kumpulan rumus fisika 12 ipa

BAB I. GELOMBANG BERJALAN

1. pengertian gelombang

v = f · λ

1 gelombang tranversal      = 1 λ = 1 bukit + 1 lembah

1 gelombang longitudinal   = 1 λ  = 1 rapatan + 1 regangan

v = cepat rambat gelombang…….m/s

f  = frekuensi gelombang …………Hz

λ = panjang gelombang …………..m

2. energi gelombang

E = 2 π²mf² A²

E = energi gelombang …………….J

m = massa partikel  …………………kg

f = frekuensi gelombang ………….Hz

A = 4πr² ………………………………..m²

r = radius gelombang   …………….m

3. gelombang berjalan

persamaan umum :     y = ± A sin (ωt ± kx)

A  = amplitudo/simpangan maksimum ……………………m

A +   = arah getar pertama ke atas

A -     = arah getar pertama ke bawah

ω = frekuensi anguler/kecepatan sudut …………………..rad/s

ω = 2πf

t = waktu getaran ………………………………………………..s

k = bilangan gelombang

k = 2π / λ

k + = gelombang merambat menuju titik asal

k -  = gelombang merambat meninggalkan titik asal

λ  = panjang gelombang …………..m

x = jarak partikel dari titik asal………………………………m

cepat rambat gelombang           :      v = ω/k  = f . λ

persamaan kecepatan getaran :      v = ±A ω cos(ωt ± kx)

v maksimum = A . ω

persamaan percepatan getaran:     a = – Aω² sin(ωt ± kx)

a maksimum =  A ω²

fase gelombang               :     φ = f.t ± k/λ

sudut fase gelombang   :     θ = ω.t ± kx = 2π . φ

beda fase                            :   Δ φ =  ( X_B – X_A )/ λ

beda sudut fase               :   Δθ = 2π( X_B – X_A ) /λ

4. gelombang stasioner

= gabungan 2 gelombang yang koheren (mempunyai ampitudo dan  frekuensi sama)

a. ujung bebas

persamaan umum           :  y = 2A cos kx sin ωt

amplitudo gelombang   :  A = 2A cos kx

letak perut                     :  Xp = n(½λ)

letak simpul                   :   Xs = (2n + 1) ¼λ

n = nomor perut/simpul

b. ujung terikat

persamaan umum       :   y = 2A sin kx cos ωt

amplitudo gelombang   :    A = 2A sin kx

letak perut                      :  Xp = (2n + 1)¼λ

letak simpul                   :  Xs =  n(½λ)

BAB II. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK  (GEM)

1. hubungan medan listrik (E) dan medan magnet (B)

c = E/B = Em/Bm

c = cepat rambat GEM = 3 x 10⁸ m/s

E = kuat medan listrik ……………..N/C

B = kuat medan magnet ……………T atau Wb/m²

2. intensitas gelombang elektromagnetik (I atau S )

S = I =  P/A  =     Em . Bm/2 µo =   c . Bm²/ 2 µo

=   Em ² / 2μ0 . c

S = I = intensitas GEM / vektor pointing…….watt/m²

P = daya pancar GEM ……………………………..watt

A = 4πr²…………………………………………………m²

µo = 4π x 10^-7 ………………………………………..Wb/A.m

Konversi satuan :

1 Å = 10^-10 m

1 nm = 10 ^-9 m

1 µ m = 10 ^-6 m

3. interferensi cahaya

a. interferensi celah ganda atau celah young

interferensi maksimum/ garis terang          p . d / L =  m λ

interferensi minimum / garis gelap             p . d  / L  =  (m-½) λ

interferensi garis terang berurutan /garis gelap berurutan

Δp . d / L  =  Δm. λ

p =  jarak garis terang ke-n dari terang pusat/jarak garis gelap  ke-n dari terang pusat

d = jarak antara kedua celah

L = jarak layar dengan celah

m = nomor garis terang ke- /nomor garis gelap ke- /ordo ke-

λ = panjang gelombang cahaya

b. interferensi lapisan tipis (lapisan minyak, lapisan sabun)

interferensi maksimum / garis terang     2. n . d  cos θ = (m-½) λ

interferensi minimum / garis gelap          2. n . d cos θ  = m λ

n = indeks bias lapisan tipis

d = tebal lapisan tipis

θ = sudut bias lapisan

m = nomor garis terang ke- /nomor garis gelap ke-/ordo ke-

λ = panjang gelombang cahaya

c. interferensi cincin newton

interferensi maksimum / lingkaran terang   r_t² = (m -½) λ R

interferensi minimum / lingkaran gelap        r_g² = m λ R

rt = jari-jari lingkaran terang

rg = jari-jari lingkaran gelap

m = nomor lingkaran gelap ke- / lingkaran terang ke-

R = jari-jari kelengkungan lensa

4. difraksi cahaya

a. difraksi celah tunggal

difraksi maksimum / garis terang     d sinθ = (m-½) λ

difraksi minimum / garis gelap          d sin θ = m λ

d sin θ =  p. d /L

d = lebar celah tunggal

b. difraksi celah majemuk /kisi

difraksi maksimum / garis terang       d sinθ = m λ

difraksi minimum / garis gelap            d sin θ = (m-½)λ

d  = 1 / N

N = banyak garis kisi  / cm

c. difraksi optik

d_m = 1,22 . λ.L / D

d_m = jarak antara 2 lampu mobil  / daya urai alat optik

L   = jarak lampu ke alat optik/mata

D  = diameter pupil mata

5. polarisasi

a. sudut polarisasi

tg i_p = n₂/n₁

ip = sudut polarisasi

n₂ = indeks bias medium 2 / ke  …………

n₁ = indeks bias medium 1 / dari……….

ip  + r  = 90º

r  = sudut bias

b. intensitas polarisasi

I₂ = I₁ . cos² θ dan     I₁ = ½ I₀

I₂ = intensitas cahaya setelah melewati analisator / intensitas akhir

I₁ = intensitas cahaya setelah melewati polarisator

I₀ = intensitas cahaya mula-mula

θ = sudut antara polarisator dan analisator