Eksperimen Fisika: Difraksi Franhoufer Dengan Laser HeNe

33
Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA DIFRAKSI FRANHOUFER DENGAN LASER HeNe LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA I Diajukan guna memenuhi tugas praktikum M.K. Eksperimen Fisika I Oleh ABDUS SOLIHIN LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKA DAN FISIKA MODERN JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2009

description

Difraksi merupakan gejala penyebaran arah yang dialami oleh seberkas gelombang cahaya ketika melalui suatu celah sempit dibandingkan dengan ukuran panjang gelombangnya. Salah satu contohnya yaitu difraksi fraunhofer, pada eksperimen difraksi Franhoufer digunakan sumber laser HeNe. Dimana dalam kehidupan nyata laser banyak digunakan dalam bidang komunikasi, compact disc (CD) placer, dalam bidang kedokteran digunakan sebagai operasi mata radar optik.Dengan adanya eksperimen ini, dapat diamati secara langsung terjadinya difraksi. Selain itu, juga dapat diketahui pola difraksi fraunhofer yang ditampilkan pada layar yang berasal dari sumber laser HeNe baik pada celah tunggal, celah ganda, dan celah banyak dengan variasi lebar celah. Pola difraksi ini dapat diketahui dari hubungan antara lebar celah dengan perbandingan intensitas I/Io. Yang selanjutnya dari hubungan tersebut dapat diketahui pola perbandingan nilai range tetha dengan kenaikan lebar celah yang dilakukan.

Transcript of Eksperimen Fisika: Difraksi Franhoufer Dengan Laser HeNe

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

DIFRAKSI FRANHOUFER DENGAN LASER HeNe

LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA I

Diajukan guna memenuhi tugas praktikum M.K. Eksperimen Fisika I

Oleh

ABDUS SOLIHIN

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKA DAN FISIKA MODERN

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2009

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Difraksi merupakan gejala penyebaran arah yang dialami oleh seberkas

gelombang cahaya ketika melalui suatu celah sempit dibandingkan dengan ukuran

panjang gelombangnya. Salah satu contohnya yaitu difraksi fraunhofer, pada

eksperimen difraksi Franhoufer digunakan sumber laser HeNe. Dimana dalam

kehidupan nyata laser banyak digunakan dalam bidang komunikasi, compact disc

(CD) placer, dalam bidang kedokteran digunakan sebagai operasi mata radar optik.

Dengan adanya eksperimen ini, dapat diamati secara langsung terjadinya

difraksi. Selain itu, juga dapat diketahui pola difraksi fraunhofer yang ditampilkan

pada layar yang berasal dari sumber laser HeNe baik pada celah tunggal, celah ganda,

dan celah banyak dengan variasi lebar celah. Pola difraksi ini dapat diketahui dari

hubungan antara lebar celah dengan perbandingan intensitas I/Io. Yang selanjutnya

dari hubungan tersebut dapat diketahui pola perbandingan nilai range tetha dengan

kenaikan lebar celah yang dilakukan.

1.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh perubahan lebar celah terhadap pola difraksi celah

tunggal?

2 Bagaimana pengaruh perubahan lebar celah terhadap pola difraksi celah ganda?

3 Bagaimana pengaruh perubahan jarak antar celah terhadap pola difraksi celah

ganda?

4 Bagaimana pola intensitas pola difraksi celah banyak?

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

4.1 Tujuan Praktikum

1. Menentukan pola difraksi Fraunhofer pada celah tunggal dengan variasi lebar

celah

2. Menentukan pola difraksi Fraunhofer pada celah ganda dengan variasi jarak antar

celah dan variasi lebar celah,

3. Menentukan pola difraksi Fraunhofer pada celah banyak

4.2 Manfaat Praktikum

Dengan adanya eksperimen ini memberikan tambahan pengetahuan tentang

gejala difraksi dan dapat mengamati secara langsung bagaimana terbentuknya pola

difraksi yang dihasilkan oleh berkas sumber laser HeNe yang di munculkan pada

layar baik pada celah tunggal, celah ganda, dan celah banyak.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 2.DASAR TEORI

“Light amplification by stimulated emission of radiation” atau disingkat

dengan kata laser merupakan suatu berkas cahaya yang bersifat monokromatik dan

koheren yang diperoleh dari adanya emisi radiasi yang terstimulasi.(Tim Peyusun

Panduan Praktikum Laboratorium Optoelektronika dan Fisika Modern, 2007: 6-1)

Eksperiman difraksi Fraunhofer merupakan eksperiman yang menggunakan

sumber laser HeNe sebagai sumber cahaya masukan yang kemudian ditentukan pola

difraksi dari keluaran gelombang cahaya yang melewati celah. Dari sumber laser

tersebut dihasilkan gelombang cahaya dan kemudian mengalami difraksi. Difraksi tak

lain ialah interferensi gelombang cahaya yang berasal dari bagian-bagian suatu

medan gelombang. Medan gelombang itu boleh jadi suatu celah. Dari penjelasan

tersebut dadapatkan bahwa difraksi merupakan bagian interferensi yang spesifik

hanya pada satu gelombang masukan (Soedojo, 1992: 100)

Apabila gelombang cahaya melewati sebuah celah, maka seluruh titik pada

celah tersebut sebagai sumber gelombang sekunder yang menghasilkan sumber

cahaya baru. Ketika gelombang cahaya melewati sebuah celah sempit, maka dari

celah tersebut akan dihasilkan pola difraksi fraunhofer celah tunggal. Intensitasnya

dapat dinyatakan dengan persamaan:

2

2

sin

sin NII

s ................................... (1)

dimana

2

2

0

sin

II

s ................................... (2)

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

sin/ d ................................... (3)

Apabila N celah tersebut berupa kisi. Kisi-kisi seringkali digunakan untuk

mengukur panjang gelombang dan untuk mengkaji struktur dan intensitas garis-garis

spectrum. (David Halliday, 1998: 768)

Intensitas difraksi untuk celah adalah :

22

22

0sin

sinsin NII ............................. (4)

dimana

sin/ d

sin/ f

Bentuk intensitas difraksi ini merupakan kombinasi bagian difraksi

22/sin oleh masing-masing celah dan bagian interferensi

22sin/sin N

sumber celah. Pola difraksi untuk sejumlah celah akan mempunyai sebuah envelop

22/sin ( difraksi celah tunggal) yang memodifikasi intensitas pola interferensi

celah banyak 22

sin/sin N . (Bahrudin, 2006: 46)

Untuk celah ganda (N sama dengan 2) faktor

2

2

2

cos4sin

sin

N ............................. (5)

dan distribusi intensitasnya adalah

2

2

2

0cos

sin4 II ............................ (6)

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 3. METODE EKSPERIMEN

3.1 Alat dan Bahan

1. Laser He-Ne (λ = 632,8 nm): Sebagai sumber cahaya yang akan melewati kisi

(celah sempit)

2. Bangku Laser: Tempat menopang sumber laser He-Ne

3. Celah tunggal berbagai ukuran: Sebagai media dengan 1 lebar celah yang jauh

dibawah panjang gelombang cahaya masukan dan tempat terbentuknya pola

difraksi dalam bentuk sebaran gelombang

4. Celah ganda berbagai ukuran: Sebagai media dengan dua lebar celah gana yang

jauh dibawah panjang gelombang cahaya masukan dan tempat terbentuknya pola

difraksi dalam bentuk sebaran gelombang

5. Celah ganda, tiga, empat, dan lima: Sama dengan celah tunggal maupun celah

ganda, akan tetapi berbeda pada kuantitas celahnya

6. Mistar ukur: Untuk melakukan pengukuran jarak antara layar dengan kisi maupun

sumber cahaya He-Ne

3.2 Langkah Kerja

Pada percobaan celah tunggal :

1. Peralatan disusun seperti pada gambar percobaan (Sub-Bab 3.4)

2. Sumber laser He-Ne diposisikan pada ujung bangku optic, kemudian di letakkan

celah tunggal pada holder dan posisikan sekitar 10 cm didepan laser. Pada layar,

pola difraksi akan diamati ketika berkas laser melewati salah satu celah yang ada.

3. Jarak L di atur cukup jauh (misalnya 2 meter) sehingga simpangan y dapat diukur.

Gambarkan pola difraksi yang terjadi! Ada berapa titik maksimum pada pola

difraksi tersebut. Jelaskan ? Ukur berapa lebar maksimum pusat!

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

4. Simpangan y di ukur untuk titik-titik maksimum dan titik-titik minimum. Berikan

label orde pada tiap-tiap titik tersebut.

5. Ukurlah setengah lebar maksimum pusat sebagai y0, kemudian tentukan 0 dengan

persamaan 0 = tan-1

(y0/L)

6. Berkas laser di pindahkan sehingga melewati celah yang kedua.

7. Langkah 3,4 dan 5 dilakukan kembali.

8. Simpangan y diukur untuk titik-titik maksimum dan titik-titik minimum. Berilah

label orde pada tiap-tiap titik tersebut.

Pada celah ganda :

1. Seperti gambar 2, celah ganda diletakkan untuk menggantikan posisi celah tunggal.

2. Eksperimen dilakukan mengikuti langkah 2,3 dan 4.

Pada celah banyak :

1. Seperti gambar 2, celah banyak diletakkan untuk menggantikan posisi celah ganda.

2. Eksperimen dilakukan mengikuti langkah 2,3 dan 4.

3.3. Metode Pengolahan Data

1.Untuk celah tunggal

Untuk Ymaks untuk setiap celah

Menentukan Y0 dan θ:

max02

1YY

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

L

Y01

tan

Menentukan α dan 0

II :

sin..d

2

2

0

sin

I

I

Untuk Ymin untuk setiap celah

Menentukan Y0 dan θ:

min02

1YY

L

Y01

tan

Menentukan α dan 0

II :

sin..d

2

2

0

sin

I

I

2. Untuk celah ganda

Untuk Ymaks untuk setiap celah

Menentukan Y0 dan θ:

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

max02

1YY

L

Y01

tan

Menentukan α, β dan 0

II :

sin..d

sin.. f

2

2

2

0

cossin4

I

I

Untuk Ymin untuk setiap celah

Menentukan Y0 dan θ:

min02

1YY

L

Y01

tan

Menentukan α dan 0

II :

sin..d

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

sin.. f

2

2

2

0

cossin4

I

I

3. Untuk celah banyak

Untuk Ymaks untuk setiap celah

Menentukan Y0 dan θ:

max02

1YY

L

Y01

tan

Menentukan α, β dan 0

II :

sin..d

sin.. f

2

2

2

2

0sin

sin.

sin N

I

I

dengan N= 1, 2, 3 dan 4

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Sumber

cahaya laser

Untuk Ymin untuk setiap celah

Menentukan Y0 dan θ:

min02

1YY

L

Y01

tan

Menentukan α dan 0

II :

sin..d

sin.. f

2

2

2

2

0sin

sin.

sin N

I

I

dengan N = 1, 2, 3 dan 4

3.4 Gambar Percobaan

y

Gambar 3.4.1 Susunan eksperimen

L

Celah Screen

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan dan Analisa Data

1. Untuk Celah Tunggal

Pada titik-titik maksimum

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

tunggal Y maksimum (d=0.00002m)

y = -1E-06x + 0.00030.000298

0.0003

0.000302

0.000304

0.000306

0 2 4 6 8 10

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

tunggal Y maksimum (d=0.00004m)

y = -2E-06x + 0.00030.000298

0.0003

0.000302

0.000304

0.000306

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Pada titik-titik minimum

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

tunggal Y maksimum (d=0.00006m)

y = -4E-06x + 0.00030.000298

0.0003

0.000302

0.000304

0.000306

0 0.5 1 1.5 2 2.5

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

tunggal Y maksimum (d=0.00008m)

y = -8E-06x + 0.00030.000296

0.000298

0.0003

0.000302

0.000304

0.000306

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

tunggal Y minimum (d=0.00002m)

y = -8E-07x + 0.00030.000298

0.0003

0.000302

0.000304

0.000306

0 2 4 6 8

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

tunggal Y minimum (d=0.00004m)

y = -2E-06x + 0.00030.000298

0.0003

0.000302

0.000304

0.000306

0 1 2 3 4

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

tunggal Y minimum (d=0.00006m)

y = -3E-06x + 0.00030.000298

0.0003

0.000302

0.000304

0.000306

0 0.5 1 1.5 2

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

tunggal Y minimum (d=0.00008m)

y = -7E-06x + 0.00030.000298

0.0003

0.000302

0.000304

0.000306

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

2. Pada celah ganda

Untuk titik-titik maksimum

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

ganda Y maksimum (d=0.00004m)

y = -3E-05x + 0.00130.0011

0.00115

0.0012

0.00125

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

ganda Y maksimum (d=0.00004m)

y = -3E-05x + 0.00120.0011

0.00115

0.0012

0.00125

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

ganda Y maksimum (d=0.00008m)

y = -6E-05x + 0.00130.0011

0.00115

0.0012

0.00125

0 0.5 1 1.5 2 2.5

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Pada titik-titik minimum

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

ganda Y maksimum (d=0.00008m)

y = -6E-05x + 0.00130.0011

0.00115

0.0012

0.00125

0 0.5 1 1.5 2 2.5

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

ganda Y minimum (d=0.00004m)

y = -2E-05x + 0.00120.00114

0.00116

0.00118

0.0012

0.00122

0.00124

0 1 2 3 4

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

ganda Y minimum (d=0.00004m)

y = -2E-05x + 0.00120.00114

0.00116

0.00118

0.0012

0.00122

0.00124

0 1 2 3 4

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

3. Pada celah banyak

Untuk titik-titik maksimum

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

ganda Y minimum (d=0.00008m)

y = -5E-05x + 0.00120.00114

0.00116

0.001180.0012

0.00122

0.00124

0 0.5 1 1.5 2

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

ganda Y minimum (d=0.00008m)

y = -5E-05x + 0.00120.00114

0.00116

0.001180.0012

0.00122

0.00124

0 0.5 1 1.5 2

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

banyak Y maksimum (d=0.00004m)

y = 0.0293x - 0.0483

-0.05

0

0.05

0.1

0 1 2 3 4

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Pada titik-titik minimum

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

banyak Y maksimum (d=0.00004m)

y = 0.0023x - 0.0045

-0.005

0

0.005

0.01

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

banyak Y maksimum (d=0.00004m)

y = -0.0148x + 0.0702

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

banyak Y maksimum (d=0.00004m)

y = 0.1143x - 0.1904

-0.2

0

0.2

0.4

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

banyak Y minimum (d=0.00004m)

y = 0.128x - 0.124

0

0.2

0.4

0.6

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

banyak Y minimum (d=0.00004m)

y = 0.0029x - 0.0032

-0.005

0

0.005

0.01

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

Y minimum (d=0.00004m)

y = 0.0144x + 0.0076

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0 1 2 3 4

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

4.1 Pembahasan

Eksperimen ini dilakukan guna mengetahui pola difraksi franhoufer pada

beberapa jenis celah dengan variasi lebar celah. Sehingga untuk dapat memberikan

kesimpulan akhir dari hipotesa awal yang dibuat, dibutuhkan hubungan antara

perbandingan intensitas akhir dan intensitas awal (dirumuskan dengan I/Io) dengan

besarnya sudut difraksi yang disimbolkan dengan tetha. Hubungan antara

perbandingan intensitas akhir dan intensitas awal dengan besarnya sudut difraksi ini

dapat dilihat pada penurunan rumus yang telah dijelaskan di Landasan Teori (Bab 2)

dan Metode Pengolahan Data (Bab 3). Sehingga dari eksperimen yang telah

dilakukan didapatkan data-data sebagai berikut:

Grafik hubungan antara perbandingan intensitas akhir dan intensitas awal

dengan besarnya sudut difraksi pada celah tunggal dititik-titik maksimum dengan Y

maksimum (d = 0.00002 m) menunjukkan bahwa semakin besar sudut difraksi maka

kenaikan perbandingan intensitas awal dan akhir cenderung semakin menurun. Ini

dapat dilihat pada tetha yang bernilai dibawah tiga, maka I/Io bernilai 0.000304.

Sedangkan pada nilai tetha yang menunjukkan angka 8, I/Io bernilai 0.000298. Dari

nilai-nilai yang didapat dari data pengamata tersebut, didapatkan persamaan y = -1E-

06x + 0.0003.

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah

banyak Y minimum (d=0.00004m)

y = 0.0915x - 0.0554

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 1 2 3 4 5

tetha

I/Io

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Tidak berbeda jauh dengan data yang diperoleh pada lebar celah 0.00002 m

diatas, pengamatan pada celah tunggal dengan Y maksimum (d = 0.00004 m) juga

memberikan gambaran pola grafik yang sama, yaitu semakin besar sudut difraksi

maka kenaikan perbandingan intensitas awal dan akhir cenderung semakin menurun.

Ini dapat dilihat pada saat nilai tetha < 2, I/Io menunjukkan nilai 0.000304.

Sedangkan saat tetha bernilai 8, maka penurunan I/Io yang signifikan terjadi, yaitu

dari nilai 0.000304 menjadi 0.000298.

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah tunggal Y maksimum

(d=0.00006m) menunjukkan bahwa kenaikan nilai sudut tetha (sudut difraksi)

berbanding terbalik dengan perbandingan antara I dan Io. Dengan range sudut tetha

0.6 hingga 2 memberikan hasil penurunan nilai I/Io dari 0.000304 menjadi 0.000298.

Pola grafik yang sama dengan penjelasan paragraf diatas, yang menunjukkan

bahwa kenaikan nilai sudut tetha sudut difraksi berbanding terbalik dengan

perbandingan antara I dan Io, juga berlaku untuk grafik hubungan antara tetha dengan

I/Io pada celah tunggal Y maksimum (d=0.00008m). Dimana untuk I/Io = 0.000304

tetha bernilai < 0.4, dan saat I/Io = 0.000298 tetha bernilai 1,085.

Dari keempat data yang diperoleh dari hasil pengamatan hubungan antara

perbandingan intensitas akhir dan intensitas awal dengan besarnya sudut difraksi pada

celah tunggal dititik-titik maksimum diatas, didapatkan bahwa semakin besar nilai

lebar celah, maka range nilai tetha semakin mengecil. Akan tetapi didapatkan nilai

yang cukup stabil pada nilai I/Io. Kestabilan nilai I/Io tersebut berkisar antara

0.000298 hingga 0.000304.

Pengamatan pada titik-titik minimum untuk pengamatan hubungan antara

perbandingan intensitas akhir dan intensitas awal dengan besarnya sudut difraksi pada

celah tunggal akan dijelaskan sebagai berikut:

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Pola berbanding terbalik teramati dari hubungan antara I/Io dengan nilai tetha

pada grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah tunggal Y minimum (d =

0.00002 m). Dimana persamaan hubungan antar keduanya dapat dirumuskan sebagai

y = -8E-07x + 0.0003. Sehingga sebagai sampel, untuk nilai tetha sebesar 2, I/Io

menunjukkan nilai 0.000304. Sedangkan ketika tetha telah mencapai nilai 7,67, nilai

I/Io cenderung menurun menjadi 0.0003. Dengan demikian tidak berbeda jauh

dengan pembahasan-pembahasan diatas, pada pengamatan ini menunjukkan pola

berbanding terbalik seperti yang telah dijelaskan diawal paragraf.

Pada hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah tunggal Y minimum

(d=0.00004m), didapatkan data bahwa pada nilai tetha=1, I/Io bernilai 0.000304 dan

saat tetha bernilai 7,78 maka I/Io memiliki nilai yang lebih kecil yaitu 0.000298. Dari

substitusi nilai-nilai tersebut, didapatkan persamaan y = -2E-06x + 0.0003.

Grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah tunggal Y minimum (d =

0.00006 m) memberikan data saat tetha bernilai 0.5, nilai I/Io = 0.000304.

Pengamatan terhadap I/Io menurun menjadi 0.0003 saat tetha menunjukkan nilai 1.8.

Sehingga didapatkan data hubungan berbanding terbalik pada pengamatan ini.

Sifat yang sama juga terjadi pada pengamatan grafik hubungan antara tetha

dengan I/Io pada celah tunggal Y minimum (d=0.00008m). Pada lebar celah 0.00008

ini memiliki persamaan y = -7E-06x + 0.0003. Sehingga, dari hasil pengamatan, pada

lebar celah berapapun, hubungan antara perbandingan intensitas akhir dan intensitas

awal dengan besarnya sudut difraksi pada celah tunggal dititik-titik minimum

memberikan pola yang tidak berbeda dengan pada titik-titik maksimum, yaitu bahwa

semakin besar nilai lebar celah, maka range nilai tetha semakin mengecil.

Hubungan antara perbandingan intensitas akhir dan intensitas awal dengan

besarnya sudut difraksi dari eksperimen pada celah ganda yang telah dilakukan

didapatkan data-data sebagai berikut:

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Pola grafik dari data yang didapat pada celah ganda tidak berbeda dengan

pada celah tunggal, yaitu perbandingan intensitas akhir dan intensitas awal dengan

besarnya sudut difraksi dititik-titik maksimum maupun minimum cenderung memiliki

pola berbanding terbalik. Sebagai sampel dari data yang diperoleh, misalnya pada

grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah ganda Y maksimum maupun

minimum dengan lebar celah 0.00004 m dan lebar celah 0.00008 m. Grafik hubungan

tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai lebar celah maka range nilai tetha

semakin kecil. Dimana secara spesifik, keduanya menunjukkan bahwa hubungan

antara I/Io dan tetha berbanding terbalik, demikian pula dengan hubungan antara

kenaikan lebar celah dengan range tetha terhadap I/Io.

Penjelasan-penjelasan akan menjadi cukup berbeda ketika analisa telah

sampai pada data dari hasil eksperimen celah banyak. Berbeda dengan pembahasan

sebelumnya yang cenderung memberikan hasil adanya dua variabel yang berbanding

terbalik (yaitu variabel I/Io dan tetha), maka pada grafik hubungan antara tetha

dengan I/Io pada celah banyak Y maksimum maupun minimum memberikan hasil

bahwa I/Io dan tetha cenderung berbanding lurus, atau kenaikan nilai I/Io sebanding

dengan kenaikan nilai tetha. Dimana dari 8 data yang diperoleh (yang terdiri dari Y

maksimum dan Y minimum), 7 data menunjukkan kecenderungan sifat berbanding

lurus antara I/Io dan tetha yang ditunjukkan dengan kenaikan grafik dan hanya 1 data

yang menunjukkan penurunan grafik. Sehingga disini penulis merasa perlu untuk

memberikan analisa lebih jauh mengenai adanya perbedaan sifat pada celah tunggal,

celah ganda, dan celah banyak.

Setelah ditelaah dari literatur-literatur yang didapat, ternyata perbedaan yang

telah dijelaskan pada paragraf diatas terjadi karena prinsip dasar dari gelombang yang

berhubungan dengan difraksi dan interferensi. Interferensi dapat terjadi jika ada dua

input gelombang yang saling berpadu yang selanjutnya dapat terjadi perpaduan yang

mengakibatkan superposisi antar keduanya. Berbeda dengan interferensi, difraksi

dapat terjadi walaupun hanya ada satu masuka gelombang cahaya. Sehingga, pola

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

berbanding terbalik pada grafik hubungan antara tetha dengan I/Io pada celah tunggal

Y minimum maupun Y maksimum dapat terjadi karena disini hanya terjadi difraksi

yang tidak disertai proses interferensi. Sedangkan pada celah banyak, sifat

berbanding lurus pada grafik hubungan antara tetha dan I/Io dengan Y maksimum

maupun minimum dapat terjadi karena tidak hanya difraksi yang terjadi pada proses

tersebut, akan tetapi disertai pula dengan proses interferensi yang terbentuk karena

perpaduan gelombang yang keluar dari celah. Sehingga merupakan konsekuensi logis

jika ternyata didapatkan data seperti dijelaskan diatas. Dengan demikian, intensitas

yang dihasilkan tidak teratur baik pada simpangan Y maksimum maupun simpangan

Y minimum dapat terjadi karena adanya interferensi tersebut.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil eksperimen dapat disimpulkan bahwa :

1. Pengaruh perubahan lebar celah terhadap pola difraksi celah tunggal yaitu semakin

besar lebar celah maka pola difraksi yang muncul pada layar simpangannya

semakin kecil dan terlihat kurang jelas.

2. Pengaruh perubahan lebar celah terhadap pola difraksi celah ganda sama halnya

pada celah tunggal yaitu semakin besar lebar celah, maka pola difraksi yang

muncul pada layar simpangannya juga semakin kecil.

3. Perubahan jarak antar celah pada celah ganda tersebut tidak terpengaruh terhadap

pola difraksi.

4. Pola difraksi yang dihasilkan pada celah banyak sama halnya dengan

menggunakan celah ganda. Dan intensitas yang dihasilkan tidak teratur baik pada

simpangan Y maksimum maupun simpangan Y minimum, hal ini dapat terjadi

mungkin disebabkan karena adanya interferensi.

5.2 Saran

Untuk mengamati pola difraksi yang muncul pada layar ketika berkas laser

melewati celah baik celah tunggal, celah ganda maupun celah banyak sebaiknya

sumber laser difokuskan pada layar sehingga dapat terlihat dengan jelas dan kita juga

dapat menentukan simpangan Y maksimum dan Y minimum dari pola difraksi

tersebut. Untuk menentukan simpangan tersebut sebaiknya kita teliti supaya hasil

yang diperoleh cukup valid.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

DAFTAR PUSTAKA

Halliday, David. 1984. fisika : edisi ketiga, jilid 2. Erlangga: Jakarta.

Soedojo, Peter. 1998. Asas-Asas Ilmu Fisika: Optik. Gadjah Mada University press:

Yogyakarta.

Tim Penyusun Panduaan Praktikum Laboratorium Optoelektronika Dasar Dan Fisika

Modern. 2007. Buku Panduan Eksperimen Fisika I. FMIPA: Universitas

Jember.

Bahrudin. 2006. Kamus Pintar Fisika. Bandung: Epsilon Group

Zemansky, Sears. 1999. Fisika Untuk Universitas 2. Jakarta: Bina Cipta

Becchi, Carlo Maria. 2007. Introduction To The Basic Concept Of Physics. Newyork:

Spinger

http://www.kruess.com/spectrometer1836+M52087573ab0.html

http://nukbio.fi.itb.ac.id/awaris/download2.php?filename=6866625174_Kuliah19%2

0Difraksi%20Gelombang%20EM.ppt , diakses: 27 Oktober 2009, 15.00

http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptitbpp-gdl-edisusanto-

32831 , diakses: 27 Oktober 2009, 15.30

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

LAMPIRAN

Data Hasil Pengamatan

1.1 Tabel pengamatan celah tunggal

Celah d (m) Orde Ymax (m) Ymin (m)

0,00002 m=1 0,07 0,048

A 0,00002 m=2 0,117 0,09

0,00002 m=3 0,165 0,14

0,00002 m=4 0,213 0,188

0,00004 m=1 0,034 0,026

B 0,00004 m=2 0,06 0,048

0,00004 m=3 0,083 0,072

0,00004 m=4 0,106 0,096

0,00006 m=1 0,018 0,012

C 0,00006 m=2 0,029 0,023

0,00006 m=3 0,042 0,038

0,00006 m=4 0,053 0,047

0,00008 m=1 0,009 0,006

D 0,00008 m=2 0,016 0,012

0,00008 m=3 0,022 0,019

0,00008 m=4 0,028 0,024

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

1.2 Tabel pengamatan untuk celah ganda

Celah d (m)

n

f (m) Orde

Ymax

(m) Ymin (m)

0,00004 2 0,00025 m=1 0,034 0,022

A 0,00004 2 0,00025 m=2 0,056 0,044

0,00004 2 0,00025 m=3 0,079 0,067

0,00004 2 0,00025 m=4 0,101 0,09

0,00004 2 0,0005 m=1 0,032 0,021

B 0,00004 2 0,0005 m=2 0,056 0,044

0,00004 2 0,0005 m=3 0,078 0,067

0,00004 2 0,0005 m=4 0,1 0,09

0,00008 2 0,00025 m=1 0,017 0,011

C 0,00008 2 0,00025 m=2 0,028 0,022

0,00008 2 0,00025 m=3 0,039 0,034

0,00008 2 0,00025 m=4 0,052 0,045

0,00008 2 0,0005 m=1 0,018 0,012

D 0,00008 2 0,0005 m=2 0,029 0,024

0,00008 2 0,0005 m=3 0,04 0,036

0,00008 2 0,0005 m=4 0,052 0,046

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

1.2 Tabel pengamatan untuk celah banyak

Celah d (m) f (m) n Orde Ymax (m) Ymin (m)

0,00025 0,00125 2 m=1 0,038 0,026

A 0,00025 0,00125 2 m=2 0,061 0,05

0,00025 0,00125 2 m=3 0,085 0,073

0,00025 0,00125 2 m=4 0,092 0,102

0,0005 0,00125 3 m=1 0,038 0,026

B 0,0005 0,00125 3 m=2 0,068 0,052

0,0005 0,00125 3 m=3 0,09 0,08

0,0005 0,00125 3 m=4 0,12 0,104

0,00025 0,00125 4 m=1 0,035 0,026

C 0,00025 0,00125 4 m=2 0,063 0,05

0,00025 0,00125 4 m=3 0,084 0,075

0,00025 0,00125 4 m=4 0,114 0,01

0,0005 0,00125 5 m=1 0,038 0,025

D 0,0005 0,00125 5 m=2 0,059 0,05

0,0005 0,00125 5 m=3 0,09 0,072

0,0005 0,00125 5 m=4 0,112 0,101

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Data Hasil Perhitungan

1.1 Hasil perhitungan untuk celah tunggal

Untuk titik maksimum ( Y max )

Jarak celah ke layar (L) adalah 1,5 m

Jarak sumber cahaya ke celah adalah 0,1 m

Celah d (m) Orde Ymax (m) θ (max) α (max) I/Io (max)

0,00002 m=1 0,07 2,67079 4,628582 0,000304

A 0,00002 m=2 0,117 4,458246 7,721314 0,000303

0,00002 m=3 0,165 6,274773 10,85663 0,000301

0,00002 m=4 0,213 8,078716 13,95944 0,000299

0,00004 m=1 0,034 1,29796 4,500073 0,000304

B 0,00004 m=2 0,06 2,289688 7,936999 0,000303

0,00004 m=3 0,083 3,165862 10,97151 0,000301

0,00004 m=4 0,106 4,040556 13,99834 0,000299

0,00006 m=1 0,018 0,68724 4,765664 0,000304

C 0,00006 m=2 0,029 1,1 07135 7,677132 0,000303

0,00006 m=3 0,042 1,603217 11,11633 0,000301

0,00006 m=4 0,053 2,022795 14,02449 0,000299

0,00008 m=1 0,009 0,343632 4,765921 0,000304

D 0,00008 m=2 0,016 0,610886 8,472419 0,000302

0,00008 m=3 0,022 0,83994 11,64899 0,0003

0,00008 m=4 0,028 1,068967 14,82499 0,000298

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Untuk titik minimum ( Y min )

Celah d (m) Orde Ymin (m) θ (min) α (min) I/Io (min)

0,00002 m=1 0,048 1,832102 3,175713 0,000304

A 0,00002 m=2 0,09 3,432249 5,946816 0,000304

0,00002 m=3 0,14 5,330014 9,227144 0,000302

0,00002 m=4 0,188 7,140946 12,34799 0,0003

0,00004 m=1 0,026 0,992628 3,441599 0,000304

B 0,00004 m=2 0,048 1,832102 6,351425 0,000303

0,00004 m=3 0,072 2,746983 9,521054 0,000302

0,00004 m=4 0,096 3,660462 12,68341 0,0003

0,00006 m=1 0,012 0,458172 3,177236 0,000304

C 0,00006 m=2 0,023 0,878113 6,089182 0,000303

0,00006 m=3 0,038 1,450599 10,05834 0,000302

0,00006 m=4 0,047 1,793959 12,43847 0,0003

0,00008 m=1 0,006 0,22909 3,177312 0,000304

D 0,00008 m=2 0,012 0,458172 6,354472 0,000303

0,00008 m=3 0,019 0,725416 10,06076 0,000301

0,00008 m=4 0,024 0,916285 12,70772 0,0003

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA