Dr. Getbogi Hikmawan, S.Si., M.Si.

Video ini membahas contoh soal mengenai interferensi gelombang bunyi antara dua sumber suara, S1 dan S2, dengan perbedaan fase dan jenis interferensi. Saat titik P jauh dari sumber, fase S1 dan S2 sejajar sehingga interferensi maksimum terjadi. Ketika P mendekati 0, perhitungan beda fase melibatkan jarak tempuh dan panjang gelombang yang berkaitan dengan nilai delta R. Penyelesaian persamaan aljabar untuk mencari posisi X terkait dengan delta R 0,5 lambda menunjukkan hubungan yang penting antara beda fase dan interferensi gelombang bunyi. Selain itu, pembahasan tentang gelombang berdiri pada gelombang bunyi juga akan dijelaskan lebih lanjut.

Baik, sekarang kita coba lihat contoh soal terkait dengan interferensi gelombang bunyi.

Di sini misalkan ada dua sumber suara, S1 dan S2, mereka berdua ada di jarak D antara keduanya.

S1 itu berada pada titik pusat koordinat, kita tinjau ini koordinat X, dan ini koordinat Y.

Sekarang kita tinjau satu titik yang berada pada sumbu X, di mana titik P itu bisa berada di mana saja, tergantung dari bagaimana kita melihatnya.

Lalu S1 dan S2 itu mengeluarkan gelombang bunyi dengan panjang gelombang yang sama, yaitu lambda akan sama dengan 2 meter,

di mana diketahui jarak D antara S1 dan S2 adalah 16 meter.

Pertanyaannya adalah, ketika P ada di tempat yang jauh sekali atau menuju tahinga,

berapa beda fase antara S1 dan S2, dan apa jenis dari interferensinya.

Sedangkan selanjutnya pertanyaannya adalah, ketika P mendekati 0, artinya istilahnya dia berada di titik di mana jaraknya itu tertentu.

Jadi artinya dia di tempat di mana jaraknya bisa signifikan untuk dilihat,

kalau beda dengan yang sebelumnya, yaitu ketika P menuju tahinga.

Yang ditanyakan adalah berapa beda fasenya.

Yang D yang ditanyakan, jika delta R atau beda jarak tempuh antara gelombang dari benda 1 dan benda 2 adalah 0,5 lambda,

Ya, sekarang kita bahas dulu ketika P menuju tahinga.

Jadi ketika P menuju tahinga, jauh sekali, artinya jarak tempuh atau istilahnya jarak tempuh yang akan dilihat,

kalau kita bisa lihat inilah R1, inilah R2.

Ketika P jauh sekali, maka akan ada istilahnya asumsi ketika jauh sekali.

Artinya adalah antara S1 dengan S2 itu tidak mengalami perbedaan jarak tempuh

atau dua garis gelombang, muka gelombangnya itu adalah garis yang sejajar.

Artinya kalau dia garisnya sejajar, maka tentu saja tidak ada beda fase antara keduanya.

Ya, terutama bila kalau kita bicara soal jarak R1 dengan R2 yang jauh lebih besar dibandingkan dengan D.

Jadi dua sumbernya itu seperti datang, seperti tidak mengalami perbedaan jarak antara gelombang yang dari sumber 1 dan sumber 2.

Oleh karena itu, kalau kita mau menjawab yang A, perubahan beda fase antara S1 dengan S2 itu akan sama dengan 0

karena secara aproksimasi ketika P menuju tahinga, maka S1 dan S2 itu akan istilahnya sejajar.

Sehingga kalau yang B, karena selalu sejajar dan selalu sefase, maka tentu saja intervensi adalah intervensi maksimum.

Nah, maksimum dan minimum itu dilihat dari persamaan yang kita sudah turunkan terkait dengan beda jarak dan beda fase.

Yaitu delta V akan sama dengan 2P, delta R dibagi dengan lambda.

Artinya jika delta R sama dengan 0, artinya beda fase akan sama dengan 0 atau kita bisa bilang S1 dengan S2 itu sefase.

Nah, masalah akan muncul ketika titik P ada di suatu titik yang tertentu dan tidak bisa diabaikan terhadap jarak antara celah.

Misalkan disini S1 sampai P, saya misalkan ini adalah L, L1.

Sehingga beda jarak antara mereka berdua, bisa kita lihat disini akan sama dengan beda jaraknya.

Ini L, R2 disini berarti adalah L2 ditambah dengan D2 ada akar.

Artinya kalau kita bicara soal selanjutnya, kita akan punya beda jarak antara 1 dengan 2, itu adalah R2 dikurangi dengan R1.

R2 berarti L2 ditambah dengan D2 dikurangi dengan L2.

Nah, kalau kita ingin mencari beda fase, kita substitusikan ini ke persamaan yang kita kenal sebelumnya, yaitu delta V akan sama dengan 2P.

Akar L2 plus D2 dikurangi dengan L2 dibagi dengan lambda.

Yang jadi pertanyaan adalah, berarti kita harus mencari mungkin jangan L ya, X saja kali ya.

Oh, maksudnya disini X ya, kita mencari X saja.

Ini maksudnya di posisi X, itu tentu saja ya, yang ini berarti X2 ditambahkan dengan D, saya hapus saja ini jadi X.

Ini ada X, ada X dan ini adalah X, ini untuk beda fasenya, ya akan sama.

Nah sekarang, berapakah delta R, ketika delta R sama dengan 0,5 lambda, dimanakah X?

Ya, sederhananya X delta R 0,5 lambda, kalau kita substitusikan ke sini,

berarti kita akan dapatkan bahwa beda fasenya 0,5 lambda itu akan sama dengan,

kalau kita konversi ya, artinya beda fase kita konversi, beda fase dari sini,

akan sama dengan 2P x 0,5 lambda dibagi dengan lambda, artinya beda fasenya akan sama dengan P ya.

Sehingga kalau kita mau mendapatkan D, kita substitusi P ke persamaan yang ini.

Kita punya P akan sama dengan 2P akar X2 ditambah dengan D2 dikurangi dengan X2 dibagi dengan lambda.

Kalau kita soret, ini P nya, kita akan punya lambda per 2,

akan sama dengan akar X2 ditambah D2 dikurangi dengan X2.

Nah sisanya ini kita sudah tahu D, D sudah ada informasinya di sana,

kita sudah punya lambda juga, maka sebenarnya ini hanyalah operasi aljabar biasa

dengan anda istilahnya ingin hilangkan bentuk akar, tentu saja kita pisahkan ya,

kita punya lambda per 2 ditambahkan dengan X2,

oh maaf ini bukan X2 ya harusnya, saya terjebak dengan X di sini,

karena ini R1 ya, jarak yang ditempuh oleh gelombang 1 adalah X,

X itu akan sama dengan akar X2 ditambahkan dengan D.

Nah caranya, kita kuadratkan masing-masing,

nah lalu kemudian kita akan dapat kesamaan kuadrat terhadap X,

dan kita tinggal selesaikan kesamaan X ini untuk memilih yang benar,

jadi kalau kita dapatkan kesamaannya, saya tunis di sini ya,

kita punya lambda kuadrat per 4 ditambahkan dengan X2,

ditambahkan dengan 2 kali lambda per 2 dikali dengan X,

artinya lambda X akan sama dengan X2 ditambahkan dengan D,

sehingga kita akan punya kesamaan, oh iya di sini X nya bisa kita soret,

lambda X akan sama dengan lambda kuadrat per 4 di,

D kuadrat dikurangi dengan lambda kuadrat per 4,

jadi X nya sebenarnya sangat bergantung kepada nilai D ya,

maka X nya akan semakin besar toleransinya,

agar dia punya beda R sebesar 0,5 lambda,