JIF 212 – Optik - Mei - Jun 1995

rm:

w.

«I

UNIVERSITT SAINS

MALAYSIA

Peperiksaan Tambahan SidangAkademik 1994/95

Mei/Jun 1995

111121-ka

Masa ^: _[3

jam]

AN

^P

N'

Sila pastikan bahawa kertaspeperiksaan

ini

mengandungiEM

EA!

^{muka surat}

yangbercetak sebelum anda memulakanpeperiksaanini.

Jawab

SEMUA

soalan. Setiap soalan

bemilai

^{100markahdan markahsubsoalan} diperlihatkan di pcnghujung ^{subsoalan itu.}

Setiapjawapan mesti dijawab di ^{dalam buku}jawapanyang disediakan.

p... NJ01

(a)

(b)

(a)

(b)

-2

^{— [JIF212]}

Nyatakan Hukum^Snell dan seterusnyatunjukkan bahawa sudut

gentingbagi pantulan dalan penuhialah sin⁽¹⁾⁰

:

^{n'/n. D1 31m} n‘ den11

ialah indeks ^pembiasanbagi duabahamarayang bcrlainan ^{dan n > n',} (40 markah)

Tentukan nilai ^minimumindeks pembiasan bagikaca suatu prisma_45o yang boleh digunakan untuk^{memesong suatu} bim ^cahayamelalui 90°

menerusi pantulan ^dalam penuh.

(6O markah)

Terdapat ^beberapacarauntuk menghasilkan^{dua atau}

lebih

_gelombang

daripada gelombang ^asal. Gelombang—gelombangtersebut bersifat koheren. Bincangkan bagaimanadwiprisma Fresnel dapat menghasilkan sumber-sumberkoheren.

(55markah)

Rajah ¹ menunjukkansusunanringkaseksperimen yangboleh memperlihatkansifatgelombang cahaya.

Nyatakanapa perubahan .sifatgelombang cahaya. Nyatakanapa perubahan galuryang berlaku

jika

(i) Celah sumberS digerakkanmenghampiri celahan dubcl.

(ii) jarakpemisahan celahan dubel, ^a, dikecilkan (kedudukan^dan

S ditetap)

(iii)

Salah satu celahan dubel

A

atau B ditutup.

‘ (45 ^markah)

p";«1OT»

\\⁰ Punca cahaya monokromatik

- 3 - [JIF 212]

\\ S

H-w-H

Skrin Rajah ¹

Tunjukkan ^{bahawa bagi gangguan}(interferens) antara

bim-bim

pantulan daripadaselaputtipis (Rajah2), syarat-syaratgangguanialah ^,

(i) 2nfd

^cos

Q’

^=m?» ...^(kes

minimum) (ii) and

^cos

g’

= (m + ^1/2)?» ...^(kesmaksimum)

Di sini

nf

^{= indeks}pembiasan selaput d = ketebalan selaput

Q’

= sudut pembiasan

7» = _panjanggelombangcahaya yang terlibat m = 0,1,2, 3...

(b)

(50markah)

d

E

azlselaput

Rajah 2

Suatu bim ^cahayanatrium yang selarimcnyinarisuatukepingan^kaca yangnipis yang mempunyaiindeks pembiasan^{1.5 dan} sudut pembiasan yang tcrhasil ialah ^60°. Kiralah ketebalan kepingan kaca yang minimum supayakcpingankacakelihatangelap ^secarapantulan.

Anggaplah ^7»

“mm:

^5893A (50 markah)

...4/-

1'1”:

(a)

(b)

(a)

(b)

(a)

(b)

- 4 ^- [HP_212]

Huraikan^sccara ringkas corakdifraksi ^{dari suatu celah dubel.}

(ii)

^Bagisuatu celah dubcl, nilai^{d = 0.20mm dari b = 0.04 mm.}

Lakarkan corak^keamatan difraksi. Berapakah nisbah keamatan

jalur^utamadanjalur^{ketiga ?}

(60_markah)

Sebuah gratingyang lebamya ¹⁰cm mengandungi50,000_garisan,

Dengan cahaya

k

⁼546 nm, hitungkan^kesemua sudut belauanyang mungkin.

(40 _markah)

Huraikansecara ringkassuatu platzon.

Tunjukkan melaluimatematik bagaimanaplat zon mempakan suatu kanta.

(60 markah)

Suatu alurcahaya dengan

k

^{= 546nm luju pada suatu} bukaan bulat yang berjejari ³ mm. Tcntukan posisi kcamatan maksimumdi sepanjang paksi dibelakangbukaan tcrsebut.

(40^markah)

Lakarpcrambatan sinar^-

0

^dan sinar-Edalam suatu hablurekapaksi apabila permukaanpotonganhabluritu sclan' dengan paksi optik.

Tunjukkan bagi kes sinar tuju secarategak pada permukaan.

Pcrihalkan sinar-O dansinar-E itu.

’

(60 ^markah)

(i) Jclaskan maksud sudut Brewster.

(ii)

_Scjeniskaca mempunyai sudutBrewster58°. Berapakah^indekS pembiasan kaca itu?

(40^markah)

- 0000000 ^-

178