LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA

Lyana Ismadelani / 1210703018

MODUL 4

PERCOBAAN DIFRAKSI CAHAYA PADA CELAH TUNGGAL DAN KISI

Senin, 14 Mei 2012

Pukul 08.00-10.00

Asisten : Siti Murtopingah (12097030 )

I. KONDISI LAB

KONDISI / WAKTU AWAL

AKHIR

Temperatur

Kelembapan 78% 74%

II. TUJUAN

Eksperimen ini bertujuan untuk memahami efek difraksi dan mampu menentukan panjang gelombang

sebuah sumber cahaya.

III. ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalan eksperimen ini adalah:

1. Sumber cahaya (Laser He-Ne)

2. Celah tunggal denga skala mikrometer

3. Celah kisi rambut

4. Meteran

5. Penggaris

6. Kertas sebagai layar

IV. TEORI SINGKAT

Difraksi adalah deviasi dari perambatan cahaya atau pembelokan arah rambat cahaya. Efek difraksi adalah

karakteristik dari fenomena gelombang, apakah bunyi, atau cahaya dimana mukamuka gelombangnya

dibelokkan.

Prinsip Huygens-Fresnel : setiap titik dari muka-muka gelombang yang tidak terganggu, pada saat tertentu

bertindak sebagai sumber muka-muka gelombang speris kedua (frekuensinya sama dengan sumber primer).

Amplitudo medan optik (listrik/magnet) di suatu titik merupakan superposisi dari muka-muka gelombang speris

tadi.

Difraksi fraunhofer adalah bentuk gelombang difraksi yang terjadi ketika gelombang bidang ini melewati

lubang atau celah yang hanya menyebabkan ukuran gambar yang diamati celah untuk mengubah karena medan

jauh lokasi pengamatan dan semakin planar sifat gelombang difraksi keluar melewati celah. Sedangkan difraksi

Fresnel adalah difraksi yang terjadi ketika suatu gelombang melewati sebuah lubang dan dalam waktu dekat

menyebabkan setiap pola difraksi diamati berbeda dalam ukuran dan bentuk yang bergantung pada jarak antar

celah dan proyeksi. Ini terjadi karena jarak pendek dimana gelombang terdifraksi menyebarluaskan yang akan

menghasilkan nomor Fresnel lebih besar dari 1. Dengan kata lain difraksi Fresnel adalah jenis difraksi dengan

sumber cahaya ataui layar penerima atau keduanya berada pada jarak yang terhingga (dekat) dari penghalang

sehingga muka gelombang tidak berbentuk datar.

V. DATA PENGOLAHAN

4.1 Difraksi Celah Tunggal

No L(m) N(m) R(m) λ(m) Grafik

d1=0.00027m

1 1 0.005 1.0000125

0.00000135

2 2 0.009 2.0000202

3 3 0.015 3.0000375

d2=0.000243m

1 1 0.004 1.000008

6.075E-08

2 2 0.006 2.000009

3 3 0.009 3.0000135

d3=0.000247m

1 1 0.003 1.0000045 0.000000494

2 2 0.005 2.0000062

3 3 0.007 3.0000082

4.2 Difraksi dengan Prinsip Babinet

No L n d Grafik

1 1 0.008

0.00000063

3

2 2 0.016

0.00000126

6

3 3 0.034

0.00000189

9

VI. ANALISIS PERMASALAHAN

6.1 Difraksi Celah Tunggal

Dalam percobaan difraksi celah tunggal dilakukan 3 kali percobaan dengan variasi nilai d, pada

percobaan pertama dengan besar nilai d=0.00027m diperoleh nilai lambda (λ) melalui grafik sebesar

135 , sedangkan pada percobaan dengan besar nilai d= d2=0.000243m diperoleh nilai lambda

(λ) melalui grafik sebesar 6.075 , sedangkan pada percobaan dengan besar nilai d=0.000247m

diperoleh nilai lambda (λ) melalui grafik sebesar 49.4 .

Percobaan pertama dengan besar nilai d=0.00027m diperoleh nilai lambda (λ) melalui perhitungan

manual sebesar 8.024 , sedangkan pada percobaan dengan besar nilai d= d2=0.000243m

diperoleh nilai lambda (λ) melalui perhitungan manual sebesar 5.264 , sedangkan pada

percobaan dengan besar nilai d=0.000247m diperoleh nilai lambda (λ) melalui perhitungan manual

sebesar 4.139 .

Nilai lambda (λ) menurut literature adalah sebesar 6.33 . Jika kita lihat perbandingannya

dengan hasil perhitungan dalam tabel yaitu sebagai berikut:

λ Literature (m) λ Grafik (m) Perbandingan λ Perhitungan Manual (m) Perbandingan

6.33 135 1:213 8.024 1:1.27

6.075 1:9.59 5.264 1:0.84

49.4 1:78.04 4.139 1:0.65

Terlihat jelas bahwa hasil perhitungan manual lebih mendekati literature dibandingkan hasil

grafik. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhinya diantaranya kekurang telitian praktikan dalam

melakukan perhitungan.

6.2 Difraksi dengan Prinsip Babinet

Parameter yang dicari dalam percobaan dengan prinsip babinet ini adalah besar dari ketebalan

sehelai rambut. Dimana melalui grafik kita mendapatkan besar nilai d, yaitu . Dan menurut

literature, besar nilai ketebalan sehelai rambut berada dalam rentang 0.04-0.25mm. nilai 0.005mm

berada dalam rentang nilai d dalam literature.

Percobaan yang kami lakukan adalah percobaan difraksi fraunhofer, yaitu difraksi difraksi dengan

sumber cahaya dan layar penerima berada pada jarak tak terhingga dari sumber penyebab difraksi,

sehingga muka gelombang tidak lagi diperlakukan sebagai bidang sferis melainkan diperlakukan

sebagai bidang datar.

VII. KESIMPULAN

Melalui percobaan ini kami dapat memahami bagaimana efek difraksi dimana semakin kecil

halangan penyebaran gelombang semakin besar. Kita juga dapat membedakan difraksi fraunhoufer dan

difraksi frensel. Kita juga dapat menentukan panjang gelombang sumber cahaya dimana melalui

percobaan ini kita mendapatkan panjang gelombang cahaya melalui grafik sebesar 63.49 dan

melalui perhitungan manual adalah sebesar 5.809 .

DAFTAR PUSTAKA

Sanjaya, Mada. 2010. Modul Eksperimen Fisika II . Bandung: Universitas IslamNegeri Sunan Gunung Djati

Bandung.

Simulasi Difraksi Cahaya Pada Celah Tunggal

Simulasi tidak hanya berbicara mengenai rumus yang sudah paten, namun lebih ke arah bagaimana rumus dasar

tersebut berjalan pada suatu proses simulasi. Difraksi cahaya pada celah tunggal merupakan salah satu contoh

simulasi. Apabila cahaya melewati suatu celah sempit, maka akan mengalami peristiwa difraksi. Difraksi merupakan

proses pembelokan arah rambat cahaya atau deviasi perambatan cahaya. Berkas-berkas cahaya yang melewati celah

tunggal, akan dibelokkan dengan sudut tertentu (Ѳ). Berikut merupakan gambar berkas cahaya masuk pada celah

tunggal :

Cahaya yang memasuki suatu celah terdiri dari berkas-berkas cahaya. Setiap bagian celah berfungsi sebagai sumber

gelombang sehingga cahaya dari bagian celah dapat mengalami superposisi pada suatu titik y pada layar dengan

gelombang cahaya yang lainnya. Hal ini akan menghasilkan pola difraksi celah tunggal seperti pada gambar di

bawah :

Fresnel mendefinisikan difraksi sebagai interferensi gelombang dengan persamaan berikut :

d sin Ѳ = n λ

dimana d adalah jarak antara dua sumber muka gelombang, θ adalah sudut yang dibentuk antara fraksi muka

gelombang urutan ke-n dengan sumbu normal muka gelombang fraksi mula-mula yang mempunyai urutan

maksimum n = 0.

http://nada-f-h-fst08.web.unair.ac.id/artikel_detail-35973.html