LAPORAN PRAKTIKUM R-LABPENGUKURAN LEBAR CELAH

Nama / NPM Fakultas / Program studi Kode Praktikum Tanggal Praktikum

: Puspa Suparno / 1006660945 : Teknik / Teknik Lingkungan : OR02 : 14 Oktober 2011

Laboratorium Fisika Dasar Unit Pelaksana Ilmu Pengetahuan Dasar (UPP-IPD) Universitas Indonesia

I.

Tujuan Mengukur lebar celah tunggal dengan menggunakan metode difraksi

II. -

Alat Piranti laser dan catu daya Piranti pemilih otomatis celah tunggal Piranti scaner beserta detektor fotodioda Camcorder Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III.

Teori

Jika muka gelombang bidang tiba pada suatu celah sempit (lebarnya lebih kecil dari panjang gelombang), maka gelombang ini akan meng-alami lenturan sehingga terjadi gelombang-gelombang setengah lingkaran yang melebar di belakang celah tersebut. Peristiwa ini dikenal dengan difraksi. Difraksi 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.

Difraksi atau pembelokkan (pelenturan) cahaya merupakan salah satu cara untuk menguji apakah cahaya merupakan suatu gelombang. Difraksi cahaya sebenarnya sudah ditemukan sejak pertengahan abad ke-17 oleh Fransesco Grimaldi. Namun baru 10 tahun setelah penemuan Young, orang mengakui bahwa cahaya mempunyai sifat gelombang. Augustin Fresnel dan Francois Argo menunjukkan sederetan percobaan difraksi dan interferensi yang menyimpulkan bahwa cahaya adalah gelombang. Gambar dibawah ini merupakan suatu tepi tajam yang menghalangi sumber cahaya dengan layar

Jika tidak ada difraksi kita mengharapkan pada layer akan gelap. Namum kenyataannya pada layer terdapat pola gelap dan terang, pola-pola tersebut timbul karena adanya peristiwa pelenturan (difraksi) cahaya oleh tepi tajam tersebut.

Difraksi Celah Tunggal 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 : [1] dengan n = 1, 2, 3, ... (1)

Gbr.1. Diagram difraksi pada celah tunggal

Pola interferensi dihasilkan dari celah ganda. Kita juga dapat menghasilkan pola interferensi dengan celah tunggal yang lebar celahnya mendekati l (tidak lebih kecil atau lebih besar)

m= + 1

m= - 1

Catatan : terang pusat lebarnya dua kali terang kedua.Syarat terjadinya garis gelap ke-m adalah: m 1,2,3,...

d sin mUntuk sudut yg kecil, berlaku:

Syarat terjadinya garis terang ke-m adalah:

m 0,1,2,...

d sin (m );Untuk sudut yg kecil, berlaku :

Difraksi Fraunhofer celah tunggal Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/2:

Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/4:

Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah sejauh a/2m (m = non-zero integer) :

Sehingga, kondisi umum untuk interferensi destruktif : (m = 1,2, 3,. .)

IV.

Cara Kerja

Eksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi pada rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol link rLab dihalaman jadual. Langkah kerja eksperimen harus mengikuti prosedur yang telah ditentukan. Penyetingan peralatan rLab berlangsung secara otomatis ketika praktikan menjalankan prosedur kerja. Memasang kisi pada alat Menghidupkan power supply laser Mengukur intensitas laser Mendownload hasil data pengamatan

V.

Tugas & Evaluasi

Dari data eksperimen yang diperoleh, buatlah grafik intensitas pola difraksi ( I, pada eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (x), I vs x ). Berdasarkan spektrum yang diperoleh, tentukan letak terang pusat, intensitas minimum orde pertama (n=1), orde ke-2 (n=2), orde ke-3 (n=3), dst. kemudian berilah bilangan orde pada setiap intensitas minimum pola difraksi. Hitunglah jarak antara dua minimum orde pertama (n=1), dua minimum orde ke-2 (n=2) dst. Hitunglah berdasarkan definisinya seperti pada Gbr.1. Hitunglah lebar celah a dengan metode grafik. Buatlah grafik antara sin vs. n. Pada eksperimen ini laser yang digunakan mempunyai = ( 650 10 ) nm. Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

VI.

Data Pengamatan

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Posisi (mm) 0 0.44 0.88 1.32 1.76 2.2 2.64 3.08 3.52 3.96 4.4 4.84 5.28 5.72 6.16 6.6 7.04 7.48 7.92 8.36 8.8 9.24 9.68 10.12 10.56 11 11.44 11.88 12.32

Intensitas 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01

30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

12.76 13.2 13.64 14.08 14.52 14.96 15.4 15.84 16.28 16.72 17.16 17.6 18.04 18.48 18.92 19.36 19.8 20.24 20.68 21.12 21.56 22 22.44 22.88 23.32 23.76 24.2 24.64 25.08 25.52

0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02

60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

25.96 26.4 26.84 27.28 27.72 28.16 28.6 29.04 29.48 29.92 30.36 30.8 31.24 31.68 32.12 32.56 33 33.44 33.88 34.32 34.76 35.2 35.64 36.08 36.52 36.96 37.4 37.84 38.28 38.72 39.16 39.6

0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02

92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123

40.04 40.48 40.92 41.36 41.8 42.24 42.68 43.12 43.56 44 44.44 44.88 45.32 45.76 46.2 46.64 47.08 47.52 47.96 48.4 48.84 49.28 49.72 50.16 50.6 51.04 51.48 51.92 52.36 52.8 53.24 53.68

0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01

124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

54.12 54.56 55 55.44 55.88 56.32 56.76 57.2 57.64 58.08 58.52 58.96 59.4 59.84 60.28 60.72 61.16 61.6 62.04 62.48 62.92 63.36 63.8 64.24 64.68 65.12 65.56 66 66.44 66.88 67.32 67.76

0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02

156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187

68.2 68.64 69.08 69.52 69.96 70.4 70.84 71.28 71.72 72.16 72.6 73.04 73.48 73.92 74.36 74.8 75.24 75.68 76.12 76.56 77 77.44 77.88 78.32 78.76 79.2 79.64 80.08 80.52 80.96 81.4 81.84

0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01

188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219

82.28 82.72 83.16 83.6 84.04 84.48 84.92 85.36 85.8 86.24 86.68 87.12 87.56 88 88.44 88.88 89.32 89.76 90.2 90.64 91.08 91.52 91.96 92.4 92.84 93.28 93.72 94.16 94.6 95.04 95.48 95.92

0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02

220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251

96.36 96.8 97.24 97.68 98.12 98.56 99 99.44 99.88 100.32 100.76 101.2 101.64 102.08 102.52 102.96 103.4 103.84 104.28 104.72 105.16 105.6 106.04 106.48 106.92 107.36 107.8 108.24 108.68 109.12 109.56 110

0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02

252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283

110.44 110.88 111.32 111.76 112.2 112.64 113.08 113.52 113.96 114.4 114.84 115.28 115.72 116.16 116.6 117.04 117.48 117.92 118.36 118.8 119.24 119.68 120.12 120.56 121 121.44 121.88 122.32 122.76 123.2 123.64 124.08

0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02 0.03 0.02 0.01 0.02 0.01

284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315

124.52 124.96 125.4 125.84 126.28 126.72 127.16 127.6 128.04 128.48 128.92 129.36 129.8 130.24 130.68 131.12 131.56 132 132.44 132.88 133.32 133.76 134.2 134.64 135.08 135.52 135.96 136.4 136.84 137.28 137.72 138.16

0.02 0.02 0.01 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.02 0.01 0.03 0.02 0.02 0.04 0.03 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03

316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347

138.6 139.04 139.48 139.92 140.36 140.8 141.24 141.68 142.12 142.56 143 143.44 143.88 144.32 144.76 145.2 145.64 146.08 146.52 146.96 147.4 147.84 148.28 148.72 149.16 149.6 150.04 150.48 150.92 151.36 151.8 152.24

0.02 0.02 0.04 0.03 0.04 0.05 0.04 0.05 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.05 0.05 0.07 0.06 0.06 0.07 0.05 0.05 0.05 0.03 0.03 0.03 0.02

348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379

152.68 153.12 153.56 154 154.44 154.88 155.32 155.76 156.2 156.64 157.08 157.52 157.96 158.4 158.84 159.28 159.72 160.16 160.6 161.04 161.48 161.92 162.36 162.8 163.24 163.68 164.12 164.56 165 165.44 165.88 166.32

0.04 0.04 0.05 0.07 0.07 0.09 0.1 0.09 0.1 0.09 0.07 0.07 0.05 0.04 0.04 0.03 0.05 0.07 0.09 0.12 0.15 0.17 0.2 0.2 0.19 0.19 0.15 0.13 0.11 0.07 0.07 0.08

380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411

166.76 167.2 167.64 168.08 168.52 168.96 169.4 169.84 170.28 170.72 171.16 171.6 172.04 172.48 172.92 173.36 173.8 174.24 174.68 175.12 175.56 176 176.44 176.88 177.32 177.76 178.2 178.64 179.08 179.52 179.96 180.4

0.1 0.16 0.22 0.29 0.39 0.45 0.51 0.55 0.55 0.53 0.47 0.4 0.33 0.28 0.28 0.36 0.54 0.84 1.34 1.96 2.78 3.68 4.86 4.97 4.97 4.97 4.97 4.97 4.97 4.97 4.97 4.97

412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443

180.84 181.28 181.72 182.16 182.6 183.04 183.48 183.92 184.36 184.8 185.24 185.68 186.12 186.56 187 187.44 187.88 188.32 188.76 189.2 189.64 190.08 190.52 190.96 191.4 191.84 192.28 192.72 193.16 193.6 194.04 194.48

4.97 4.97 4.97 4.97 4.97 4.97 4.97 4.97 3.9 2.99 2.11 1.5 0.95 0.64 0.41 0.32 0.32 0.35 0.43 0.5 0.55 0.58 0.58 0.54 0.48 0.41 0.31 0.25 0.17 0.12 0.09 0.07

444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475

194.92 195.36 195.8 196.24 196.68 197.12 197.56 198 198.44 198.88 199.32 199.76 200.2 200.64 201.08 201.52 201.96 202.4 202.84 203.28 203.72 204.16 204.6 205.04 205.48 205.92 206.36 206.8 207.24 207.68 208.12 208.56

0.09 0.11 0.13 0.16 0.19 0.2 0.21 0.2 0.18 0.16 0.12 0.1 0.08 0.05 0.05 0.05 0.04 0.06 0.07 0.08 0.1 0.1 0.11 0.11 0.09 0.09 0.08 0.06 0.05 0.04 0.03 0.04

476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507

209 209.44 209.88 210.32 210.76 211.2 211.64 212.08 212.52 212.96 213.4 213.84 214.28 214.72 215.16 215.6 216.04 216.48 216.92 217.36 217.8 218.24 218.68 219.12 219.56 220 220.44 220.88 221.32 221.76 222.2 222.64

0.03 0.04 0.05 0.05 0.07 0.07 0.06 0.07 0.06 0.06 0.06 0.04 0.04 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.05 0.04 0.05 0.05 0.03 0.04 0.04 0.02 0.03 0.02 0.02

508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539

223.08 223.52 223.96 224.4 224.84 225.28 225.72 226.16 226.6 227.04 227.48 227.92 228.36 228.8 229.24 229.68 230.12 230.56 231 231.44 231.88 232.32 232.76 233.2 233.64 234.08 234.52 234.96 235.4 235.84 236.28 236.72

0.03 0.02 0.03 0.04 0.03 0.04 0.04 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02 0.03 0.02

540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571

237.16 237.6 238.04 238.48 238.92 239.36 239.8 240.24 240.68 241.12 241.56 242 242.44 242.88 243.32 243.76 244.2 244.64 245.08 245.52 245.96 246.4 246.84 247.28 247.72 248.16 248.6 249.04 249.48 249.92 250.36 250.8

0.02 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02

572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603

251.24 251.68 252.12 252.56 253 253.44 253.88 254.32 254.76 255.2 255.64 256.08 256.52 256.96 257.4 257.84 258.28 258.72 259.16 259.6 260.04 260.48 260.92 261.36 261.8 262.24 262.68 263.12 263.56 264 264.44 264.88

0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01

604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635

265.32 265.76 266.2 266.64 267.08 267.52 267.96 268.4 268.84 269.28 269.72 270.16 270.6 271.04 271.48 271.92 272.36 272.8 273.24 273.68 274.12 274.56 275 275.44 275.88 276.32 276.76 277.2 277.64 278.08 278.52 278.96

0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02

636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667

279.4 279.84 280.28 280.72 281.16 281.6 282.04 282.48 282.92 283.36 283.8 284.24 284.68 285.12 285.56 286 286.44 286.88 287.32 287.76 288.2 288.64 289.08 289.52 289.96 290.4 290.84 291.28 291.72 292.16 292.6 293.04

0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02

668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699

293.48 293.92 294.36 294.8 295.24 295.68 296.12 296.56 297 297.44 297.88 298.32 298.76 299.2 299.64 300.08 300.52 300.96 301.4 301.84 302.28 302.72 303.16 303.6 304.04 304.48 304.92 305.36 305.8 306.24 306.68 307.12

0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01

700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731

307.56 308 308.44 308.88 309.32 309.76 310.2 310.64 311.08 311.52 311.96 312.4 312.84 313.28 313.72 314.16 314.6 315.04 315.48 315.92 316.36 316.8 317.24 317.68 318.12 318.56 319 319.44 319.88 320.32 320.76 321.2

0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02

732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763

321.64 322.08 322.52 322.96 323.4 323.84 324.28 324.72 325.16 325.6 326.04 326.48 326.92 327.36 327.8 328.24 328.68 329.12 329.56 330 330.44 330.88 331.32 331.76 332.2 332.64 333.08 333.52 333.96 334.4 334.84 335.28

0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01

764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791

335.72 336.16 336.6 337.04 337.48 337.92 338.36 338.8 339.24 339.68 340.12 340.56 341 341.44 341.88 342.32 342.76 343.2 343.64 344.08 344.52 344.96 345.4 345.84 346.28 346.72 347.16 347.6

0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01

792 793 794 795 796 797 798 799 800 801 802 803 804 805 806 807 808 809 810 811 812 813 814 815 816 817

348.04 348.48 348.92 349.36 349.8 350.24 350.68 351.12 351.56 352 352.44 352.88 353.32 353.76 354.2 354.64 355.08 355.52 355.96 356.4 356.84 357.28 357.72 358.16 358.6 359.04

0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02

VII.

Pengolahan Data

Grafik intensitas pola difraksi (I vs x )

Intensitas Vs posisi6 5 4

32 1 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400

Intensitas

Letak Terang Pusat intensitas minimum orde pertama (n=1), orde ke-2 (n=2), orde ke3 (n=3), dst. 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 tersebut yang terjadi 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 412, pada posisi x=180,4 mm dengan intensitas I=4,97. Posisi garis gelap dapat ditentukan dengan data dan grafik tersebut yang terjadi karena adanya intensitas minimum. Dari data dan grafik tersebut, didapatkan hasil yang berupa tabel berikut :

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

min kiri 172.48 165.44 159.28 151.36 144.76 130.24 125.4 110.88 93.72 84.04 73.04 68.2 55 44 33 22 12.76 3.08

min kanan 192.72 194.48 209 216.04 222.64 229.68 244.2 255.2 266.2 274.56 285.56 296.56 304.92 311.96 326.92 336.6 340.12 356.84

I 0.26 0.07 0.03 0.03 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

Menentukan jarak antara dua minimum dari setiap orde (n = 1), (n = 2), sampai (n = 18) N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 min kiri 172.48 165.44 159.28 151.36 144.76 130.24 125.4 110.88 93.72 84.04 73.04 68.2 55 44 33 22 12.76 3.08 min kanan 192.72 194.48 209 216.04 222.64 229.68 244.2 255.2 266.2 274.56 285.56 296.56 304.92 311.96 326.92 336.6 340.12 356.84 x kanan- x kiri 20.24 29.04 49.72 64.68 77.88 99.44 118.8 144.32 172.48 190.52 212.52 228.36 249.92 267.96 293.92 314.6 327.36 353.76

Menentukan sinus sudut yang dibentuk oleh selisih ketinggian dengan jarak antara celah dengan layar. Ditentukan jarak antara celah ke layar L = 1 m =1000 mm Maka,

Dengan table dapat ditentukan nilai sinus : N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 X 20.24 29.04 49.72 64.68 77.88 99.44 118.8 144.32 172.48 190.52 212.52 228.36 249.92 267.96 293.92 314.6 327.36 353.76 L Sin

1000 0.010119 1000 0.014518 1000 0.024852 1000 0.032323 1000 0.038911 1000 0.049659 1000 0.059295 1000 0.071973 1000 0.085921 1000 0.094831 1000 0.105665 1000 0.113443 1000 0.123996 1000 0.132793 1000 0.145398 1000 0.155389 1000 0.161531 1000 0.174176

Sin Vs X0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 y = 0.0005x + 0.0006 R = 1

sin

0.1

0.080.06

Sin Linear (Sin )

0.040.02 0 0 100 200 X 300 400

Diketahui = ( 650 10 ) nm. Berdasarkan grafik sin t vs x di atas, maka didapatkan persamaan:

y

= 0.0005x + 0.0006

Sin = m.n +c y = m.x +c

Jadi, y = sin ; m = d; x = n

Maka, m = d = 0,0005 mm = 0,5 nm

Dengan rumus di dapat a: N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Sin 0.01012 0.01452 0.02485 0.03232 0.03891 0.04966 0.0593 0.07197 0.08592 0.09483 0.10567 0.11344 0.124 0.13279 0.1454 0.15539 0.16153 0.17418 650

a64235.6

650 89544.01 650 78464.51 650 80438.08 650 83523.94 650 78535.61 650 76734.97 650 72249.32 650 68085.8

650 68542.99 650 67666.68 650 68757

650 68147.36 650 68527.71 650 67057.32 650 66928.8

650 68407.92 650 67173.43

VIII. Analisis Hasil

Salah satu sifat gelombang adalah dapat mengalami superposisi serta interferensi dan difraksi cahaya. Pada percobaan pengukuran lebar celah ini, sifat gelombang yang dimanfaatkan adalah interferensi dan difraksi cahaya. Interferensi dapat dihasilkan dari sebuah cahaya tunggal yang cahayanya dipecah menjadi dua atau lebih dengan cara melewatkan berkas cahaya pada sebuah celah atau lebih. Polapolanya dapat terdiri atas konfigurasi gelap dan terang, yang sesuai dengan besarnya intensitas pada masing-masing titik atau posisi. Perbedaannya pola gelap tidak memiliki gelap pusat. Pola gelap-terang yang terjadi sebagai hasil interferensi menunjukkan pola yang ritmik. Pola terang muncul karena dua gelombang yang terdifraksi memiliki fase yang sama. Pola gelap-terang tersebut dinamai berdasarkan urutan relatif terhadap titik pusat (p). Pada percobaan pengukuran lebar celah ini bertujuan untuk mengukur lebar celah tunggal dengan metode difraksi. Praktikum kali ini menggunakan beberapa alat, antara lain piranti laser dan catu daya, piranti pemilih otomatis celah tunggal, piranti scaner beserta detektor fotodioda, camcorder, dan Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis. Langkah kerja yang dilakukan pertama kali adalah mengklik link rLab dan login, praktikan mengklik tulisan set untuk memasang kisi dan dilanjutkan dengan menghidupkan catu daya (power supply) laser. Kemudian praktikan mengklik tulisan ukur untuk mendapatkan besar intensitas laser. Data yang didapat kemudian di download untuk diolah. Laser yang digunakan memiliki panjang gelombang sebesar = ( 650 10 )nm. Data percobaan menunjukkan adanya 817 data dengan variasi posisi dan

intensitas. Dengan data tersebut dapat ditentukan posisi terang pusat, yaitu di mana intensitas tertinggi terjadi. Selain itu dapat pula ditentukan posisi intensitas minimum orde kesatu, kedua, ketiga, dan seterusnya. Kemudian, praktikan mencari selisih jarak antara orde minimum yang terjadi disebalah kanan dan orde minimum disebelah kiri. Dari data yang didapat, dihasilkan 18 orde minimum yang terjadi pada minimum kanan dan 18 orde minimum pada minimum kiri. Setelah mendapatkan selisih jaraknya, maka dapat dihitung dengan mengunakan rumus sinus untuk mendapatkan besar lebar celahnya. Dengan jarak antara layar dan celah adalah 1000mm atau 1 m, dan disubsitusikan kedalam rumus:

Maka, didapatkan 18 hasil variasi sinus yang berbeda. Kemudian hasil tersebut dibuat grafik yang bersifat linear. Dari persamaan grafik tersebut, maka didapatkan besar lebar celah sebesar 0,5 nm.

IX.

Kesimpulan

Terang pusat didapat pada data ke 412, pada posisi x=180,4 mm dengan intensitasI=4,97.

Orde minimum yang didapat adalah: N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 min kiri 172.48 165.44 159.28 151.36 144.76 130.24 125.4 110.88 93.72 84.04 73.04 68.2 55 44 33 22 12.76 3.08 min kanan 192.72 194.48 209 216.04 222.64 229.68 244.2 255.2 266.2 274.56 285.56 296.56 304.92 311.96 326.92 336.6 340.12 356.84 I 0.26 0.07 0.03 0.03 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

Lebar celah adalah 0,5 nm

X.

Referensi Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ, 2000. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

Link RLab http://sitrampil5.ui.ac.id/or02