I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Ketika gelombang cahaya melewati sebuah celah kecil, suatu pola interferensi

akan teramati agak seperti spot tajam. Hal ini menunjukkan bahwa cahaya terus

kebelakang celah ke daerah di mana suatu bayangan akan diharapkan jika

cahaya menjalar dalam garis-garis lurus. Gelombang lain seperti suara dan air

juga mempunyai sifat seperti ini yang dapat membelok pada sekitar

sudut-sudut. Fenomena ini dikenal sebagai difraksi yang juga dipandang

sebagai interferensi dari sejumlah besar sumber-sumber gelombang koheren.

Umumnya difraksi dapat terjadi bila gelombang lewat melalui bukan kecil

(celah sempit) disekitar rintangan atau melewati sisi yang tajam.

Kisi difraksi merupakan suatu piranti untuk menganalisis sumber cahaya. Alat

ini terdiri dari sejumlah besar slit-slit paralel yang berjarak sama. Suatu kisi

dapat dibuat dengan cara memotong garis-garis paralel di atas permukaan plat

gelas dengan mesin terukur berpresisi tinggi.

B. Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengamati peristiwa difraksi pada celah tunggal dan kisi difraksi.

2. Untuk mengukur panjang gelombang melalui peristiwa difraksi

1

II. TINJAUAN PUSTAKA

Teori interferensi adalah sebuah teori yang menyatakan bahwa manusia lupa

bukan karena kehilangan memori tetapi karena informasi lainnya menghalangi hal

yang ingin diingati. Teori ini, bersama dengan teori kemerosotan (decay theory),

diajukan sebagai sebab-sebab mengapa manusia dapat melupakan sesuatu.

Menurut teori ini, terdapat dua jenis "penganggu" (interference, interferensi):

interferensi proaktif dan interferensi retroaktif. Interferensi proaktif terjadi ketika

informasi yang dipelajari sebelumnya mengganggu pengingatan kembali suatu hal

yang dipelajari kemudian. Ini dapat menjadi bermasalah ketika informasi yang

baru tidak dapat digunakan dengan benar akibat diganggu informasi lama.

Interferensi retroaktif adalah kebalikan dari interferensi proaktif, di mana

informasi baru menggangu informasi lama. ( wikipedia.org/Teori_interferensi, 2008)

Difraksi adalah penyebaran gelombang, contohnya cahaya, karena adanya

halangan. Semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Hal ini

bisa diterangkan oleh prinsip Huygens. Pada animasi pada gambar sebelah kanan

atas terlihat adanya pola gelap dan terang, hal itu disebabkan wavelet-wavelet

baru yang terbentuk di dalam celah sempit tersebut saling berinterferensi satu

sama lain.

2

Untuk menganalisa atau mensimulasikan pola-pola tersebut, dapat digunakan

Transformasi Fourier atau disebut juga dengan Fourier Optik. (wikipedia.co.id,

2008)

Agar mendapatkan pola interferensi cahaya pada layar maka harus digunakan dua

sumber cahaya yang koheren (cahaya dengan beda fase tetap). Percobaan Young

menggunakan satu sumber cahaya tetapi dipisahkan menjadi dua bagian yang

koheren, sedangkan percobaan Fresnel menggunakan dua sumber koheren,

sehingga pada layar terjadi pola-pola terang (interferensi konstruktif

= maksimum) dan gelap (interferensi destruktif = minimum). Pembelokan

gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah disebut difraksi

gelombang. Sama halnya dengan gelombang, cahaya yang dilewatkan pada

sebuah celah sempit juga akan mengalami lenturan. Difraksi cahaya terjadi juga

pada celah sempit yang terpisah sejajar satu sama lain pada jarak yang sama.

Celah sempit yang demikian disebut kisi difraksi. Kisi adalah kepingan kaca yang

digores menurut garis sejajar dan banyak jumlahnya. Jarak antara kedua celah

tersebut disebut tetapan kisi .

Difraksi celah tunggal akan menghasilkan pola garis terang dan gelap pada layar.

Celah tunggal dapat dianggap terdiri dari beberapa celah sempit yang dibatasi

titik-titik dan setiap celah itu merupakan sumber cahaya sehingga satu sama lainya

dapat berinterferensi. Difraksi cahaya terjadi pula pada cahaya yang melalui

banyak celah sempit, dengan jarak celah sama. Celah sempit yang demikian

disebut kisi difraksi atau disingkat kisi. Semakin banyak celah pada sebuah kisi,

semakin tajam pola difraksi yang dihasilkan pada layar. (Widiatmoko, 2008)

3

III. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang dipergunakan dalam percobaan ini adalah sebagai

berikut :

1. Laser

2. Layar

3. Grating (celah)

4. Celah tunggal (single slit)

5. Penggaris

6. Statif

7. Filter cahaya tampak untuk warna hijau merah

Gambar 3.1 Layar

4

Gambar 3.2 Laser

Gambar 3.3 Kisi

Gambar 3.3 Rangkaian difraksi pada kisi

B. Prosedur Percobaan

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam percoban ini adalah :

1. Pada celah tunggal

5

a. Mengatur keluaran sinar laser dengan slit dari pudak sama tinggi.

b. Menentukan lebar celah dengan melihat skala yang menempel pada slit.

c. Menghidupkan laser dan mengamati pola difraksi pada dinding

(membuat jarak laser dengan slit sekitar beberapa cm dan jarak slit

dengan diding sekita 4 m.

d. Mengukur jarak antara pola bayangan.

e. Mengukur jarak antara celah dan dinding dan jarak antara pola satu

dengan yang lain. Dari sini kita dapat menghitung dengan rumus

sinus. Mengkonfirmasi hasil percobaan dengan perhitungan.

f. Mengulang no 2 dengan lebar celah yang berbeda dan mengukur jarak

antara pola bayangan. Pengaturannya dengan memutar baut pada celah

tunggal.

2. Pada kisi

a. Mengatur keluaran sinar laser dengan kisi sama tinggi.

b. Menenmpatkan kisi di depan laser sejauh beberapa cm dan jarak layar

sekitar 20 cm..

c. Menghidupkan laser dan mengamati bayangan pada layar untuk

maksimum orde ke-nol, ke-1 dan ke-2. Dari situ dapat menentukan

beberapa sudut orde ke-nol, ke-1 dan ke-2.

d. Mengganti laser dengan lampu cahaya tampak yang difilter dengan

warna hijau dan merah dan menentukan berapa sudut orde ke-nol, ke-1

dan ke-2 dan seterusnya yang mungkin.

e. Mengubah jarak kisi dan layar dan mengamati hasilnya.

6

IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

Setelah dilakukan percobaan maka didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 4.1 Pengukuran panjang gelombang pada difraksi celah tunggal

Tabel 4.2 Pengukuran lebar celah pada difraksi celah tunggal

Tabel 4.2 Pengukuran lebar celah (d) pada kisi difraksi

Tabel 4.2 Pengukuran panjang gelombang ( ) pada kisi difraksi

7

B. Pembahasan

Pada eksperimen difraksi celah tunggal, digunakan laser dengan lebar celah 0,6

mm atau . Sinar laser yang melewati celah kemudian jatuh pada layar

atau dinding. Cahaya yang tampak pada dinding berupa gelombang-gelombang

yang terlihat sebagai titik-titik gahaya yang terang gelap secara bergantian

membentuk sebuah garis lurus. Cahaya pada l;ayar terbagi menjadi dua arah

yang pusatnya berada ditengah-tengah dan memiliki sinar yang paling terang.

Semakin menjauhi pusat maka cahaya pada layar semakin redup. Kemudian

dilakukan pengukuran jarak celah dengan layar dan didapatkan L sebesar 442

cm atau 4,42 m. kemudian dilakukan pengukuran jarak antara titik terang pusat

pada layar dengan titik gelap m = 1 sampai m = 4 dan diperoleh nilai sebesar

0,6; 1,1; 1,6; 2,2 cm. Kemudian dengan data tersebut kita dapat menghitung

panjang gelombang dengan persamaan , tetapi terlebih dahulu

kita harus mencari nilai .

Pada eksperimen difraksi celah tunggal yang kedua dilakukan dengan

menggunakan celah sembarang dan panjang gelombang telah diketahui sebesar

. Pada percobaan ini dilakukan kegiatan yang sama dengan

kegiatan pertama yaitu mengukur nilai L dan nilai y kemudian dengan

menggunakan persamaan kita dapat mencari nilai sebagai lebar

celah, tetapi dengan mencari nilai terlebih dahulu.

Pada difraksi celah tunggal terjadi difraksi fraunhofer. Difraksi fraunhofer

dapat diterangkan dengan menggunakan prinsip huygens, yaitu tiap bagian dari

8

celah dapat berinterferensi dengan cahaya dari bagian lainya dan intensitas

resultannya pada layar bergantung pada sudut .

Pola interferensi yang dihasilkan oleh difraksi celah tunggal terlalu menyebar

untuk menghasilkan suatu ketelitian. Ternyata dengan membuat banyak celah,

garis-garis terang gelap yang dihasilkan pada layar menjadi jauh lebih tajam.

Untuk eksperimen dengan menggunakan kisi difraksi, berkas cahaya yang

melewati kisi diukur panjangnya dari pusat yaitu hanya untuk orde m=1 dan

m=2. Kisi yang digunakan pada eksperimen ini mempunyai celah sebanyak

600 line/mm, dilakukan pula pengukuran jarak kisi dengan layar (L) dan y

sehingga kita juga dapat mengukur panjang gelombangnya.

Dari hasil perhitungan didapatkan nilai panjang gelombang

dan juga perhitungan lebar celah . Kesalahan

relatif mungkin saja terjadi karena kurangnya ketelitian pada saat pengambilan

data dan mengukur nilai y .

9

V. KESIMPULAN

Dari percobaan difraksi maka dapat diambil suatu kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada difraksi celah tunggal menghasilkan difraksi fraunhofer.

2. Pola interferensi yang dihasilkan oleh difraksi celah tunggal terlalu menyebar

(kurang tajam) sehingga dibuat banyak celah agar garis-garis terang dan gelap

yang dihasilkan pada layar menjadi jauh lebih tajam.

3. Difraksi karena lubang kecil atau celah sempit berbentuk lingkaran mengurangi

kemampuan pemisahan bayangan dari suatu alat optik .

4. Pada pengukuran celah tunggal semakin gelap garis yang dihasilkan maka nilai

panjang gelombangnya semakin besar.

5. Untuk jarak L dan y semakin besar , panjang gelombangnya yang dihasilkan

semakin besar, karena berbanding lurus terhadap .

10

DAFTAR PUSTAKA

http://www.wikipedia.org/wiki/Teori_interferensi, 30 November 2008

http://www.wikipedia.co.id/Difraksi, 30 November 2008

http://books.google.co.id/Difraksi+celah+tunggal, 30 November 2008

Widiatmoko, eko. Apa itu spestroskop? / blog 102FM_ITB 30 November 2008

11

LAMPIRAN

12