ombak.
7. terbentuk clif
Tebing atau jurang adalah formasi bebatuan yang menjulang secara vertikal. Tebing terbentuk akibat dari erosi. Tebing umumnya ditemukan di daerah pantai, pegunungan dan sepanjang sungai. Tebing umumnya dibentuk oleh bebatuan yang yang tahan terhadap proses erosi dan cuaca.
membesar dan membentuk notch yang semakin dalam akan membentuk gua. Akibat diterjang gelobang secara terus menerus mengakibatkan atap gua runtuh dan membentuk clif dan wave cut playform.
F. Proses Pembangkitan Gelombang di Laut
Proses terbentuknya pembangkitan gelombang di laut oleh gerakan angin belum sepenuhnya dapat dimengerti, atau dapat dijelaskan secara terperinci. Tetapi meurut perkiraan, gelombang terjadi karena hembusan angin secara teratur, terus-menerus, di atas permukaan air laut. Hembusan angin yang demikian akan membentuk riak permukaan, yang bergerak kira-kira searah dengan hembusan angin (lihat Gambar 2.3.a,b,c) (Ilemoned, 2008).
Bila angin masih terus berhembus dalam waktu yang cukup panjang dan meliputi jarak permukaan laut (fetch) yang cukup besar, maka riak air akan tumbuh menjadi gelombang. Pada saat yang bersamaan riak permukaan baru akan terbentuk di atas gelombang yang terbentuk, dan selanjutnya akan berkembang menjadi gelombang – gelombang baru tersendiri. Proses yang demikian tentunya akan berjalan terus menerus (kontinyu), dan bila gelombang diamati pada waktu dan tempat tertentu, akan terlihat sebagai kombinasi perubahan-perubahan panjang gelombang dan tinggi gelombang yang saling bertautan (Ilemoned, 2008)
Komponen gelombang secara individu masih akan mempunyai sifat-sifat seperti gelombang pada kondisi ideal, yang tidak terpengaruh oleh gelombang-gelombang lain. Sedang dalam kenyataannya, sebagai contoh, gelombang-gelombang yang bergerak secara cepat akan melewati gelombang-gelombang lain yang lebih pendek (lamban), yang selanjutnya mengakibatkan terjadinya perubahan yang terus-menerus bersamaan dengan gerakan gelombang-gelombang yang saling melampaui (Ilemoned, 2008).
gelombang demikian sebenarnya jarang dijumpai karena kondisi ‘steady’ tidak sering terjadi, dan juga’fetch’ kadang-kadang dibatasi oleh kondisi geograf lingkungan.
Bilamana angin berhenti berhembus, sistem gelombang yang telah terbentuk akan segera melemah. Karena gelombang pecah adalah merupakan mekanisme yang paling dominan, maka gelombang pendek dan lancip, akan menghilang terlebih dulu, sehingga tinggal gelombang-gelombang panjang yang kemudian menghilang oleh gaya-gaya kekentalan, yang pada dasarnya lebih kecil dari gelombang pecah.
Proses pelemahan (menghilangnya) gelombang mungkin mencapai beberapa hari, yang bersamaan dengan itu gelombang-gelombang panjang sudah bergerak dan menempuh jarak ribuan kilometer, yang pada jarak yang cukup jauh dan tempat mulainya gelombang akan dapat diamati sebagai alun (swell). Alun biasanya mempunyai periode yang sangat panjang, dan bentuknya cukup beraturan (reguler). Sistem gelombang yang terbentuk secara lokal mungkin akan dipengaruhi oleh alun yang terbentuk dan tempat yang jauh; yang tentu saja tidak ada kaitannya dengan angin local (Ilemoned, 2008)
G. SIFAT – SIFAT GELOMBANG
Pada pembahasan ini kita akan mempelajari sifat – sifat gelombang yang meliputi pemantulan, pembiasan, disperse, interferensi, difraksi dan polarisasi.
1. Pemantulan Gelombang (Refeksi Gelombang)
gambar:refraksi gelombang
Pemantulan gelombang pada tangki riak, pada pemantulan ini diperoleh gelombang lingkaran yang pusatnya adalah sumber gelombang S. Gelombang pantul yang dihasilkan oleh bidang lurus juga berupa gelombang lingkaran S sebagai pusat lingkaran. Jarak S ke bidang pantul sama dengan jarak s ke bidang pantul.
gelombang air, kita mengenal dengan istilah sinar gelombang dan muka gelombang.
Muka Gelombang
Muka gelombang (Front wave) didefnisikan sebagai tempat kedududkan titik – titik yang memiliki fase yang sama pada gelombang, pada gambar di samping ini menunjukkan lingkaran – lingkaran tersebut merupakan muka gelombang. Jarak antara muka gelombang yang berdekatan sama dengan satu gelombang (λ). Sinar gelombang adalah garis yang ditarik dengan arah tegak lurus terhadap muka gelombang.
Bila gelombang melingkar merambat terus kesegala arah maka pada jarak yang jauh dari sumber gelombang, kita akan melihat muka gelombang yang hamper lurus, seperti halnya gelombang air laut yang sampai dipantai. Muka gelombang yang seperti ini disebut sebagai muka gelombang bidang.
2. Pembiasan Gelombang (Refraksi Gelombang)
Pada pemantulan gelombang, gelombang yang tiba di batas medium akan dipantulkan ke arah semula. Pada pembiasan, gelombang yang mengenai bidang batas antara dua medium, sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan atau dibiaskan. Gelombang yang dibiaskan ini akan mengalami pembelokan arah dari arah semula tergantung pada mediumnya.
Pada medium kedua, cepat rambat gelombang mengalami perubahan dan perubahan ini pun tergantung pada mediumnya. Dengan kata lain, pembiasan gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang etelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda.
Pada gambar diatas diperlihatkan pembiasan cahaya dari medium udara dengan indeks bias n, ke medium air yang memiliki indeks bias n2. Menurut Hukum Snellius tentang pembiasan:
2. Sinar yang datang dari medium dengan indeks bias kecil ke medium dengan indeks bias yang lebih besar dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya.
3. Perbandingan nilai sinus sudut datang (sin i) terhadap sinus sudut bias (sin r) dari satu medium ke medium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sehagai indeks bias relatif suatu medium terhadap medium lain. Secara matematis Hukum Snellius dapat dirumuskansebagai berikut:
n1 sin i = n2 sin r atau 2 /n1 = sin i / sin r
Dengan n1 adalah indeks bias medium pertama, n2 adalah indeks bias medium kedua, I adalah sudut dating, dan r adalah sudut bias. Adapun n21 adalah indeks bias relative medium 2 terhadap medium 1. Indeks bias mutlak didefnisikan sebagai berikut: n= c/v
Dengan :
C = laju cahaya di ruang hampa
V = laju cahaya dalam suatu medium
Indeks bias mutlak ruang hampa (n1 = 1) ke dalam air (n2), indeks bias n2 menjadi indeks bias mutlak dan dituliskan sebagai berikut:
n2= sin i / sin r
Gambar (a) menunjukkan gelombang air merambat dari satu medium menuju ke medium lain setelah melewati bidang batas antara kedua medium, gelombang tersebut mengalami pembelokan. Pada peristiwa tersebut terjadi perubahan arah rambat gelombang dan panjang gelombang λ2 lebih pendek dari pada λ1.
Gambar (b) menunjukkan adanya perubahan kecepatan gelombang. Gelombang merambat dari medium yang memiliki indeks bias n1 ke medium lain dengan indeks bias n2.
Keterangan :
(a) Perubahan panjang gelombang, λ2 lebih pendek dari pada λ1.
Dari kedua gambar tersebut diturunkan persamaan pembiasan gelombang sebagai berikut:
'sini/sinr = v1/v2 = (fλ1)/(fλ2 )= λ1/λ2
Dari satu medium ke medium lainnya, frekuensi gelombang tetap. Jadi yang mengalami perubahan adalah kecepatan dan panjang gelombang
Pemantulan Sempurna
Pemantulan sempurna dapat terjadi jika sinar datang dari medium rapat ke medium kurang rapat (udara), dan sudut dating melampaui sudut kritisnya. Penerapan hukum snellius pada pemantulan sempurna memenuhi persamaan seperti dibawah ini, dengan mengetahui perbandingan indeks bias mutlak n1 dan n2 , sudut kritis
cahaya dari suatu medium dapat ditentukan. n2 sin ik= n1 sin r,dengan r =900
sehingga n2 sin ik = n1 sin ik= n1/n2
Secara umum sifat – sifat gelombang adalah:
1) Dapat mengalami pemantulan atau refeksi;
2) Dapat mengalami pembiasan atau refraksi;
3) Dapat mengalami superposisi atau interferensi;
4) Dapat mengalami lenturan atau difraksi, dan;
5) Dapat mengalami pengutuban atau polarisasi.
3. Interferensi Gelombang
Keterangan:
(a) Dua Gelombang Sefase
Dua gelombang disebut .sefase. jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama dan pada setiap saat yang sama memiliki arah simpangan yang sama pula. Adapun dua gelombang disebut berlawanan fase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama, dan pada setiap seal yang sama memiliki arah simpangan yang berlawanan.
Untuk mengamati interterensi dari dua buah gelombang dapat digunakan sebuah tangki rink (ripple tank). Pertemuan kedua gelombang akan mengalami inter¬ferensi..lika pertemunan kedua gelombang saling menguatkan, disebut interf reusi maksimum atau interferensi konstruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombang sefase. Akan tetapi, jika pertemuan gelombang saling melemahkan, disebut interferensi minimum atau interferensi destruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombangnya berlawanan fase.
Jika dua gelombang sefase dan dua gelombang berlawanan fase mengalami interferensi, akan didapatkan seperti gambar dibawah ini:
Keterangan:
(a) Interferensi maksimum dua gelombang sefase
(b) Interferensi minimum dua gelombang berlawanan fase
4. Difraksi Gelombang
Peristiwa difraksi atau lenturan dapat terjadi jika sebuah gelombang melewati sebuah penghalang atau melewati sebuah celah sempit. Pada suatu medium yang serba sama, gelombang akan merambat lurus. Akan tetapi, jika pada medium tersebut gelomhang terhalangi, bentuk dan arah perambatannya dapat berubah.
5. Dispersi Gelombang
Gelombang cahaya mengalami disperse. Dengan sifat disperse gelombang cahaya pada prisma, kita dapat menentukan lebar spektrum matahari. Misalkan cahaya polikromatik (cahaya matahari) dilewatkan pada prisma dengan indeks bias n2 dalam medium berindeks bias n1, dan sudut pembias β seperti pada gambar dibawah ini.
Besar sudut yang dibentuk antara sinar yang masuk ke prisma dan yang keluar prisma disebutsudut deviasi, yang besarnya dapat ditulis sebagai berikut:
D=i+r'- β
Keterangan:
β = sudut pembias prisma
i = besar sudut cahaya dating ke prisma
r’ = besar sudut cahaya saat meninggalkan prisma
Dengan menggunaka hukum Snellius, kita dapat menghitung sudut deviasi minimum sebagai berikut:
Dm=2i-β
Bila sudut pembias lebih besar dari 150 (β > 150) besar sudut deviasi minimum n1
sin ((Dm+ β))/2= n_2 sin(β/2)
Bila sudut pembias lebih kecil dari 150 (β < 150) maka
Dm =(n2/n1 - 1)β
Keterangan:
n1 = indeks bias medium di sekitar prisma, bila udara n = 1
n2 = indeks bias prisma
Sudut Dispersi
Bila cahaya putih (polikromatik) atau cahaya matahari melewati suatu prisma maka cahaya yang keluar dari prisma berupa spektrum cahaya matahari yang terdiri atas warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nilla, dan ungu. Penguraian warna polikromatik menjadi warna monokromatik yang disebabkan oleh perbedaan cepat rambat dari masing – masing warna disebut dengan disperse. Setiap warna cahaya memiliki sududt deviasi minimum masing – masing. Selisih deviasi warna ungu dengan warna merah disebut sudut dispersi. Jadi, lebar sudut disperse atau lebar spectrum matahari dapat dinyatakan sebagai berikut:
φ= (nμ- 1)β - (nm- 1)β atau φ= (nμ- nm )β
Dengan:
nµ = indeks bias sinar ungu
nm = indeks bias sinar merah
φ = sudut disperse
β = sudut pembias prisma
6. Polarisasi Gelombang
Gelombang yang hanya merambat pada satu bidang disebut gelombang terpolarisasi linier, sedangkan gelombang yang merambat tidak pada satu bidang disebut gelombang takterpolarisasi.
Keterangan :
(a) Gelombang terpolarisasi linier pada arah vertical
(b) Gelombang terpolarisasi linier pada arah horizontal
(c) Gelombang takterpolarisasi
