EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

24
Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA SPEKTOMETER KISI Laporan Praktikum diajukan guna memenuhi tugas Mata Kuliah Eksperimen Fisika 1 Oleh: ABDUS SOLIHIN LABORATORIUM OPTO ELEKTRONIK JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU ALAM UNIVERSITAS JEMBER 26 Oktober 2009

description

ABSTRACT: Spectometre is a device which is used to detect the difraction. Difraction can be occured when a light accross constrained slot and it makes the light spread in the next trajektory. It is because the width of the slot is less than the lenght of the wave. This experiment is porposeful to know the width of the slot by using spectometre. The width of the slot can be known from the relation between the difraction angel which was happened, the difraction order (n=1,2,3,etc), and the length of the wave. The result of this experiment shows that the addition of the difraction’s angel is equivalent with the lenght of the wave. It is indicated on the graph of the relation between the length of the wave and the difraction’s in the data which has been gotten.

Transcript of EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Page 1: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

SPEKTOMETER KISI

Laporan Praktikum

diajukan guna memenuhi tugas Mata Kuliah Eksperimen Fisika 1

Oleh:

ABDUS SOLIHIN

LABORATORIUM OPTO ELEKTRONIK JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

26 Oktober 2009

Page 2: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Abdus Solihin

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Alam, Universitas Jember

ABSTRACT

Spectometre is a device which is used to detect the difraction. Difraction can be

occured when a light accross constrained slot and it makes the light spread in the

next trajektory. It is because the width of the slot is less than the lenght of the

wave. This experiment is porposeful to know the width of the slot by using

spectometre. The width of the slot can be known from the relation between the

difraction angel which was happened, the difraction order (n=1,2,3,etc), and the

length of the wave. The result of this experiment shows that the addition of the

difraction’s angel is equivalent with the lenght of the wave. It is indicated on the

graph of the relation between the length of the wave and the difraction’s in the

data which has been gotten.

Page 3: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Kata Pengantar

Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam yang telah memberi sangat

banyak kenikmatan kepada makhluknya, sehingga dengankenikmatan itu hamba

ini mampu menyelesaikan tulisan ini. Shalawat an salam tetap tercurahkan kepada

Rasullullah Muhammad SAW yang telah menyampaikan risalah kebaikan akhlak,

keobjektifan berpikir, dan kemaksimalan humanisme lewat ayat-ayat Qur’aniah

yang dibawanya berupa Al-Qur’an, Al-Hadits, dan peluang kemajuan yang berupa

ayat-ayat kauniah.

Salah satu dari sedemikian banyaknya ayat kauniah tersebut adalah

fenomena difraksi yang terjadi ketika suatu gelombang (misal cahaya) melewati

celah sempit yang memiliki lear celah jauh dibawah panjang gelombang yang

bersangkutan. Dan demikianlah eksperimen ini dapat menambah kerangka

filosofis bagi penulis, dan semoga juga bagi pembaca, guna kemaksimalan ilai-

nilai kemanusiaan kita dihadapan sesama dan dihadapan Sang Pencipta.

Demikian kami ucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada:

1. Ketua Jurusan Fisika: Bpk. Dr. Edy Sutrisno

2. Dosen pembimbing praktikum: Bpk. Supriadi, S.Si

3. Asisten pembimbing

Sebagaimana peribahasa tak ada gading yang tak retak, maka penulis

mengharapkan kritik dan saran guna penyempurnaan tulisan selanjutnya. Penulis

ucapkan terimakasih banyak atas perhatiannya.

Penulis,

ABDUS SOLIHIN

Page 4: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Spektometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan, mengetahui,

dan mengidentifikasi sepektrum cahaya akibat adanya pola sebaran gelombang

dari efek difraksi. Difraksi merupakan pola penyebaran gelombang akibat adanya

halangan celah sempit pada medium merambat gelombang tersebut. Semakin

kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Hal ini bisa diterangkan

oleh prinsip Huygens. Pada animasi pada gambar dibawah terlihat adanya pola

gelap dan terang, hal itu disebabkan wavelet-wavelet baru yang terbentuk di

dalam celah sempit tersebut saling berinterferensi satu sama lain.

Spektrum garis membentuk suatu deretan warna cahaya dengan panjang

gelombang berbeda. Dengan mengetahui hubungan antara panjang gelombang,

orde difraksi, dan sudut difraksi, dapat diketahui lebar celah sempit yang dilewati

oleh spektrum cahaya yang bersangkutan. Untuk gas hidrogen yang merupakan

atom yang paling sederhana, deret panjang gelombang ini ternyata mempunyai

pola tertentu yang dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan matematis yang

dikemukakan oleh Balmer.

Penyebaran gelombang cahaya yang diakibatkan oleh celah sempit ini

banyak terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Penelitian mengenainya-pun telah

banyak memberikan kontribusi untuk perkembangan optoelektronik yang

merupakan cabang keilmuan dari fisika. Sehingga dipertimbangkan bahwa

eksperimen mengenai spektrometer kisi perlu dan penting dilakukan guna

mengetahui konsep dasar cabang keilmuan dari fisika tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Page 5: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Dari latar belakang di atas maka rumusan masalah yang akan diteliti dalam

percobaan ini adalah :

1. Apa hubungan antara besarnya sudut difraksi pada tiap spektrum garis warna

dengan panjang gelombang masing-masing spektrum warna?

2. Berapkah besar sudut difraksi θ untuk setiap spektrum warna pada orde

pengukuran dan berapa nilai panjang gelombang untuk masing-masing

spektrum warna dengan menggunakan teorema persamaan difraksi?

3. Bagaimana nilai error data yang terjadi berdasar pengukuran yang telah

dilaksanakan?

1.3 Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah :

1. Mengetahui pengaruh panjang gelombang terhadap sudut difraksi dengan

mengidentifikasi spektrum yang tampak dari hasil difraksi

2. Mengetahui besar sudut difraksi untuk masing-masing spektrum warna pada

orde pengukuran dan mengetahui panjang gelombang dengan menggunkan

teorema persamaan difraksi

3. Mengetahui nilai validitas data dengan menggunakan teori pengolahan data

error

1.4 Manfaat dan Kegunaan

1. Dapat lebih mengembangkan bidang optoelektronik yang merupakan cabang

ilmu fisika

2. Dapat menambah pengetahuan dalam bidang optoelektronik, khususnya yang

berhubungan dengan difraksi cahaya

3. Dapat menetahui konsep kerja spektometer kisi yang dipergunakan untuk

mengidentifikasi fenomena difraksi

Page 6: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 2

DASAR TEORI

Difraksi adalah pembelokan cahaya di sekitar suatu penghalang seperti

misalnya suatu celah yang menyebabkan pola sebaran setelah melewati celah

tersebut. Difraksi dibagi menjadi dua yaitu Difraksi Fresnel dan Difraksi

Franhoufer. Difraksi Fresnel merupakan jenis difraksi dimana sumber cahaya

dan/atau layar terletak pada jarak tertentu dari celah difraksi. Tinjauan teoretik

dari difraksi Fresnel sangat kompleks. Sedangkan Difraksi Franhoufer merupakan

jenis difraksi dimana sumber cahaya dan layar berada pada jarak tak hingga dari

celah difraksi (the diffracting aperture). Difraksi Fraunhofer adalah kasus khusus

dari Difraksi Fresnel dan jauh lebih mudah dianalisis secara teoretik. (Bueche,

2007: 261)

Gambar 2. Pola Difraksi

Difraksi Fresnel adalah pola gelombang pada titik (x,y,z) dengan persamaan:

Page 7: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Sedangkan difraksi Franhoufer merupakan pola gelombang yang terjadi pada

jarak jauh menurut persamaan integral difraksi Fresnel sebagai berikut:

Persamaan di atas menunjukkan bahwa pola gelombang pada difraksi Fresnel

yang skalar menjadi planar pada difraksi Fraunhofer akibat jauhnya bidang

pengamatan dari bidang halangan.

Gambar 3. Spektometer Kisi

Spektrometer adalah alat untuk mengukur spektrum. Dalam astronomi dan

beberapa cabang kimia, spektrometer adalah alat optik untuk menghasilkan garis

spektral dan mengukur panjang gelombang mereka dan intensitasnya. Untuk

menentukan pola difraksi digunakan spektometer dengan prinsip kerja

mengidentifikasi masing-masing spektrum warna gelombang cahaya yang

kemudian dihubungka dengan sudut difraksinya.

Pengukuran panjang gelombang dapat dilakukan dengan menggunakan

kisi difraksi yang diletakkan pada meja spektrometer. Saat cahaya melewati kisi,

terjadi peristiwa difraksi:

d sin = n atau = n

d sin

Page 8: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Dimana : d = Jarak antara celah kisi ( m)

n = Orde spektrum ( = 1,2,3,....)

= Panjang gelombang

Page 9: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

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

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

1. Spektrometer Optik: Untuk mengamati pola-pola difraksi yang muncul

2. Power Supply: Sebagai catu daya untuk menghidupkan Sumber Cahaya

3. Tabung Sumber Cahaya: Sebagai sumber cahaya yang akan melewati kisi

(celah sempit)

4. Holographic Grating: Untuk menentukan pola-pola dan nilai intensitas

difraksi yang terjadi

3.2 Langkah Kerja

1. Pengaturan Spektrometer Optik

a. Peralatan disusun seperti gambar berikut:

Gambar 4. Susunan eksperimen

b. Voltage Power Supply tabung dinyalakan

c. Spektrometer optik diatur sedemikian rupa sehingga celah pada ujung

kolimator tepat berhadapan dengan tabung pada jarak + 1cm .

Page 10: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

d. Tanpa kisi difraksi, posisi kolimator dan teleskop spektrometer optik

diatur seperti pada gambar 4.

e. Dilakukan pengamatan terhadap teleskop, ketika terlihat sebuah garis

cahaya vertikal dilakukan penghimpitkan garis cahaya tersebut dengan

benang vertikal pada teleskop.

f. Dilakukan pengaturan lebar celah kolimator dengan memutar bolak-balik

sekrup pada ujungnya. Jika garis cahaya tersebut kurang jelas dan tegas,

dilakukan pengaturan fokus teleskop.

g. Pada posisi tersebut, piringan Skala Nonius spektrometer diatur dengan

perlahan hingga titik nol skala nonius tepat berimpit dengan titik nol skala

utama pada sisi kanan dan titik nol skala nonius dengan titik 180o pada

sisi kiri . Masing-masing nilai ini disebut sudut acuan (

). Spektrometer

siap digunakan.

2. Pengumpulan Data

a. Perangkat eksperimen spektrum diatur seperti pada gambar 4 diatas.

b. Dilakukan terlebih dahulu penentuan jarak antar celah ( d ) kisi difraksi

yang akan digunakan.

c. Kisi ditempatkan sedemikian rupa di antara teleskop dan kolimator dan

kunci.

d. Dilakukan pengamatan melelui teleskop, jika berkas garis cahaya terlalu

ke bewah atau ke atas, mengatur meja spektrometer.

e. Dimulai dengan memutar teleskop dengan sangat perlahan ke arah kanan

dan mengamati spektrum/garis warna yang nampak. Seharusnya akan

terlihat serangkaian garis-garis warna mulai dari ungu , nila, biru, hijau,

kuning, jingga dan merah. Deretan warna ini terlihat berulang jika teleskop

terus diputar ke arah kanan. Rangkaian garis-garis warna pertama yang

terlihat disebut orde 1 ( n=1 ), rangkaian garis-garis warna kedua disebut

orde 2 (n=2)

Page 11: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

f. Teleskop dikembalikan ke posisi normal. Selanjutnya memutar teleskop ke

arah kanan secara perlahan hingga mengamati garis warna pertama (

warna ungu ) pada orde 1 (n=1). Mengimpitkan tanda benang vertikal pada

teleskop dengan garis warna ungu dan membaca penunjukan skala

spektrometer sebagai kanan.

g. Teleskop diputar ke arah kiri hingga mengamati garis warna pertama

(warna ungu ) pada orde 1 ( n=1). Membaca sebagai kiri.

h. Kegiatan (e) dan (f) diulangi untuk garis-garis warna berikutnya pada orde

yang sama.

i. Kegiatan (e) dan (f) diulangi untuk garis-garis warna pada orde

berikutnya.

3.3 Metode Pengolahan Data

Metode pengolahan data yang dilakukan meliputi pengolahan data secara

kualitatif dan secara kuantitatif. Dimana variabel-variabel yang diamati meliputi:

1. Orde (n) adalah rangkaian garis-garis warna yang terlihat ( misal orde 1

atau n=1, n=2, n=3, dan seterusnya ). Garis-garis warna ini menyatakan

sebaran spektrum masing-masing warna.

2. Sudut kanan (o) dan kiri (

o) adalah bacaan yang ditunjukkan pada skala

spektrometer yang jika teleskop diputar ke arah kanan maka pembacaan skala

sebagai kanan (o) dan sebaliknya.

3. Dan jarak antar celah (d) adalah jarak antar celah kisi difraksi.

Dimana masing-masing variabel tersebut diklasifikasikan menjadi:

Variabel manipulasi : orde (n)

Variabel respon : Sudut kanan (o) dan sudut kiri (

o)

Variabel kontrol : Jarak antar celah (d)

Page 12: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Sehingga dari persamaan:

d sin = n atau = n

d sin

didapatkan:

= n

d sin = sin n 1

=

)sin(1

nd = cos

1dn

= n

d cos

Sedangkan nilai ralat kebenarannya:

KR =

x 100 %

dan bisa kita dapatkan:

PF = m

Page 13: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 4

HASIL EKSPERIMEN

4.1 Hasil Pengamatan dan Analisa Data

Berdasarkan data-data yang diperoleh dari praktikum, maka akan dihitung

beberapa besaran yang berkaitan dengan percobaan. Maka diperoleh hasil sebagai

berikut :

Jarak antara celah kisi difraksi ( d ) = 100

1 mm = 5

10 m

Nilai skala terkecil alat = 60

15,0

30

1 0x

Untuk menghitung panjang gelombang berbagai spektrum warna untuk orde-orde

tertentu digunakan persamaan yang telah dijelaskan di dasar teori, yaitu:

= n

d sin

Dimana:

d = 10-5

m

= sudut rata-rata (o)

n = orde ke 1, 2, ...

Dengan menggunakan persamaan tersebut dan dihitung dengan bantuan komputer

yaitu Microsoft Excel, maka hasil yang diperoleh diperlihatkan seperti dalam

tabel di bawah ini.

Tabel hasil perhitungan panjang gelombang:

Page 14: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Jenis Orde Warna

Spektrum kanan (

o) kiri (

o) rata-rata (

o)

Orde 1

Ungu 2,53 2,55 2,54

Nila 2,62 2,67 2,65

Biru 2,75 2,77 2,76

Hijau 3,08 3,05 3,07

Kuning 3,18 3,25 3,22

Jingga 3,58 3,57 3,58

Merah 3,73 3,75 3,74

Sedangkan untuk orde 2 hanya teramati satu warna saja yaitu warna ungu:

Orde 2 Ungu 4,83 4,75 4,79

Untuk menentukan besar kesalahan, baik kesalahan mutlak dan kesalahan relatif,

maka persamaan diatas dideferensialkan terhadap untuk mencari persamaan

ralatnya sebagai berikut:

= n

d sin = sin n 1

=

)sin(1

nd = cos

1dn

Sehingga kesalahan mutlak percobaan untuk menentukan panjang gelombang

setiap spektrum dapat ditulis sebagai berikut :

= n

d cos

Dimana :

d = 510

m

Page 15: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

= 0

60

1.0,0174 rad = 0,00029 rad = 2,9. 4

10 rad

Sedangkan untuk menentukan kesalahan relatif digunakan persamaan berikut ini:

KR =

x 100 %

Dengan hasil perhitungan komputer, maka diperoleh kesalahan mutlak, kesalahan

relatif, dan derajat kepercayaan seperti dalam tabel berikut ini. Sehingga tabel

hasil kesalahan mutlak, kesalahan relatif, dan derajat kepercayaan didapatkan

Orde (n) Warna

Spektrum rata(

o) Cos (m) KR DK

1

Ungu 2,54 0,99901 2,90E-09 0,66% 99,34%

Nila 2,65 0,99893 2,90E-09 0,63% 99,37%

Biru 2,76 0,99884 2,90E-09 0,60% 99,40%

Hijau 3,07 0,99856 2,90E-09 0,54% 99,46%

Kuning 3,22 0,99842 2,90E-09 0,52% 99,48%

Jingga 3,58 0,99805 2,90E-09 0,46% 99,54%

Merah 3,74 0,99787 2,90E-09 0,44% 99,56%

Orde (n) Warna

Spektrum rata(

o) Cos (m) KR DK

2 Ungu 4,79 0,99651 2,90E-09 0,69% 99,31%

Dari data-data diatas, maka didapatkan Pelaporan Fisika (PF) yaitu PF =

m dituliskan untuk mengetahui rentang nilai panjang gelombang hasil percobaan

setiap spektrum warna, yaitu:

Page 16: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Warna Spektrum PF = (m)

Orde 1 Orde 2

Ungu 7

100290,043,4

xPF 7100290,018,4

xPF

Nila 7

100290,062,4

xPF Tak Teramati

Biru 7

100290,082,4

xPF Tak Teramati

Hijau 7

100290,036,5

xPF Tak Teramati

Kuning 7

100290,062,5

xPF Tak Teramati

Jingga 7

100290,024,6

xPF Tak Teramati

Merah 7

100290,052,6

xPF Tak Teramati

4.2 Pembahasan

Pada tabel hasil analisis data diperoleh panjang gelombang untuk setiap

spektrum warna. Panjang gelombang terkecil adalah warna ungu yaitu 4,43x10-7

m untuk orde 1 dan 4,18x10-7

m untuk orde 2 (hanya warna ungu saja). Kemudian

warna nila, biru, hijau, kuning, jingga, dan terbesar adalah warna merah yaitu

6,52x10-7

m untuk orde 1 dan orde 2 6,60x10-7

m.

Sedangkan pada orde 2 hanya teramati warna ungu saja. Hal ini

diakibatkan oleh beberapa sebab. Misalnya karena faktor usia alat yang sudah tua,

faktor pencahayaan sumber cahaya yang kurang terang, kurang simetris ata

lurusnya posisi, ataupun adanya perbedaan hasil praktikum dengan teori

disebabkan oleh beberapa kesalahan saat mengambil data, yaitu kurang ketelitian

saat membaca skala dan ketepatan posisi spektrum warna pada garis vertikal saat

dilihat di teleskop.

Page 17: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Dari praktikum ini didapatkan kesesuaian antara panjang gelombang dan

sudut difraksi yang terbentuk. Yaitu semakin besar sudut difraksi maka semakin

besar pula panjang gelombang yang teramati. Dimana pengamatan ini dapat

terdeteksi dari spektrum garis warna yang terbentuk.

Page 18: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisis dan pembahasan maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Panjang gelombang pada orde 2 lebih besar dari panjang gelombang pada orde

1

2. Besarnya sudut difraksi ( ) yang terbentuk pada masing-masing spektrum

garis warna hasil difraksi berbanding lurus dengan kenaikan panjang

gelombang ( ) masing-masing garis warna.

3. Nilai validitas data yang diperoleh rata-rata diatas 90% sehingga data-data

pada praktikum ini dapat dikatagorikan cukup objektif.

4. Spektrum warna pada orde 2 sulit teridentifikasi, sehingga semakin besar nilai

orde maka analisa data terhadapnya akan semakin sulit

5.2 Saran

Hendaknya pada pembacaan skala menggunakan lampu yang terang dan lup yang

digunakan untuk membantu memperbesar skala fokusnya lebih besar lagi supaya

skala terlihat lebih terang dan jelas.

Page 19: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

DAFTAR PUSTAKA

Buku:

Bueche, Frederick J. 2006. Fisika Universitas, Edisi Kesepuluh. Jakarta: Erlangga

Gribbin, John. 2003. Essential Science: Fisika Optoelektronik. Jakarta: Erlangga

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

Internet:

http://www.kruess.com/spectrometer1836+M52087573ab0.html, diakses: 1 No-

pember 2009, 16.00

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

%20Difraksi%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

Page 20: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

LAMPIRAN

Analisa Rumus:

Variabel-variabel yang diamati meliputi,

Variabel manipulasi : orde (n)

Variabel respon : Sudut kanan (o) dan sudut kiri (

o)

Variabel kontrol : Jarak antar celah (d)

Sehingga dari persamaan:

d sin = n atau = n

d sin

didapatkan:

= n

d sin = sin n 1

=

)sin(1

nd = cos

1dn

= n

d cos

Sedangkan nilai ralat kebenarannya:

KR =

x 100 %

dan bisa kita dapatkan:

PF = m

Page 21: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Hasil Perhitungan:

Jarak antara celah kisi difraksi ( d ) = 100

1 mm = 5

10 m

Nilai skala terkecil alat = 60

15,0

30

1 0x

= n

d sin

Dimana:

d = 10-5

m

= sudut rata-rata (o)

n = orde ke 1, 2, ...

Untuk menentukan besar kesalahan, baik kesalahan mutlak dan kesalahan relatif,

maka persamaan diatas dideferensialkan terhadap untuk mencari persamaan

ralatnya sebagai berikut:

= n

d sin = sin n 1

=

)sin(1

nd = cos

1dn

Sehingga kesalahan mutlak percobaan untuk menentukan panjang gelombang

setiap spektrum dapat ditulis sebagai berikut :

= n

d cos

Dimana :

d = 510

m

Page 22: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

= 0

60

1.0,0174 rad = 0,00029 rad = 2,9. 4

10 rad

Sedangkan untuk menentukan kesalahan relatif digunakan persamaan berikut ini:

KR =

x 100 %

Dengan menggunakan persamaan tersebut dan dihitung dengan bantuan komputer

yaitu Microsoft Excel, maka hasil yang diperoleh diperlihatkan seperti dalam

tabel di bawah ini.

Tabel hasil perhitungan panjang gelombang:

Jenis Orde Warna

Spektrum kanan (

o) kiri (

o) rata-rata (

o)

Orde 1

Ungu 2,53 2,55 2,54

Nila 2,62 2,67 2,65

Biru 2,75 2,77 2,76

Hijau 3,08 3,05 3,07

Kuning 3,18 3,25 3,22

Jingga 3,58 3,57 3,58

Merah 3,73 3,75 3,74

Sedangkan untuk orde 2 hanya teramati satu warna saja yaitu warna ungu:

Orde 2 Ungu 4,83 4,75 4,79

Untuk Nilai Ralat:

= n

d cos

Page 23: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Dimana :

d = 510

m

= 0

60

1.0,0174 rad = 0,00029 rad = 2,9. 4

10 rad

Sedangkan untuk menentukan kesalahan relatif digunakan persamaan berikut ini:

KR =

x 100 %

Dengan menggunakan persamaan tersebut dan dihitung dengan bantuan komputer

yaitu Microsoft Excel, maka hasil yang diperoleh diperlihatkan seperti dalam

tabel di bawah ini.

Orde (n) Warna

Spektrum rata(

o) Cos (m) KR DK

1

Ungu 2,54 0,99901 2,90E-09 0,66% 99,34%

Nila 2,65 0,99893 2,90E-09 0,63% 99,37%

Biru 2,76 0,99884 2,90E-09 0,60% 99,40%

Hijau 3,07 0,99856 2,90E-09 0,54% 99,46%

Kuning 3,22 0,99842 2,90E-09 0,52% 99,48%

Jingga 3,58 0,99805 2,90E-09 0,46% 99,54%

Merah 3,74 0,99787 2,90E-09 0,44% 99,56%

Orde (n) Warna

Spektrum rata(

o) Cos (m) KR DK

2 Ungu 4,79 0,99651 2,90E-09 0,69% 99,31%

Page 24: EKSPERIMEN FISIKA: SPEKTOMETER KISI

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc

Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

Hasil Panjang gelombang:

PF =

Dengan menggunakan persamaan tersebut dan dihitung dengan bantuan komputer

yaitu Microsoft Excel, maka hasil yang diperoleh diperlihatkan seperti dalam

tabel di bawah ini.

Nilai Ralat Panjang

Gelombang PF = (m)

Warna Spektrum PF = (m)

Orde 1 Orde 2

Ungu 7

100290,043,4

xPF 7100290,018,4

xPF

Nila 7

100290,062,4

xPF Tak Teramati

Biru 7

100290,082,4

xPF Tak Teramati

Hijau 7

100290,036,5

xPF Tak Teramati

Kuning 7

100290,062,5

xPF Tak Teramati

Jingga 7

100290,024,6

xPF Tak Teramati

Merah 7

100290,052,6

xPF Tak Teramati