LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2R-LAB

Nama : Genta DewolonoNPM: 1406533251Fakultas/ProgramStudi:Teknik / TeknikSipilNomor/Nama Percobaan: OR 02 / Pengukuran Lebar CelahMingguPercobaan:1TanggalPercobaan: 5 Maret 2015Koordinator Asisten: Febrian Pratama

Unit Pelaksanaan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar( UPP IPD )Universitas Indonesia1. Tujuan PercobaanMengukur lebar celah tunggal dengan menggunakan metode difraksi2. Peralatan1. Piranti Laser dan catu Daya2. Piranti Pemilih otomatis celah tunggal3. Piranti scanner beserta detector fotodioda4. Camcorder5. Unit PC beserta DAQ perangkat pengendali otomatis3. TeoriDifraksi merupakan pembelokan cahaya di se-kitar suatu penghalang /suatu celah. Semakin kecil penghalang atau celah yang menghalangi cahaya tersebut, maka penyebaran gelombang akan menjadi semakin besar. Hal ini bisa diterangkan oleh prinsip Huygens. Menurut prinsip Huygens, pada saat melewati celah kecil, muka gelombang (wave front) akan menimbulkan wavelet-wavelet baru yang jumlahnya tak terhingga sehingga gelombang tidak mengalir lurus saja, tetapi menyebar.Berkas sinar dengan panjang gelombang yang dilewatkan pada sebuah celah sempit dengan lebar a akan mengalami difraksi. Pola difraksi ini dapat dilihat pada layar atau diukur dengan sensor cahaya. Jika jarak antara celah dengan layar jauh lebih besar dari pada lebar celah (L a), maka berkas yang sampai di layar dapat dianggap paralel. Pada difraksi celah tunggal, pola gelap (intensitas minimum) akan terjadi jika perbedaan panjang lintasan berkas (a sin ) antara berkas paling atas dan berkas paling bawah sebesar , 2, 3, dst, (Gbr. 1).Dengan demikian pola gelap pada difraksi yang terjadi karena celah tunggal dapat dinyatakan oleh a sin = n

dengan n=1,2,3,...(1)

Gbr .1.Diagram difraksi pada celah tunggal4. Cara KerjaEksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi pada rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombollink rLabdi halaman jadwal dengan melakukan prosedur,yaitu :1. Memasang kisi dan peralatan percobaan dengan klik SET.

2. Menghidupkan Power Supply Laser untuk menyalakan laser.

3. Mengaktifkan dan menjalankan sensor cahaya untuk mendeteksi (scanning) pola difraksi laser dengan klik UKUR.

4. Mengambil data dengan menyimpannya ke dalam Excel dan mengolahnya sesuai dengan tugas dan evaluasi dengan klik Grafik dan Data.

Gbr rangkaian percobaan5. Data Percobaan

No.Posisi (mm)Intensitas

100.11

20.440.11

30.880.11

41.320.11

51.760.11

62.20.11

72.640.11

83.080.11

93.520.11

103.960.11

114.40.11

124.840.11

135.280.11

145.720.11

156.160.11

166.60.11

177.040.11

187.480.11

197.920.11

208.360.11

218.80.11

229.240.11

239.680.11

2410.120.11

2510.560.11

26110.11

2711.440.11

2811.880.11

2912.320.11

3012.760.11

3113.20.11

3213.640.11

3314.080.11

3414.520.11

3514.960.11

3615.40.11

3715.840.11

3816.280.11

3916.720.11

4017.160.11

4117.60.11

4218.040.11

4318.480.11

4418.920.11

4519.360.11

4619.80.11

4720.240.11

4820.680.11

4921.120.11

5021.560.11

51220.11

5222.440.11

5322.880.11

5423.320.11

5523.760.11

5624.20.11

5724.640.11

5825.080.11

5925.520.11

6025.960.11

6126.40.11

6226.840.11

6327.280.11

6427.720.11

6528.160.11

6628.60.11

6729.040.11

6829.480.11

6929.920.11

7030.360.11

7130.80.11

7231.240.11

7331.680.11

7432.120.11

7532.560.11

76330.11

7733.440.11

7833.880.11

7934.320.11

8034.760.11

8135.20.11

8235.640.11

8336.080.11

8436.520.11

8536.960.11

8637.40.11

8737.840.11

8838.280.11

8938.720.11

9039.160.11

9139.60.11

9240.040.11

9340.480.11

9440.920.11

9541.360.11

9641.80.11

9742.240.11

9842.680.11

9943.120.11

10043.560.11

101440.11

10244.440.11

10344.880.11

10445.320.11

10545.760.11

10646.20.11

10746.640.11

10847.080.11

10947.520.11

11047.960.11

11148.40.11

11248.840.11

11349.280.11

11449.720.11

11550.160.11

11650.60.11

11751.040.11

11851.480.11

11951.920.11

12052.360.11

12152.80.11

12253.240.11

12353.680.11

12454.120.11

12554.560.11

126550.11

12755.440.11

12855.880.11

12956.320.11

13056.760.11

13157.20.11

13257.640.11

13358.080.11

13458.520.11

13558.960.11

13659.40.11

13759.840.11

13860.280.11

13960.720.11

14061.160.11

14161.60.11

14262.040.11

14362.480.11

14462.920.11

14563.360.11

14663.80.11

14764.240.11

14864.680.11

14965.120.11

15065.560.11

151660.11

15266.440.11

15366.880.11

15467.320.11

15567.760.11

15668.20.11

15768.640.11

15869.080.11

15969.520.11

16069.960.11

16170.40.11

16270.840.11

16371.280.11

16471.720.11

16572.160.11

16672.60.11

16773.040.11

16873.480.11

16973.920.11

17074.360.11

17174.80.11

17275.240.11

17375.680.11

17476.120.11

17576.560.11

176770.11

17777.440.11

17877.880.11

17978.320.11

18078.760.11

18179.20.11

18279.640.11

18380.080.11

18480.520.11

18580.960.11

18681.40.11

18781.840.11

18882.280.11

18982.720.11

19083.160.11

19183.60.11

19284.040.11

19384.480.11

19484.920.11

19585.360.11

19685.80.11

19786.240.11

19886.680.11

19987.120.11

20087.560.11

201880.11

20288.440.11

20388.880.11

20489.320.11

20589.760.11

20690.20.11

20790.640.11

20891.080.11

20991.520.11

21091.960.11

21192.40.11

21292.840.11

21393.280.11

21493.720.11

21594.160.11

21694.60.11

21795.040.11

21895.480.11

21995.920.11

22096.360.11

22196.80.11

22297.240.11

22397.680.11

22498.120.11

22598.560.11

226990.11

22799.440.11

22899.880.11

229100.320.11

230100.760.11

231101.20.11

232101.640.11

233102.080.11

234102.520.11

235102.960.11

236103.40.11

237103.840.11

238104.280.11

239104.720.11

240105.160.11

241105.60.11

242106.040.11

243106.480.11

244106.920.11

245107.360.11

246107.80.11

247108.240.11

248108.680.11

249109.120.11

250109.560.11

2511100.11

252110.440.11

253110.880.11

254111.320.11

255111.760.11

256112.20.11

257112.640.11

258113.080.11

259113.520.11

260113.960.11

261114.40.11

262114.840.11

263115.280.11

264115.720.11

265116.160.11

266116.60.11

267117.040.11

268117.480.11

269117.920.11

270118.360.11

271118.80.11

272119.240.11

273119.680.11

274120.120.11

275120.560.11

2761210.11

277121.440.11

278121.880.11

279122.320.11

280122.760.11

281123.20.11

282123.640.11

283124.080.11

284124.520.11

285124.960.11

286125.40.11

287125.840.11

288126.280.11

289126.720.11

290127.160.11

291127.60.11

292128.040.11

293128.480.11

294128.920.11

295129.360.11

296129.80.11

297130.240.11

298130.680.11

299131.120.11

300131.560.11

3011320.11

302132.440.11

303132.880.11

304133.320.11

305133.760.11

306134.20.11

307134.640.11

308135.080.11

309135.520.11

310135.960.11

311136.40.11

312136.840.11

313137.280.11

314137.720.11

315138.160.11

316138.60.11

317139.040.11

318139.480.11

319139.920.11

320140.360.11

321140.80.11

322141.240.11

323141.680.11

324142.120.11

325142.560.11

3261430.11

327143.440.11

328143.880.11

329144.320.11

330144.760.11

331145.20.11

332145.640.11

333146.080.11

334146.520.11

335146.960.11

336147.40.11

337147.840.11

338148.280.11

339148.720.11

340149.160.11

341149.60.11

342150.040.11

343150.480.11

344150.920.11

345151.360.11

346151.80.11

347152.240.11

348152.680.11

349153.120.11

350153.560.11

3511540.11

352154.440.11

353154.880.11

354155.320.11

355155.760.11

356156.20.11

357156.640.11

358157.080.11

359157.520.11

360157.960.11

361158.40.11

362158.840.11

363159.280.11

364159.720.11

365160.160.11

366160.60.11

367161.040.12

368161.480.12

369161.920.12

370162.360.12

371162.80.12

372163.240.12

373163.680.12

374164.120.12

375164.560.12

3761650.12

377165.440.12

378165.880.12

379166.320.13

380166.760.12

381167.20.13

382167.640.13

383168.080.13

384168.520.13

385168.960.13

386169.40.12

387169.840.12

388170.280.11

389170.720.11

390171.160.11

391171.60.11

392172.040.12

393172.480.12

394172.920.12

395173.360.12

396173.80.12

397174.240.12

398174.680.13

399175.120.13

400175.560.13

4011760.14

402176.440.14

403176.880.14

404177.320.15

405177.760.15

406178.20.16

407178.640.15

408179.080.16

409179.520.16

410179.960.16

411180.40.16

412180.840.16

413181.280.16

414181.720.16

415182.160.15

416182.60.15

417183.040.15

418183.480.14

419183.920.14

420184.360.13

421184.80.13

422185.240.13

423185.680.12

424186.120.12

425186.560.12

4261870.12

427187.440.11

428187.880.11

429188.320.11

430188.760.11

431189.20.11

432189.640.11

433190.080.11

434190.520.11

435190.960.11

436191.40.11

437191.840.11

438192.280.11

439192.720.11

440193.160.11

441193.60.11

442194.040.11

443194.480.11

444194.920.11

445195.360.11

446195.80.11

447196.240.11

448196.680.11

449197.120.11

450197.560.11

4511980.11

452198.440.11

453198.880.11

454199.320.11

455199.760.11

456200.20.11

457200.640.11

458201.080.11

459201.520.11

460201.960.11

461202.40.11

462202.840.11

463203.280.11

464203.720.11

465204.160.11

466204.60.11

467205.040.11

468205.480.11

469205.920.11

470206.360.11

471206.80.11

472207.240.11

473207.680.11

474208.120.11

475208.560.11

4762090.11

477209.440.11

478209.880.11

479210.320.11

480210.760.11

481211.20.11

482211.640.11

483212.080.11

484212.520.11

485212.960.11

486213.40.11

487213.840.11

488214.280.11

489214.720.11

490215.160.11

491215.60.11

492216.040.11

493216.480.11

494216.920.11

495217.360.11

496217.80.11

497218.240.11

498218.680.11

499219.120.11

500219.560.11

5012200.11

502220.440.11

503220.880.11

504221.320.11

505221.760.11

506222.20.11

507222.640.11

508223.080.11

509223.520.11

510223.960.11

511224.40.11

512224.840.11

513225.280.11

514225.720.11

515226.160.11

516226.60.11

517227.040.11

518227.480.11

519227.920.11

520228.360.11

521228.80.11

522229.240.11

523229.680.11

524230.120.11

525230.560.11

5262310.11

527231.440.11

528231.880.11

529232.320.11

530232.760.11

531233.20.11

532233.640.11

533234.080.11

534234.520.11

535234.960.11

536235.40.11

537235.840.11

538236.280.11

539236.720.11

540237.160.11

541237.60.11

542238.040.11

543238.480.11

544238.920.11

545239.360.11

546239.80.11

547240.240.11

548240.680.11

549241.120.11

550241.560.11

5512420.11

552242.440.11

553242.880.11

554243.320.11

555243.760.11

556244.20.11

557244.640.11

558245.080.11

559245.520.11

560245.960.11

561246.40.11

562246.840.11

563247.280.11

564247.720.11

565248.160.11

566248.60.11

567249.040.11

568249.480.11

569249.920.11

570250.360.11

571250.80.11

572251.240.11

573251.680.11

574252.120.11

575252.560.11

5762530.11

577253.440.11

578253.880.11

579254.320.11

580254.760.11

581255.20.11

582255.640.11

583256.080.11

584256.520.11

585256.960.11

586257.40.11

587257.840.11

588258.280.11

589258.720.11

590259.160.11

591259.60.11

592260.040.11

593260.480.11

594260.920.11

595261.360.11

596261.80.11

597262.240.11

598262.680.11

599263.120.11

600263.560.11

6012640.11

602264.440.11

603264.880.11

604265.320.11

605265.760.11

606266.20.11

607266.640.11

608267.080.11

609267.520.11

610267.960.11

611268.40.11

612268.840.11

613269.280.11

614269.720.11

615270.160.11

616270.60.11

617271.040.11

618271.480.11

619271.920.11

620272.360.11

621272.80.11

622273.240.11

623273.680.11

624274.120.11

625274.560.11

6262750.11

627275.440.11

628275.880.11

629276.320.11

630276.760.11

631277.20.11

632277.640.11

633278.080.11

634278.520.11

635278.960.11

636279.40.11

637279.840.11

638280.280.11

639280.720.11

640281.160.11

641281.60.11

642282.040.11

643282.480.11

644282.920.11

645283.360.11

646283.80.11

647284.240.11

648284.680.11

649285.120.11

650285.560.11

6512860.11

652286.440.11

653286.880.11

654287.320.11

655287.760.11

656288.20.11

657288.640.11

658289.080.11

659289.520.11

660289.960.11

661290.40.11

662290.840.11

663291.280.11

664291.720.11

665292.160.11

666292.60.11

667293.040.11

668293.480.11

669293.920.11

670294.360.11

671294.80.11

672295.240.11

673295.680.11

674296.120.11

675296.560.11

6762970.11

677297.440.11

678297.880.11

679298.320.11

680298.760.11

681299.20.11

682299.640.11

683300.080.11

684300.520.11

685300.960.11

686301.40.11

687301.840.11

688302.280.11

689302.720.11

690303.160.11

691303.60.11

692304.040.11

693304.480.11

694304.920.11

695305.360.11

696305.80.11

697306.240.11

698306.680.11

699307.120.11

700307.560.11

7013080.11

702308.440.11

703308.880.11

704309.320.11

705309.760.11

706310.20.11

707310.640.11

708311.080.11

709311.520.11

710311.960.11

711312.40.11

712312.840.11

713313.280.11

714313.720.11

715314.160.11

716314.60.11

717315.040.11

718315.480.11

719315.920.11

720316.360.11

721316.80.11

722317.240.11

723317.680.11

724318.120.11

725318.560.11

7263190.11

727319.440.11

728319.880.11

729320.320.11

730320.760.11

731321.20.11

732321.640.11

733322.080.11

734322.520.11

735322.960.11

736323.40.11

737323.840.11

738324.280.11

739324.720.11

740325.160.11

741325.60.11

742326.040.11

743326.480.11

744326.920.11

745327.360.11

746327.80.11

747328.240.11

748328.680.11

749329.120.11

750329.560.11

7513300.11

752330.440.11

753330.880.11

754331.320.11

755331.760.11

756332.20.11

757332.640.11

758333.080.11

759333.520.11

760333.960.11

761334.40.11

762334.840.11

763335.280.11

764335.720.11

765336.160.11

766336.60.11

767337.040.11

768337.480.11

769337.920.11

770338.360.11

771338.80.11

772339.240.11

773339.680.11

774340.120.11

775340.560.11

7763410.11

777341.440.11

778341.880.11

779342.320.11

780342.760.11

781343.20.11

782343.640.11

783344.080.11

784344.520.11

785344.960.11

786345.40.11

787345.840.11

788346.280.11

789346.720.11

790347.160.11

791347.60.11

792348.040.11

793348.480.11

794348.920.11

795349.360.11

796349.80.11

797350.240.11

798350.680.11

799351.120.11

800351.560.11

8013520.11

802352.440.11

803352.880.11

804353.320.11

805353.760.11

806354.20.11

807354.640.11

808355.080.11

809355.520.11

810355.960.11

811356.40.11

812356.840.11

813357.280.11

814357.720.11

815358.160.11

816358.60.11

817359.040.11

6.

7. Tugas dan Evaluasi

1. Membuat grafik intensitas pola difraksi ( I, pada eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (x), I vs x ).

2. Menentukan letak terang pusat, intensitas minimum orde pertama (n=1), orde ke-2 (n=2), orde ke-3 (n=3), dst. Kemudian memberi bilangan orde pada setiap intensitas minimum pola difraksi.Dari data yang didapat dan grafik yang dibuat, didapatkan beberapa titik maksimum dan minimum. Posisi garis gelap dan garis terang dapat ditentukan dengan data dan grafik karena adanya intensitas maksimum dan minimum. Intensitas maksimum merupakan garis terang, sedangkan intensitas minimum merupakan garis gelapnya. Titik maksimum yang paling tinggi adalah sebagai garis terang utama dengan intensitas paling tinggi. Menurut data percobaan, titik maksimum adalah titik pada data ke 414, pada posisi x=181,72 mm dengan intensitas I=0,16Intensitas minimum bisa dilihat dari grafik dan data, yaitu :

NMinimum KananMinimum KiriIntensitas

180,4160,60,11

2187189,20,11

3160,6170,280,11

4161,04165,880,12

5166,32167,20,13

6176183,040,14

7178,64182,160,15

8178,2179,080,16

3. Menghitung jarak antara dua minimum orde pertama (n=1), dua minimum orde ke-2 (n=2) dst. Menghitung berdasarkan definisinya seperti pada Gbr.1.Menentukan jarak antara dua minimum yaitu setiap orde n=1 sampai n=8.NMinimum KananMinimum KiriSelisih Kanan KiriL (mm)Sin

1166,32167,20,8810000,000880,05

2178,2179,080,8810000,000880,05

3187189,22,210000,00220,12

4178,64182,163,5210000,003520,20

5161,04165,884,8410000,004840,27

6176183,047,0410000,007040,40

7160,6170,289,6810000,009680,55

880,4160,680,210000,08024,6

Menentukan sinus sudut diapat dihitung dengan selisih ketinggian dengan jarak antar celah dengan layar, yaitu 1m= 1000 mm.

4. Menghitung lebar celah a dengan metode grafik. Buatlah grafik antara sin vs. n. Pada eksperimen ini laser yang digunakan mempunyai = ( 650 10 ) nm.

Sesuai grafik diatas yaitu

8. Analisis8.1 Analisis PercobaanPada percobaan Rlab OR-02 ini yang bertujuan untuk mengukur lebar celah dengan metode difraksi dikerjakan dengan langkah langkah yang sudah tersedia dimulai dari mengambil data hingga mengolahnya sesuai dengan tugas dan evaluasi yang di tanyakan, Data yang dihasilkan cukup banyak mencapai 817 data yang terdiri hanya dari 2 variabel yaitu posisi dan Intensitas. Kemudian dengan dilandaskannya teori pendukung dan sendikit teori tambahan terutama mengenai Difraksi cahaya yang termasuk sifat dari cahaya yaitu pembelokan cahaya dalam suatu celah dimana disini pada suatu celah tunggal diberi panjang gelombang cahaya kita bisa dapat mengetahui hasil dari lebar celah yang di lalui cahaya. Dengan dua variable tersebut kita bisa mencari variable lain seperti sudut kemudian grafik , menentukan letak terang pusat dan Intensitas minimum orde hingga yang paling penting lebar celah. Dari percobaan ini kita juga dapat mengetahui bahwa kisi difraksi memiliki fungsi yang berbeda tidak hanya untuk menganalisa sumber cahaya apa yang melaluinnya, tetapi termasuk komponen untuk mendapatkan lebar celah yang dilalui cahaya. Pengambilan data praktikum ini lebih mudah dibandingkan dengan pengambilan data yang manual sehingga analisis hasil praktikum ini harus dimaksimalkan praktikan.

8.2 Analisis Hasil dan GrafikBerdasarkan data yang telah kita sudah olah menjadi data yang lebih kompleks dan sesuai dengan yang ditanyakan. Bahwa hubungan antara posisi dengan Intensitas tidak terjadi kecendrungan yang seperti posisi yang memiliki Intensitas tinggi hanya pada beberapa posisi saja dan posisi yang lain cenderung stabil dan tidak berubah tetapi hal ini sangat penting karena untuk menentukan letak terang pusat harus mencari Intensitas cahaya yang maksimum karena hasil yang saya dapatkan yaitu titik pada data ke 414, pada posisi x = 181,72 mm dengan intensitas I = 0,16. Kemudian ditentukannya posisi Intensitas minimum untuk orde 1-orde 8 saya memilikih jangka orde tersebut karena untuk membuktikan hasil yang lebih akurat. Kemudian dari Intensitas minimum tersebut ada selisih dari minimum kanan dan minimum kiri yang nantinya akan digunakan untuk mencari sin kemudian sudut yang sesuai dengan hasil sinus tersebut. Kemudian membuat grafik sin vs N yang nantinya akan mendapatkan hasil Least square linear yaitu , karena yang ditanyakan adalah lebar celah maka

Berdasarkan grafik yang diketahui, Grafik hubungan antara intensitas dan posisi menunjukan kecenderungan yang teratur dari mulai naik, mencapai titik puncak lalu kembali turun secara teratur. Hal itu menunjukkan adanya terang pusat dan pola gelap yang terdiri di dua posisi untuk tiap ordenya. Untuk grafik selanjutnya, yaitu grafik hubungan antara panjang gelombang dan sin sudut menunjukkan kecenderungan naik. Hal itu dapat diartikan bahwa dengan panjang gelombang yang sama, semakin besar ordo sudut celah semakin besar.

8.3 Analisis KesalahanJika dianalisa lagi kesalahan yang mungkin terjadi pada percobaan ini yaitu pada Intensitas cahaya yang karena hanya bernilai 2 angka dibelakang desimal sehingga hasil yang akan keluar menjadi tidak akurat dibandingkan dengan hasil yang memiliki 4 angka desimal atau lebih, contoh konkret bila kita mengalikan dengan kalkulator dengan beberapa angka dibelakang decimal akan menghasilkan hasil yang sedikit berbeda dan yang pastinya keakuratannya tidak maksimal.8.4 KesimpulanKesimpulan yang bisa diambil dari percobaan ini adalah :1. Hasil dari pengukuran lebar celah adalah 0,09285 mm dengan least square y=0.007 x-0.0192. Grafik menunjukkan bahwa hubungan antara posisi dan Intensitas cenderung konstan naik kemudian turun untuk mendapatkan Intensitas maksimu, kemudian antara sin dengan N menunjukkan hasil yang berbanding lurus.9. Referensi9.1 Giancoli, D.C. 2000. Physics for Scientists & Engineers, Third Edition, NJ: Prentice Hall9.2 Halliday, Resnick, Walker.2005. Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition.NJ: John Wiley & Sons, Inc 9.3 Tripler, P.A., 1998, Fisika Untuk Sains dan Teknik-Jilid 2 (Terjemahan), Jakarta : Erlangga.