Laporan koreksi ke-2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 RUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah dari percobaan ini adalah

1. Bagaimana pola difraksi dan interferensi gelombang permukaan air pada celah

tunggal dan celah ganda

2. Bagaimanakah cara menentukan panjang gelombang?

1.2 TUJUAN PERCOBAAN

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah

1. Mengetahui pola difraksi dan interferensi gelombang permukaan air pada

celah tunggal dan celah ganda.

2. Menentukan panjang gelombang

1.3 TINJAUAN PUSTAKA

1.3.1 Difraksi Gelombang

Pelenturan cahaya yang disebut sebagai difraksi berbeda dengan

pemantulan dan pembiasan cahaya. Pada gambar sebelumnya memperlihatkan

difraksi pada gelombang lurus yang terjadi di air, difraksi juga dapat terjadi pada

gelombang-gelombang yang lain termasuk gelombang cahaya. Jika lebar celah

lebih besar dari panjang gelombang cahaya pelenturan cahaya yang terjadi

lemah.

Di dalam medium yang sama, gelombang merambat lurus. Oleh karena

itu, gelombang lurus merambat keseluruh medium dalam bentuk gelombang

lurus juga. Hal itu tidak berlaku jika pada medium di beri penghalang atau

1Praktikum Gelombang dan Optik

rintangan berupa celah. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang datang

dapat melentur setelah melalui celah tersebut. Lenturan gelombang yang

disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamanakan difraksi

gelombang. Difraksi gelombang adalah pembelokan gelombang disebabkan oleh

celah. ( Halliday dan Resnick, 1992 : 690)

Sifat umum dari gelombang diantaranya dapat mengalami kelenturan

(difraksi). Maka gelombang permukaan iar pun dapat mengalami

kelenturan. (Kamajaya dan Suadana, 1987 ; 224).

Difraksi terjadi kalau gelombang melalui celah sempit terpisah sejajar satu

sama lain pada jarak yang selalu sama. Celah-celah yang demikian

disebut kisi. (Nyoman Kertiasa, 1995 : 169)

Pada celah lebar, hanya muka gelombang pada tepi celah saja

melengkung. Pada celah sempit, difraksi gelombang tampak jelas.

a) Difraksi celah tunggal

Pola difraksi yang disebabkan oleh celah tunggal dapat dijelaskan

menurut prinsip Christian Huygens (1629-1695).

Setiap titik pada muka gelombang dapat dianggap sebagai sumber

gelombang- gelombang kecil yang menyebar maju dengan laju yang sama

dengangelobang itu sendiri. Muka gelombang yang baru merupakan sampul

dari semua gelombang-gelombang kecil tersebut yaitu bersinggungan

dengan tangen (garis singgung) dari semua permukaan gelombang tersebut atau

tiap bagian celah berlaku sebagai sebuah sumber gelombang. Dengan demikian,

gelombang daru satu bagian celah berinterferensi (berpaduan) dengan gelombang

dari bagian lainnya, dan intensitasnya pada layar bergantung pada arah θ.

b) Difraksi pada Kisi


Jika seberkas cahaya monokromatis dilewatkan pada kisi, pola difraksi

yng dihasilkan pada layar berupa garis terang dan garis gelap yang silih

berganti. Semakin banyak celah pada sebuah kisi yang mempunyai lebar sama,

semakin tajam pula pola difraksinya. (Kamajaya, 2003 : 214)

1.3.2 INTERFERENSI GELOMBANG

Jika pada suatu tempat bertemu dua buah gelombang, maka resultan

gelombang di tempat tersebut sama dengan jumlah dari kedua gelombang

tersebut. Peristwa ini di sebut sebagai prinsip superposisi linear. Gelombang-

gelombang yang terpadu akan mempengaruhi medium. Pengaruh yang

ditimbulkan oleh gelombang-gelombang yang terpadu tersebut

disebut interferensi gelombang.

Syarat agar terjadi interferensi pada gelombang permukaan air adalah

kedua sumber geratan harus bergetar serentak (memiliki fase sama) dengan

amplitude dan frekuensi yang sama. Dua sumber getar yang memiliki fase,

amplitude, dan frekuensi yang sama dinamakan koheren. Dua sumber koheren

yang hanya dapat dihasilkan dari satu sumber getar. Pada tangki riak, dua sumber

koheren adalah dua pembangkit gelombang berbentuk bola yang digetarkan oleh

suatu batang penggetar. Maka gelombang yang dihasilkan pembangkit bola

berbentuk lingkaran.

Ketika mempelajari gelombang stasioner yang dihasilkan oleh superposisi

antara gelombang datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas atau ujung

tetap, Anda dapatkan bahwa pada titik-titik tertentu, disebut perut, kedua

gelombang salingmemperkuat (interferensi konstruktif), dan dihasilkan amplitudo

paling besar, yaitu dua kali amplitudo semula.


Sedangkan pada titik-titik tertentu, disebut simpul, kedua

gelombang saling memperlemah atau meniadakan (interferensi destruktif), dan

dihasilkan amplitudo nol.

Dengan menggunakan konsep fase, dapat kita katakan bahwa interferensi

konstruktif (saling menguatkan) terjadi bila kedua gelombang yang berpadu

memiliki fase yang sama. Amplitudo gelombang paduan sama dengan dua kali

amplitudo tiap gelombang. Interferensi destruktif (saling meniadakan) terjadi bila

kedua gelombang yang berpadu berlawanan fase. Amplitudo gelombang paduan

sama dengan nol.


BAB II

METODOLOGI PENELITIAN

2.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian kami dalam praktikum ini adalah eksperimental dengan

menggunakan dua metode analisis data yaitu secara kualitatif dan kuantitatif.

Metode kualitatif yang kami gunakan adalah melakukan wawancara dan observasi

terhadap asisten pemegang percobaan dan orang-orang yang kami anggap

memiliki informasi mengenai objek penelitian kami. Selain itu, kami juga

menggunakan metode kuantitatif dengan menganalisis data-data hasil pengamatan

yang kami peroleh dari wawancara dan observasi yang berkaitan dengan

percobaan polarimeter.

2.2 Waktu dan Tempat

Praktikum mata kuliah gelombang dan optik khususnya pada percobaan

difraksi dan interferensi gelombang permukaan air dilaksanakan pada hari Jumat,

tanggal 27 Juni 2014 dimulai pada pukul 09.00 WITA sampai dengan selesai.

Bertempat di Laboraturium Elektronika Dasar, Program Studi Pendidikan Fisika,

Universitas Tadulako, Palu, Sulawesi Tengah.

2.3 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu

1. Ripple Tank assembly

2. Ripple Generator


3. Light source

4. Rod

5. Reflector

6. Leg

7. Projection screen

8. Large rod stand

9. Long diffraction Bariers

10. Plane dipper

11. Air

12. Mistar

2.4 Prosedur Penelitian

Adapun prosedur pelaksanaan penelitian yang digunakan dalam penelitian

ini adalah sebagai berikut :

1. Metode yang digunakan

a. Metode Observasi

Dalam metode ini dilakukan dengan cara meninjau langsung

keadaan pada saat melakukan eksperimen dan pengamatan pada penelitian

dan mengamati objek yang diamati secara langsung.

b. Metode Wawancara

Dalam metode ini dilakukan dengan cara langsung menanyakan

hal-hal yang belum diketahui pada saat melakukan eksperimen kepada

asisten yang bertanggung jawab guna memperoleh informasi yang

dibutuhkan untuk mendukung kelengkapaan dalam pembuatan laporan


2. Prosedur Kerja

a. Difraksi Gelombang

1. Merangkai alat pasco model WA-9899 seperti pada gambar

2. Mengamati pola gelombang permukaan air pada saat menuangkan air

di atas reflektor yang terbentuk pada layar proyektor.

3. Memasang penghalang difraksi panjang di depan bidang getar dan

tepat di bawah sumber cahaya, sehingga membentuk celah tunggal.

Kemudian mengukur lebar celahnya sebesar 3 cm.

4. Mengatur frekuensi (f = 10 Hz) dan beda fase ( = 5˚) pada generator

riak.

5. Mengamati pola gelombang permukaan yang terjadi pada layar.

6. Mengulangi langkah 4-5 sebanyak dua kali dengan frekuensi 15 Hz

dan 20 Hz.


7. Mengulangi langkah 3-6 dengan dengan memasang penghalang

sehingga membentuk celah ganda dengan lebar celah 1,5 cm

b. Interferensi gelombang

1. Mengulangi langkah 1-2 pada prosedur difraksi gelombang.

2. Mengganti penghalang dengan menggunakan penghalang standar

sebanyak dua buah, sehingga terbentuk dua sumber koheren dari satu

sumber getaran yang sama.

3. Memasang penghalang difraksi mini diantara dua penghalang difraksi

panjang yang berada di depan bidang penggetar standar, sehingga

membentuk celah ganda. Mengatur lebar celah sebesar 3 cm.

4. Mengatur frekuensi (f = 10 Hz) dan beda fase ( = 5˚) pada generator

riak.

5. Mengamati pola gelombang permukaan yang terbentuk pada layar.

6. Mengulangi langkah 4-5 dengan menaikkan frekuensi menjadi 15 Hz

dan 20 Hz.

7. Mengulangi langkah 2-6 dengan dengan menggunakan menghalang

yang membentuk celah ganda dengan lebar celah 1,5 cm


BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Pengamatan

3.1.1 Difraksi

• Lebar celah 0,03 m

f (Hz) Fase ( )̊ Bentuk gelombang

10 5

15 5


20 5



10 5

15 5


20 5

3.1.2 Interferensi



10 5


15 5

20 5



10 5


15 5

20 5

3.2 Analisa Data

• Difraksi


Lebar celah a = 0,03 m

f (Hz) ( )Ɵ ̊ 𝛌 (m) v (m/s)

10 5 2,615 x 10-3 2,615 x 10-2

15 5 2,615 x 10-3 3,922 x 10-2

20 5 2,615 x 10-3 5,229 x 10-2


f (Hz) ( )Ɵ ̊ 𝛌 (m) v (m/s)

10 5 1,307 x 10-3 1,307 x 10-2

15 5 1,307 x 10-3 1,961 x 10-2

20 5 1,307 x 10-3 2,615 x 10-2

• Interferensi


f (Hz) ( )Ɵ ̊ 𝛌 (m) v (m/s)

10 5 2,615 x 10-3 2,615 x 10-2

15 5 2,615 x 10-3 3,922 x 10-2

20 5 2,615 x 10-3 5,229 x 10-2



f (Hz) ( )Ɵ ̊ 𝛌 (m) v (m/s)

10 5 1,307 x 10-3 1,307 x 10-2

15 5 1,307 x 10-3 1,961 x 10-2

20 5 1,307 x 10-3 2,615 x 10-2

3.3 Pembahasan

Difraksi

Di dalam suatu medium yang sama, gelombang merambat lurus. Oleh

karena itu, gelombang lurus akan merambat ke seluruh medium dalam bentuk

gelombang lurus juga. Hal ini tidak berlaku bila pada medium diberi penghalang

atau rintangan berupa celah. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang

datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut. Lenturan gelombang yang

disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamakan difraksi gelombang.

Difraksi terjadi dengan kuat bila lebar celah tidak jauh berbeda dengan

panjang gelombangnya. Difraksi dapat terjadi pada semua bentuk gelombang.

Misalnya gelombang permukaan air yang terhalang oleh papan bercelah. Setelah

gelombang melewati celah itu, maka akan menyebar ke segala arah.

Pada percobaan ini, pola difraksi yang kami amati adalah pola difraksi

pada celah tunggal dan celah ganda. Pada celah tunggal maupun celah ganda

terjadi lenturan dimana lenturan celah sempit di sebuah gelombang permukaan air

membentuk gelombang-gelombang setengah lingkaran yang melebar di daerah

belakang celah tersebut.


Pola terang dan gelap yang terlihat pada layar terjadi karena cahaya yang

dating melentur di pinggiran celah dan menerangi daerah-daerah pada layar yang

tidak langsung berhadapan dengan celah.

Lebar celah dari suatu penghalang berpengaruh terhadap pola difraksi

yang terbentuk. Jika penghalang celah yang diberikan oleh lebar, maka difraksi

tidak begitu jelas terlihat.

Hal lain yang berpengaruh terhadap pola gelombang yang terbentuk

adalah adanya frekuensi. Semakin tinggi frekuensi yang diberikan maka akan

semakin jelas pola difraksi atau gelombang yang terbentuk. Pola terang dan gelap

semakin jelas dan semakin rapat. Dalam hal ini, jarak antar pola terang maupun

gelap semakin kecil.

Perbedaan frekuensi disini tidak mempengaruhi panjang gelombang yang

terbentuk akan tetapi kecepatan gelombangnya akan berubah. Kecepatan

gelombang akan semakin besar jika frekuensinya semakin dinaikkan.

Interferensi

Jika pada suatu tempat bertemu dua buah gelombang, maka resultan

gelombang di tempat tersebut sama dengan jumlah dari kedua gelombang

tersebut. Peristwa ini di sebut sebagai prinsipsuperposisi linear. Gelombang-

gelombang yang terpadu akan mempengaruhi medium. pengaruh yang

ditimbulkan oleh gelombang-gelombang yang terpadu tersebut disebut

interferensi gelombang.

Interferensi adalah paduan dua gelombang atau lebih menjadi satu

gelombang baru. Jika kedua gelombang yang terpadu sefase, maka terjadi

interferensi konstruktif (saling menguatkan). Gelombang resultan memiliki

amplitudo maksimum. Jika kedua gelombang yang terpadu berlawanan fase,

maka terjadi interferensi destruktif (saling melemahkan). Gelombang resultan

memiliki amplitudo nol.


Dua gelombang cahaya dikatakan koheren apabila kedua gelombang

cahaya tersebut mempunyai amplitudo, frekuensi yang sama dan pada fasenya

tetap. Interferensi menghasilkan gelombang yang berhimpit. Ketika dua bukit

(titik tertinggi) gelombang bertemu, mereka bergabung menjadi gelombang yang

lebih besar. Ketika bukit sebuah gelombang dan lembah (titik terendah)

gelombang bertemu, gelombang saling mengapuskan satu sama lain. Posisi bukit

dan lembah disebut fase.

Pada percobaan ini, kami menggunakan fase yang sama yaitu 5 dengan̊

amplitudo yang tetap. Hal ini supaya interferensi kedua gelombang yang koheren

dapat diamati dengan jelas.

Pada celah tunggal, berkas cahaya yang jatuh akan dibelokan dengan

sudut belok atau beda fase θ. Pada layar akan terlihat pola gelap dan terang. Pola

gelap dan terang akan terjadi bila mengalami peristiwa interferensi. Pola terang

merupakan hasil interferensi yang saling memperkuat (bersifat konstruktif) dan

garis gelap adalah hasil interferensi yang saling memperlemah (bersifat

destruktif). Hasil interferensi bergantung pada selisih jarak tempuh/ lintasan

cahaya dari celah ke layar.

Gelombang dari satu bagian celah berinterferensi (berpadu) dengan

gelombang dari bagian lainnya, dan intensitasnya pada layar bergantung pada

arah besar fasenya.

Pada interfrensi celah ganda, diperoleh dua gelombang cahaya yang

koheren dengan menjatuhkan cahaya dari sumber cahaya pada dua buah celah

sempit yang saling berdekatan. Cahaya yang dipantulkan dari suatu sumber ke

arah cermin datar akan diperoleh bayangan sumber cahaya sehingga sinar cahaya

yang keluar dari celah tersebut merupakan cahaya yang koheren.

Bukan hanya pada difraksi, frekuensi juga berpengaruh pada interferensi.

Frekuensi yang besar membuat pola interferensi semakin jelas terlihat. Perubahan


frekuensi tidak membuat adanya perubahan panjang gelombang tetapi

mempengaruhi cepat rambat gelombangnya. Terjadi perubahan panjang

gelombang apabila ukuran celah berbeda. Celah sempit akan menghasilkan

panjang gelombang yang lebih besar.

Fenomena difraksi dan interfrensi ini merupakan fenomena yang

membedakan gelombang dari partikel. Interferensi ialah penyatuan dengan cara

superposisi dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik. Sedangkan,

difraksi merupakan pembelokan gelombang di sekitar sudut yang terjadi apabila

muka gelombang dipotong oleh halangan atau rintangan


BAB IV

KESIMPULAN

Dari hasil percobaan yang kami lakukan, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa,

1. Pola difraksi gelombang permukaan air

• pada celah tunggal (a = 0,03 m) dengan f = 20 Hz

• pada celah ganda (a = 0,015 m) dengan f = 20 Hz


Pola interferensi gelombang permukaan air

• pada celah tunggal (a = 0,03 m) dengan f = 20 Hz

• pada celah ganda (a = 0,015 m) dengan f = 20 Hz

2. Panjang gelombang pada percobaan ini kami peroleh dengan menggunakan

persamaan

𝛌 = a sin Ɵ

dan hasil yang kami dapatkan baik pada difraksi maupun interferensi gelombang

adalah:


• Untuk celah tunggal (a = 0,03 m), 𝛌 = 2,615 x 10-3 m

• Untuk celah tunggal (a = 0,015 m), 𝛌 = 1,307 x 10-3 m


Laporan koreksi ke-2

Education

Transcript of Laporan koreksi ke-2