Laporan Praktikum or 01

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR

Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Nama : Paramitha Dona Fitria Siregar

NPM :1206263383

Fakultas : Teknik

Jurusan : Teknik Kimia

Nomor Praktikum : 0R 01

Tanggal Praktikum : 16 September 2013

LABORATORIUM FISIKA DASAR

UPP - IPD

UNIVERSITAS INDONESIA

Pengukuran Panjang Gelombang Laser

I. Tujuan

Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi

II. Alat

Piranti laser dan catu daya

Piranti pemilih otomatis kisi difraksi (50 slit/ 1mm)

Piranti scaner beserta detektor fotodioda

Camcorder

Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Teori

Difraksi adalah suatu peristiwa pembelokan atau pelenturan suatu gelombang apabila

melalui suatu penghalang atau celah.

Syarat untuk terjadinya difraksi sama dengan interferensi :

Gelombangnya harus koheren

Panjang gelombang lebih kecil dari lebar celah

1. Difraksi celah tunggal

Pola difraksi yang disebabkan oleh celah tunggal dapat dijelaskan oleh Christian Huygens. Menurut Huygens setiap bagian celah berfungsi sebagi sumber gelombang sehingga cahay dari satu bagian celah dapat berinterferensidengan cahaya dari bagian celah lainnya.

Pada gambar dibawah ini. Interferensi minimum yang menghasilkan garis gelap pada layar akan terjadi, jika gelombang 1 dan 3 atau 2 dan 4 berbeda fase ½ , atau beda lintasannya sebesar setengah panjang gelombang.

Gambar 1. Difraksi cahaya pada celah tunggal

Setiap titik pada celah tunggal dapat dianggap sebagai sumber gelombang sekunder.

Selisih antara kedua berkas yang terpisah sejauh d adalah d sin θ.

Gambar 2. Pola difraksi celah tunggal

Analogi dengan pola interferensi celah ganda Young, pola terang difraksi celah tunggal

diperoleh jika:

Dengan:

θ = sudut pembelokan cahaya (°)

m= bilangan bulat (1,2,3,...)

λ = panjang gelombang cahaya (m)

d = jarak antar celah (m)

2. Difraksi pada kisi

Kisi difraksi terdiri atas banyak celah dengan lebar yang sama. Lebar tiap celah pada

kisi difraksi disebut konstanta kisi dan dilambangkan dengan d. Jika dalam sebuah kisi

sepanjang 1 cm terdapat N celah konstanta kisinya adalah:

Pola terang oleh kisi difraksi diperoleh jika:

d sin θ = n λ

Dengan:

d = konstanta kisi

θ = sudut difraksi

m= bilangan bulat

λ = panjang gelombang cahaya

Interferensi minimum (garis gelap) terjadi jika:

d sin θ = (n – ½ )λ

Dengan:

d = konstanta kisi

θ = sudut difraksi

n = 1, 2, 3, …

λ = panjang gelombang cahaya

http://fisikamemangasyik.files.wordpress.com/2011/07/picture10.png%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

Gambar 2. Skema difraksi oleh kisi

Gambar 3. Diagram difraksi pada kisi difraksi

Dalam optika dikenal difraksi Fresnel dan difraksi Fraunhofer. Difraksi Fresnel terjadi

jika gelombang cahaya melalui celah dan terdifraksi pada daerah yang relatif dekat,

menyebabkan setiap pola difraksi yang teramati berbeda-beda bentuk dan ukurannnya, relatif

terhadap jarak. Difraksi Fresnel juga disebut difraksi medan dekat.

Difraksi Fraunhofer terjadi jika gelombang medan melalui celah atau kisi, menyebabkan

perubahan hanya pada ukuran pola yang teramati pada daerah yang jauh. Gelombang-

gelombang cahaya yang keluar dari celah atau kisi pada difraksi Fraunhofer hampir sejajar.

Difraksi fraunhofer juga disebut difraksi medan jauh.

Daya Urai Optik

Jika kita memiliki dua benda titik yang terpisah pada jarak tertentu, bayangan kedua benda

bukanlah dua titik tetapi dua pola difraksi. Jika jarak pisah kedua benda titik terlalu dekat

maka pola difraksi kedua benda saling menindih.

http://fisikamemangasyik.files.wordpress.com/2011/07/picture111.png

Kriteria Rayleigh yang ditemukan Lord Rayleigh menyatakan bahwa dua benda titik yang

dapat dibedakan oleh alat optik, jika pusat pola difraksi benda titik pertama berimpit dengan

pita gelap (minimum) ke satu pola difraksi benda kedua.

Ukuran sudut pemisah agar dua benda titik masih dapat dipisahkan secara tepat

berdasarkan Kriteria Rayleigh disebut sudut resolusi minimum (θm)

D = Diameter

l = Jarak celah ke layar

dm = Jari-jari lingkaran terang

θ = Sudut resolusi

Pola difraksi dapat diperoleh dengan menggunakan sudut θ yang menunjukkan ukuran sudut

dari setiap cincin yang dihasilkan dengan persamaan:

dengan λ merupakan panjang gelombang cahaya yang digunakan.

Untuk sudut-sudut kecil, maka diperoleh θ≈sinθ ≈ tan θ = dm/l dan sama dengan

sudutnya θ sehingga dapat ditulis:

IV. Cara Kerja

Eksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi pada

rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol link rLab di halaman jadwal.

Selanjutnya:

1. Mengaktifkan web cam

2. Memasang kisi dengan meng-klik set button

3. Menghidupkan Power Supply dengan meng-klik radio button disebelahnya

4. Melakukan scanning intensitas pola difraksi dengan meng-klik ikon “ukur”

V. Tugas dan Evaluasi

1. Dari data eksperimen yang diperoleh, buatlah grafik intensitas pola difraksi ( I, pada

eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (x), I vs x ).

2. Berdasarkan spektrum yang diperoleh, tentukan letak terang pusat (m = 0), intensitas

maksimum orde pertama (m = 1) , orde ke-2, orde ke-3 dst. Berilah bilangan orde pada grafik

tersebut untuk setiap intensitas maksimum pola difraksinya.

3. Ukurlah jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde untuk menentukan

sudut difraksi θ tiap-tiap orde. Pada eksperimen ini, jarak antara kisi difraksi dengan detektor

sebesar L = (130 ± 1 ) cm

4. Buatlah grafik sin θ sebagai fungsi orde difraksi (sin θ vs m) dan hitunglah panjang

gelombang (λ) sinar laser berdasarkan gradien garis yang diperoleh.

5. Jika sin θ didekati oleh tan θ, hitunglah λ dengan cara yang sama seperti pada evaluasi no.

4. Berapa penyimpangan relatif λ hasil pendekatan ini terhadap perhitungan λ yang diperoleh

pada evaluasi no.4.

6. Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

VI. Data Pengamatan

Posisi (mm) Intensitas0 0.12

0.44 0.120.88 0.131.32 0.121.76 0.12

2.2 0.132.64 0.123.08 0.133.52 0.133.96 0.12

4.4 0.134.84 0.135.28 0.125.72 0.146.16 0.13

6.6 0.137.04 0.147.48 0.137.92 0.138.36 0.14

8.8 0.139.24 0.159.68 0.16

10.12 0.1510.56 0.17

11 0.1611.44 0.1511.88 0.1512.32 0.1312.76 0.13

13.2 0.1413.64 0.1214.08 0.1314.52 0.1314.96 0.12

15.4 0.1315.84 0.13

16.28 0.1216.72 0.1317.16 0.12

17.6 0.1218.04 0.1318.48 0.1218.92 0.1219.36 0.13

19.8 0.1220.24 0.1320.68 0.1321.12 0.1221.56 0.13

22 0.1322.44 0.1222.88 0.1323.32 0.1223.76 0.12

24.2 0.1324.64 0.1225.08 0.1325.52 0.1325.96 0.12

26.4 0.1326.84 0.1327.28 0.1227.72 0.1328.16 0.12

28.6 0.1229.04 0.1329.48 0.1229.92 0.1230.36 0.13

30.8 0.1231.24 0.1331.68 0.1332.12 0.1232.56 0.13

33 0.1333.44 0.1233.88 0.1334.32 0.1334.76 0.12

35.2 0.1435.64 0.1236.08 0.12

36.52 0.1336.96 0.12

37.4 0.1337.84 0.1338.28 0.1238.72 0.1339.16 0.13

39.6 0.1240.04 0.1340.48 0.1340.92 0.1241.36 0.13

41.8 0.1242.24 0.1342.68 0.1343.12 0.1243.56 0.13

44 0.1344.44 0.1244.88 0.1345.32 0.1345.76 0.12

46.2 0.1446.64 0.1347.08 0.1347.52 0.1547.96 0.17

48.4 0.2248.84 0.3149.28 0.3249.72 0.3150.16 0.32

50.6 0.3251.04 0.451.48 1.7651.92 3.3352.36 4.96

52.8 4.9653.24 4.9653.68 4.9654.12 3.9854.56 1.83

55 0.555.44 0.3555.88 0.3356.32 0.31

56.76 0.2657.2 0.22

57.64 0.1958.08 0.1658.52 0.1558.96 0.13

59.4 0.1359.84 0.1460.28 0.1260.72 0.1361.16 0.13

61.6 0.1262.04 0.1362.48 0.1362.92 0.1263.36 0.14

63.8 0.1264.24 0.1364.68 0.1465.12 0.1265.56 0.13

66 0.1366.44 0.1266.88 0.1367.32 0.1367.76 0.12

68.2 0.1368.64 0.1369.08 0.1269.52 0.1469.96 0.12

70.4 0.1370.84 0.1471.28 0.1271.72 0.1372.16 0.13

72.6 0.1273.04 0.1373.48 0.1373.92 0.1274.36 0.13

74.8 0.1275.24 0.1275.68 0.1376.12 0.1276.56 0.13

77 0.1377.44 0.1277.88 0.1378.32 0.1378.76 0.12

79.2 0.1479.64 0.1380.08 0.1280.52 0.1480.96 0.12

81.4 0.1381.84 0.1482.28 0.1282.72 0.1483.16 0.14

83.6 0.1284.04 0.1484.48 0.1484.92 0.1385.36 0.14

85.8 0.1386.24 0.1386.68 0.1487.12 0.1387.56 0.13

88 0.1588.44 0.1388.88 0.1589.32 0.1789.76 0.21

90.2 0.3690.64 0.5191.08 0.6891.52 0.791.96 0.74

92.4 0.7692.84 1.0593.28 2.2193.72 4.9594.16 4.96

94.6 4.9695.04 4.9695.48 4.9695.92 4.9696.36 4.95

96.8 4.95

97.24 1.3997.68 0.898.12 0.6998.56 0.65

99 0.5999.44 0.4199.88 0.33

100.32 0.23100.76 0.15

101.2 0.16101.64 0.15102.08 0.14102.52 0.15102.96 0.14

103.4 0.13103.84 0.14104.28 0.13104.72 0.13105.16 0.14

105.6 0.12106.04 0.13106.48 0.14106.92 0.13107.36 0.14

107.8 0.14108.24 0.12108.68 0.13109.12 0.13109.56 0.12

110 0.14110.44 0.12110.88 0.13111.32 0.14111.76 0.12

112.2 0.14112.64 0.14113.08 0.12113.52 0.14113.96 0.13

114.4 0.13114.84 0.14115.28 0.13115.72 0.13116.16 0.14

116.6 0.12117.04 0.13

117.48 0.14117.92 0.12118.36 0.14

118.8 0.14119.24 0.12119.68 0.14120.12 0.14120.56 0.13

121 0.14121.44 0.13121.88 0.13122.32 0.14122.76 0.13

123.2 0.14123.64 0.14124.08 0.13124.52 0.14124.96 0.15

125.4 0.14125.84 0.15126.28 0.14126.72 0.13127.16 0.15

127.6 0.14128.04 0.14128.48 0.15128.92 0.14129.36 0.15

129.8 0.16130.24 0.15130.68 0.17131.12 0.18131.56 0.22

132 0.58132.44 1.06132.88 1.69133.32 1.81133.76 2.38

134.2 1.69134.64 1.5135.08 2.19135.52 4.95135.96 4.95

136.4 4.96136.84 4.96137.28 4.96

137.72 4.96138.16 4.96

138.6 4.95139.04 2.55139.48 1.34139.92 1.35140.36 2.13

140.8 2.02141.24 1.1141.68 0.73142.12 0.43142.56 0.17

143 0.18143.44 0.17143.88 0.16144.32 0.17144.76 0.16

145.2 0.16145.64 0.16146.08 0.14146.52 0.15146.96 0.15

147.4 0.14147.84 0.15148.28 0.15148.72 0.14149.16 0.16

149.6 0.16150.04 0.15150.48 0.15150.92 0.14151.36 0.14

151.8 0.15152.24 0.13152.68 0.14153.12 0.15153.56 0.13

154 0.15154.44 0.14154.88 0.13155.32 0.15155.76 0.14

156.2 0.14156.64 0.15157.08 0.13157.52 0.14

157.96 0.15158.4 0.13

158.84 0.15159.28 0.15159.72 0.14160.16 0.15

160.6 0.15161.04 0.15161.48 0.16161.92 0.15162.36 0.15

162.8 0.17163.24 0.15163.68 0.17164.12 0.17164.56 0.16

165 0.18165.44 0.18165.88 0.19166.32 0.25166.76 0.34

167.2 0.32167.64 0.3168.08 0.27168.52 0.29168.96 0.32

169.4 0.32169.84 0.34170.28 0.36170.72 0.39171.16 0.43

171.6 0.48172.04 0.55172.48 0.65172.92 0.99173.36 2.83

173.8 4.95174.24 4.95174.68 4.95175.12 4.95175.56 4.95

176 4.95176.44 4.94176.88 4.93177.32 4.92177.76 4.93

178.2 4.94178.64 4.94179.08 4.94179.52 4.92179.96 4.92

180.4 4.91180.84 4.94181.28 4.95181.72 4.95182.16 4.95

182.6 4.95183.04 4.95183.48 4.95183.92 1.74184.36 0.59

184.8 0.53185.24 0.47185.68 0.42186.12 0.41186.56 0.41

187 0.43187.44 0.43187.88 0.37188.32 0.33188.76 0.29

189.2 0.26189.64 0.27190.08 0.25190.52 0.26190.96 0.33

191.4 0.36191.84 0.27192.28 0.18192.72 0.15193.16 0.16

193.6 0.16194.04 0.14194.48 0.16194.92 0.15195.36 0.14

195.8 0.15196.24 0.14196.68 0.14197.12 0.15197.56 0.14

198 0.14

198.44 0.14198.88 0.13199.32 0.14199.76 0.14

200.2 0.13200.64 0.15201.08 0.14201.52 0.14201.96 0.15

202.4 0.13202.84 0.14203.28 0.15203.72 0.13204.16 0.14

204.6 0.14205.04 0.13205.48 0.15205.92 0.14206.36 0.14

206.8 0.15207.24 0.14207.68 0.14208.12 0.15208.56 0.14

209 0.15209.44 0.15209.88 0.14210.32 0.15210.76 0.15

211.2 0.14211.64 0.16212.08 0.15212.52 0.15212.96 0.16

213.4 0.16213.84 0.17214.28 0.18214.72 0.2215.16 0.3

215.6 0.52216.04 0.73216.48 0.79216.92 0.97217.36 1.1

217.8 1.13218.24 2.61

218.68 4.95219.12 4.95219.56 4.95

220 4.95220.44 4.95220.88 4.95221.32 4.95221.76 4.95

222.2 2.53222.64 1.06223.08 0.95223.52 0.92223.96 0.74

224.4 0.56224.84 0.5225.28 0.35225.72 0.19226.16 0.16

226.6 0.16227.04 0.14227.48 0.15227.92 0.15228.36 0.14

228.8 0.15229.24 0.15229.68 0.14230.12 0.15230.56 0.14

231 0.14231.44 0.15231.88 0.13232.32 0.14232.76 0.15

233.2 0.14233.64 0.14234.08 0.13234.52 0.13234.96 0.14

235.4 0.13235.84 0.13236.28 0.14236.72 0.13237.16 0.14

237.6 0.14238.04 0.12238.48 0.14

238.92 0.13239.36 0.12

239.8 0.14240.24 0.13240.68 0.12241.12 0.14241.56 0.13

242 0.13242.44 0.14242.88 0.12243.32 0.13243.76 0.14

244.2 0.12244.64 0.14245.08 0.14245.52 0.12245.96 0.14

246.4 0.13246.84 0.13247.28 0.14247.72 0.13248.16 0.13

248.6 0.14249.04 0.12249.48 0.13249.92 0.14250.36 0.13

250.8 0.14251.24 0.14251.68 0.13252.12 0.14252.56 0.13

253 0.13253.44 0.15253.88 0.13254.32 0.14254.76 0.15

255.2 0.14255.64 0.16256.08 0.17256.52 0.2256.96 0.3

257.4 0.45257.84 0.5258.28 0.67258.72 0.86

259.16 0.84259.6 1.05

260.04 2.46260.48 4.95260.92 4.95261.36 4.95

261.8 4.95262.24 4.95262.68 4.95263.12 4.95263.56 2.44

264 0.89264.44 0.66264.88 0.66265.32 0.62265.76 0.44

266.2 0.44266.64 0.33267.08 0.22267.52 0.15267.96 0.15

268.4 0.14268.84 0.13269.28 0.14269.72 0.13270.16 0.13

270.6 0.14271.04 0.13271.48 0.14271.92 0.14272.36 0.13

272.8 0.14273.24 0.14273.68 0.12274.12 0.14274.56 0.13

275 0.13275.44 0.14275.88 0.13276.32 0.13276.76 0.14

277.2 0.12277.64 0.13278.08 0.13278.52 0.12278.96 0.13

279.4 0.13279.84 0.12280.28 0.13280.72 0.13281.16 0.12

281.6 0.14282.04 0.12282.48 0.13282.92 0.14283.36 0.12

283.8 0.13284.24 0.13284.68 0.12285.12 0.13285.56 0.13

286 0.12286.44 0.14286.88 0.13287.32 0.13287.76 0.14

288.2 0.12288.64 0.13289.08 0.14289.52 0.12289.96 0.13

290.4 0.13290.84 0.12291.28 0.13291.72 0.13292.16 0.13

292.6 0.14293.04 0.13293.48 0.13293.92 0.14294.36 0.12

294.8 0.13295.24 0.14295.68 0.12296.12 0.14296.56 0.14

297 0.13297.44 0.14297.88 0.14298.32 0.15298.76 0.19

299.2 0.25

299.64 0.27300.08 0.36300.52 0.39300.96 0.38

301.4 0.4301.84 0.72302.28 1.53302.72 2.43303.16 2.83

303.6 3.08304.04 3.01304.48 2.45304.92 1.68305.36 0.72

305.8 0.46306.24 0.36306.68 0.36307.12 0.36307.56 0.28

308 0.29308.44 0.23308.88 0.18309.32 0.14309.76 0.14

310.2 0.13310.64 0.13311.08 0.14311.52 0.12311.96 0.13

312.4 0.14312.84 0.12313.28 0.13313.72 0.13314.16 0.12

314.6 0.14315.04 0.13315.48 0.12315.92 0.14316.36 0.12

316.8 0.13317.24 0.14317.68 0.12318.12 0.13318.56 0.13

319 0.12319.44 0.13

319.88 0.13320.32 0.12320.76 0.13

321.2 0.13321.64 0.12322.08 0.13322.52 0.12322.96 0.13

323.4 0.13323.84 0.12324.28 0.13324.72 0.13325.16 0.12

325.6 0.13326.04 0.13326.48 0.12326.92 0.13327.36 0.12

327.8 0.13328.24 0.13328.68 0.12329.12 0.13329.56 0.13

330 0.12330.44 0.13330.88 0.13331.32 0.12331.76 0.13

332.2 0.12332.64 0.12333.08 0.13333.52 0.12333.96 0.12

334.4 0.13334.84 0.12335.28 0.13335.72 0.13336.16 0.12

336.6 0.13337.04 0.13337.48 0.12337.92 0.13338.36 0.12

338.8 0.13339.24 0.13339.68 0.12

340.12 0.13340.56 0.13

341 0.12341.44 0.14341.88 0.14342.32 0.13342.76 0.14

343.2 0.14343.64 0.13344.08 0.15344.52 0.15344.96 0.16

345.4 0.18345.84 0.16346.28 0.17346.72 0.16347.16 0.14

347.6 0.14348.04 0.14348.48 0.13348.92 0.14349.36 0.13

349.8 0.13350.24 0.14350.68 0.13351.12 0.13351.56 0.13

352 0.12352.44 0.13352.88 0.13353.32 0.12353.76 0.13

354.2 0.13354.64 0.12355.08 0.13355.52 0.12355.96 0.12

356.4 0.13356.84 0.12357.28 0.13357.72 0.13358.16 0.12

358.6 0.13359.04 0.13

VII. Pengolahan Data

Grafik intensitas terhadap posisi (mm)

Berdasarkan spektrum yang diperoleh, letak terang pusat (m = 0), intensitas maksimum orde

pertama (m = 1) , orde ke-2, orde ke-3 dst. pada grafik untuk setiap intensitas maksimum pola

difraksinya.

Berdasarkan modul rLab dapat diketahui bahwa:

Jarak antara kisi difraksi dengan detektor (L) = (130 ± 1) cm = 1300 mm

Banyaknya kisi (N) = 50 kisi/mm, sehingga d = 1/N = 1 mm/50 = 0.02 mm

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa:

Terang Pusat (m = 0) : 173,8 mm

Terang Orde 1 (m = 1) : 135,52 mm dan 218,68 mm



Jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde untuk menentukan sudut

difraksi θ tiap-tiap orde dengan jarak antara kisi difraksi dengan detektor sebesar L = (130 ±

1 ) cm.

a. Posisi terang pusat (m = 0) = 173,8 mm

b. Posisi intensitas maksimum orde 1 (m = 1)

Jarak 11 : |posisi terang pusat – posisi terang orde 1| : 173,8 – 218,68

: 44,88 mm


: 38,28 mm

Posisi intensitas maksimum orde 1 adalah:

Y = (Jarak 11 + Jarak 12) = 44,88 + 38,28 = 41,58 mm

2 2

sin Ɵ = Y = 41,58 x 10-2 = 0,032 L 1300 x 10-2

Ɵ = arc sin 0,032 = 1,830

c. Posisi intensitas maksimum orde 2 (m = 2)


: 86,68 mm


: 80,08 mm


Y = (Jarak 21 + Jarak 22) = 86,68 + 80,08 = 83,38 mm

2 2

sin Ɵ = Y = 83,38 x 10-2 = 0,064 L 1300 x 10-2

Ɵ = arc sin 0,064 = 3,670

d. Posisi intensitas maksimum orde 3 (m = 3)


: 129,8 mm


: 121,44 mm


Y = (Jarak 31 + Jarak 32) = 129,8 + 121,44 = 125,62 mm

2 2

sin Ɵ = Y = 125,62 x 10-2 = 0,096 L 1300 x 10-2

Ɵ = arc sin 0,096 = 5,510

Tabel hubungan antara m (orde) dengan sin Ɵ

m (orde) sin Ɵ

1 0.032

2 0.064

3 0.096

X = m (orde)

Y = sin Ɵ

B =

=

= 0.032

Kisi yang digunakan mempunyai goresan mencapai 50 goresan per milimeter, jadi jarak

antara dua celah sangat kecil, yaitu

d = = 2 x 10-2 mm = 2 x 10-5 m

Jadi, panjang gelombang (λ) sinar laser adalah

m = λ/d

λ = m x d

λ = (0.032)(2 x 10-5) = 6,4 x 10-7 m

Penyimpangan relatif λ hasil pendekatan sin θ didekati oleh tan θ terhadap perhitungan λ yang

diperoleh pada evaluasi sebelumnya.

m Ɵ tan Ɵ

1 1.83 0.032

2 3.67 0.064

3 5.51 0.096

X = m (orde)

Y = sin Ɵ

B =

=

= 0.032

Kisi yang digunakan mempunyai goresan mencapai 50 goresan per milimeter, jadi jarak

antara dua celah sangat kecil, yaitu

d = = 2 x 10-2 mm = 2 x 10-5 m

Jadi, panjang gelombang (λ) sinar laser adalah

m = λ/d

λ = m x d

λ = (0.032)(2 x 10-5) = 6,4 x 10-7 m

Kesalahan relatif akibat pendekatan sin Ɵ terhadap tan Ɵ:

VIII. Analisis Data

A. Analisis Percobaan

Percobaan OR 01 tentang pengukuran panjang gelombang laser ini mempunyai tujuan

untuk mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi yang

dilakukan secara online melalui sitrampil. Alat-alat yang digunakan adalah Piranti laser

dan catu daya, piranti pemilih otomatis kisi difraksi (50 slit/ 1mm), piranti scaner beserta

detektor fotodioda, camcorder, dan unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali

otomatis.

Percobaan ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol link rLab dan dilanjutkan dengan

mengaktifkan web cam. Setelah aktif, praktikan meng-klik set button untuk memasang kisi serta

menghidupkan power supply dengan cara meng-klik radio button disebelahnya. Setelah power

supply hidup, praktikan meng-klik simbol ukur untuk melakukan scanning intensitas pola difraksi

dan kemudian akan didapatkan 817 data yang kemudian diolah untuk dapat menentukan

panjang gelombang sinar laser tersebut. Dari semua data pada percobaan OR 01, kita dapat

menentukan titik terang pusat dan juga titik terang pada orde 1, 2, dan 3.

B. Analisis Hasil

Dari percobaan OR 01 tentang pengukuran panjang gelombang laser ini, didapatkan hasil

bahwa untuk menentukan posisi terang pada kisi difraksi dapat dilihat dari perubahan

intensitasnya. Saat intensitas kisi tersebut bertambah kemudian berkurang yang menyebabkan

timbulnya beberapa titik puncak pada grafik yang dibuat antara intensitas tersebut, posisi kisi

akan membentuk terang dengan berbaga orde serta membentuk terang pusat. Grafik intensitas

pola difraksi yang dibuat antara posisi dengan intensitas menunjukkan adanya gelombang

naik turun yang menandakan bahwa sedang terjadi difraksi. Letak titik terang ditentukan dari

intensitas maksimum yang tercatat pada setiap posisi kisi difraksi dan dengan mencari nilai

rata-rata posisi pada intensitas maksimum yang ada di setiap orde yang terbaca. Sementara

terang puat dapat ditemukan dengan mencari intensitas maksimum yang terbaca pada banyak

posisi dan lama (panjang) dengan nilai maksimum yang konstan. Untuk mencari jarak antara

tiap orde dengan terang pusta (Y) dapat dicari dengan mencari selisih dari rata-rata posisi tiap

orde dengan posisi terang pusat. Dari perhitungan, dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin

besar nilai m, maka jarak antara orde-m tersebut dengan terang pusatnya akan semakin jauh

(besar).

Grafik intensitas terhadap posisi (mm)

Praktikan dapat menentukan besarnya sudut pembelokan cahaya dari masing-masing orde

dengan mengetahui posisi terang di tiap-tiap orde dan jarak yang diperoleh antara orde

dengan terang pusatnya. Setelah itu, praktikan membandingkan nilai sin θ dengan tan θ

masing-masing terhadap orde. Pada percobaan kali ini, karena nilai θ yang kecil, maka nilai

sin θ dan tan θ menghasilkan nilai yang sama, sehingga penyimpangan relatif yang terbentuk

sebesar 0%. Besar sudut sebenarnya dipengaruhi oleh panjang lintasan atau jarak antara kisi

difraksi dengan detektor (L) serta jarak antara suatu orde dengan terang pusatnya (Y).

Semakin besar nilai L semakin kecil nilai sin θ yang diperoleh dan semakin besar nilai Y

(jarak antara suatu orde dengan terang pusatnya) maka nilai sin θ akan semakin besar.

Kemudian praktikan dapat mencari nilai panjang gelombang laser dengan

membandingkan nilai sin θ dan tan θ yang ternyata sama. Dengan nilai sin θ yang telah

diketahui, praktikan dapat menggunakan metode least square untuk kemudian mencari nilai

m. Setelah nilai m di dapatkan kita dapat mengalikan nilai m tersebut dengan besar jarak

antara celah (d) untuk menentukan panjang gelombang yang terbentuk. Besar jarak antara

celah pada kisi difraksi ini yaitu sebesar 0,002 cm atau 2 x 10-5 m.

Panjang gelombang laser yang dihasilkan pada percobaan OR 01 kali ini adalah sebesar

6,4 x 10-7 m. Dari hasil pengolahan data dapat dilihat bahwa nilai θ (sudut pembelokan

cahaya) berbanding lurus dengan nilai orde, sehingga semakin besar nilai orde makan

semakin besar pula sudut pembelokan cahayanya.

C. Analisis Kesalahan

Kesalahan dalam percobaan OR 01 tentang pengukuran panjang gelombang laser ini

dapat terjadi saat praktikan mengambil data dari link rLab. Selain itu, kesalahan dapat pula

terjadi setelah praktikan melakukan pengolahan data dari seluruh data yang ada. Oleh karena

itu, dibutuhkan ketelitian dalam pengolahan data dikarenakan jumlah data yang dihasilkan

pada percobaan ini terbilang sangat banyak. Selain itu perhitungan terhadap rumus yang

digunakan serta penggunaan angka penting juga berpengaruh terhadap perhitungan dalam

percobaan kali ini.

Kesalahan pada percobaan kali ini relatif kecil. Hal ini dikarenakan data yang dihasilkan

pada percobaan ini menghasilkan grafik yang dapat dibaca dengan mudah sehingga praktikan

dapat menentukan nilai posisi dari intensitas maksimum dari masing-masing orde.

IX. Kesimpulan

Semakin besar nilai m (orde), maka jarak orde tersebut dengan titik terang pusat akan

semakin jauh.

Nilai θ (sudut pembelokan cahaya) berbanding lurus dengan nilai m (orde), sehingga

semakin besar nilai orde makan semakin besar pula sudut pembelokan cahayanya.

Jika besar sudut pembelokan cahaya bertambah, maka panjang gelombang yang

terbentuk akan semakin kecil.

Referensi

Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition,

http://sitrampil.ui.ac.id

Laporan Praktikum or 01

Documents

Transcript of Laporan Praktikum or 01