OR01 - Pengukuran Panjang Gelombang Laser - Restu Alan Suyuti - 1406533182

LAPORAN PRAKTIKUM R-LAB

PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG LASER

Nama : Restu Alan Suyuti

NPM : 1406533182

Fakultas/Program Studi : Teknik / Teknik Sipil

Group : A1

No. dan Nama Percobaan : OR01 Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Tanggal Praktikum : Kamis, 12 maret 2015

Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

(UPP-IPD)

Universitas Indonesia

OR01 Pengukuran Panjang Gelombang Laser

I. Tujuan

Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi.

II. Alat

1. Piranti laser dan catu daya

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

3. Piranti scanner beserta detektor fotodioda

4. Camcorder

5. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Teori

Kisi difraksi atau dapat pula disebut kisi interferensi terdiri dari banyak kisi

paralel yang dapat mentransmisikan berkas cahaya melewati kisi-kisinya. Kisi seperti ini

disebut pula sebagai kisi transmisi. Jika kisi difraksi disinari dengan berkas cahaya

parallel maka sinar-sinar yang ditransmisikan oleh kisi dapat berinteferensi (Gbr.1).

sinar-sinar yang tidak mengalami deviasi ( = 0o) berinterferensi konstruktif

menghasilkan berkas yang tajam (maksimum/puncak) pada pusat layar. Interferensi

konstruktif juga terjadi pada sudut ketika sinar-sinar mempunyai selisih panjang

lintasan l = m, dimana m merupakan bilangan bulat. Jadi jika jarak antar kisi adalah d

(Gbr.1) maka l = d sin , sehingga

[1]

dengan m = 1, 2, 3,

Gbr 1. Diagram difraksi pada kisi difraksi

Peristiwa difraksi terjadi jika muka gelombang bidang tiba pada suatu celah sempit

(lebarnya lebih kecil dari panjang gelombang), dimana gelombang ini akan mengalami

lenturan sehingga terjadi gelombang-gelombang setengah lingkaran yang melebar di

belakang celah tersebut.Difraksi merupakan pembelokan cahaya di sekitar suatu

penghalang/suatu celah. Semakin kecil penghalang atau celah yang menghalangi cahaya

tersebut, maka penyebaran gelombang akan menjadi semakin besar. Difraksi atau

pembelokkan (pelenturan) cahaya merupakan salah satu cara untuk menguji apakah

cahaya merupakan suatu gelombang.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 maka berkas yang sampai di

layar dapat dianggap paralel.

Berikut adalah jenis-jenis kisi yang biasa digunakan:

1. Kisi Difraksi (Diffraction Grating)

Suatu kisi difraksi terdiri dari sejumlah besar celah sejajar yang serba sama. Kisi

dapat dibuat dengan membuat goresan-goresan halus pada sekeping kaca.

2. Kisi Transmisi (Transmission Grating)

Suatu kisi dengan celah yang memugkinkan cahaya dapat melewatinya.

3. Kisi Refleksi (Reflection Grating)

Suatu kisi dengan celah yang memantulkan cahaya.

Kisi umumnya mempunyai goresan mencapai 5000 goresan/cm. Sehingga jarak antara

dua celah sangat kecil yaitu sekitar 20000 Angstorm.Jika suatu kisi transmisi disinari dari

belakang, tiap celah bertindak sebagai suatu sumber cahaya koheren. Pola cahaya yang

diamati pada layar dihasilkan dari kombinasi efek interferensi dan difraksi. Tiap celah

menghasilkan difraksi, dan berkas difraksi ini berinterferensi dengan yang lain untuk

menghasilkan pola akhir.

IV. Prosedur Percobaan

Eksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi

difraksi pada rLab ini dapat dilakukan dengan:

1. Meng-klik tombol link rLab di halaman jadwal.

2. Log in dengan account rLab.

3. Mengaktifkan webcam.

4. Memasang kisi dengan meng-klik icon set.

5. Menghidupkan catu daya (power supply).

6. Melakukan scanning intensitas pola difraksi dengan meng-klik icon ukur.

7. Memindahkan data rLab ke dalam Microsoft Excel dengan meng-klik link simpan ke

Excel.

Gbr 2. Susunan alat pada percobaan rLab

V. Tugas dan Evaluasi

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

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

2. Berdasarkan spectrum yang diperoleh, menentukan letak terang pusat (m = 0),

intensitas maksimum orde pertama (m = 1), orde ke-2, orde ke-3, dst. Memberi

bilangan orde pada grafik tersebut untuk setiap intensitas maksimum pola difraksinya.

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

menentukan sudut difraksi tiap-tiap orde. Pada eksperimen ini, jarak antara kisi

difraksi dengan detektor sebesar L = (130 1) cm.

4. Membuat grafik sin sebagai fungsi orde difraksi (sin vs m) dan menghitung

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

5. Jika sin didekati oleh tan , hitunglah dengan cara yang sama seperti pada

evaluasi no. 4. Berapa penyimpangan relatif hasil pendekatan ini terhadap

perhitungan yang diperoleh pada evaluasi no. 4.

6. Memberi analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

VI. Data Pengamatan

Posisi (mm) Intensitas

0.00 0.05

0.44 0.05

0.88 0.05

1.32 0.05

1.76 0.05

2.20 0.05

2.64 0.05

3.08 0.06

3.52 0.06

3.96 0.06

4.40 0.06

4.84 0.07

5.28 0.07

5.72 0.07

6.16 0.09

6.60 0.14

7.04 0.22

7.48 0.39

7.92 0.47

8.36 0.55

8.80 0.56

9.24 0.53

9.68 0.34

10.12 0.26

10.56 0.17

11.00 0.09

11.44 0.08

11.88 0.07

12.32 0.06

12.76 0.06

13.20 0.05

13.64 0.05

14.08 0.05

14.52 0.05

14.96 0.05

15.40 0.05

15.84 0.05

16.28 0.05

16.72 0.05

17.16 0.05

17.60 0.05

18.04 0.05

18.48 0.05

18.92 0.05

19.36 0.05

19.80 0.05

20.24 0.05

20.68 0.05

21.12 0.05

21.56 0.05

22.00 0.05

22.44 0.05

22.88 0.05

23.32 0.05

23.76 0.05

24.20 0.05

24.64 0.05

25.08 0.05

25.52 0.05

25.96 0.05

26.40 0.05

26.84 0.05

27.28 0.05

27.72 0.05

28.16 0.05

28.60 0.05

29.04 0.05

29.48 0.05

29.92 0.05

30.36 0.05

30.80 0.05

31.24 0.05

31.68 0.05

32.12 0.05

32.56 0.05

33.00 0.05

33.44 0.05

33.88 0.05

34.32 0.05

34.76 0.05

35.20 0.05

35.64 0.05

36.08 0.05

36.52 0.05

36.96 0.05

37.40 0.05

37.84 0.05

38.28 0.05

38.72 0.05

39.16 0.05

39.60 0.05

40.04 0.05

40.48 0.05

40.92 0.05

41.36 0.05

41.80 0.05

42.24 0.05

42.68 0.05

43.12 0.05

43.56 0.05

44.00 0.05

44.44 0.06

44.88 0.06

45.32 0.06

45.76 0.07

46.20 0.08

46.64 0.11

47.08 0.15

47.52 0.19

47.96 0.23

48.40 0.20

48.84 0.23

49.28 0.44

49.72 0.74

50.16 2.65

50.60 3.71

51.04 4.97

51.48 4.97

51.92 4.97

52.36 4.97

52.80 4.64

53.24 3.16

53.68 0.77

54.12 0.44

54.56 0.22

55.00 0.19

55.44 0.17

55.88 0.14

56.32 0.11

56.76 0.09

57.20 0.06

57.64 0.06

58.08 0.06

58.52 0.05

58.96 0.06

59.40 0.05

59.84 0.05

60.28 0.05

60.72 0.05

61.16 0.05

61.60 0.05

62.04 0.05

62.48 0.05

62.92 0.05

63.36 0.05

63.80 0.05

64.24 0.05

64.68 0.05

65.12 0.05

65.56 0.05

66.00 0.05

66.44 0.05

66.88 0.05

67.32 0.05

67.76 0.05

68.20 0.05

68.64 0.05

69.08 0.05

69.52 0.05

69.96 0.05

70.40 0.05

70.84 0.05

71.28 0.05

71.72 0.05

72.16 0.05

72.60 0.05

73.04 0.05

73.48 0.05

73.92 0.05

74.36 0.05

74.80 0.05

75.24 0.05

75.68 0.05

76.12 0.05

76.56 0.05

77.00 0.05

77.44 0.05

77.88 0.05

78.32 0.05

78.76 0.05

79.20 0.05

79.64 0.05

80.08 0.05

80.52 0.05

80.96 0.06

81.40 0.06

81.84 0.06

82.28 0.06

82.72 0.06

83.16 0.06

83.60 0.06

84.04 0.06

84.48 0.06

84.92 0.06

85.36 0.06

85.80 0.06

86.24 0.06

86.68 0.06

87.12 0.07

87.56 0.07

88.00 0.08

88.44 0.11

88.88 0.19

89.32 0.38

89.76 0.46

90.20 0.67

90.64 0.59

91.08 0.69

91.52 0.95

91.96 1.54

92.40 4.86

92.84 4.96

93.28 4.96

93.72 4.97

94.16 4.96

94.60 4.97

95.04 4.97

95.48 4.96

95.92 2.57

96.36 0.88

96.80 0.54

97.24 0.48

97.68 0.45

98.12 0.36

98.56 0.23

99.00 0.20

99.44 0.10

99.88 0.07

100.32 0.06

100.76 0.06

101.20 0.06

101.64 0.06

102.08 0.06

102.52 0.06

102.96 0.06

103.40 0.06

103.84 0.05

104.28 0.06

104.72 0.05

105.16 0.05

105.60 0.06

106.04 0.05

106.48 0.06

106.92 0.05

107.36 0.05

107.80 0.05

108.24 0.05

108.68 0.05

109.12 0.05

109.56 0.05

110.00 0.05

110.44 0.06

110.88 0.05

111.32 0.05

111.76 0.06

112.20 0.05

112.64 0.05

113.08 0.05

113.52 0.05

113.96 0.06

114.40 0.05

114.84 0.05

115.28 0.06

115.72 0.05

116.16 0.06

116.60 0.06

117.04 0.05

117.48 0.06

117.92 0.06

118.36 0.05

118.80 0.06

119.24 0.06

119.68 0.05

120.12 0.06

120.56 0.06

121.00 0.06

121.44 0.06

121.88 0.06

122.32 0.06

122.76 0.06

123.20 0.06

123.64 0.06

124.08 0.07

124.52 0.06

124.96 0.07

125.40 0.06

125.84 0.06

126.28 0.07

126.72 0.06

127.16 0.07

127.60 0.07

128.04 0.07

128.48 0.08

128.92 0.09

129.36 0.09

129.80 0.10

130.24 0.16

130.68 0.25

131.12 0.59

131.56 0.56

132.00 1.08

132.44 0.99

132.88 1.17

133.32 1.48

133.76 2.94

134.20 4.96

134.64 4.96

135.08 4.96

135.52 4.96

135.96 4.96

136.40 4.96

136.84 4.96

137.28 4.96

137.72 4.96

138.16 1.22

138.60 0.87

139.04 0.78

139.48 0.83

139.92 0.69

140.36 0.38

140.80 0.34

141.24 0.21

141.68 0.09

142.12 0.08

142.56 0.07

143.00 0.07

143.44 0.07

143.88 0.07

144.32 0.07

144.76 0.07

145.20 0.07

145.64 0.07

146.08 0.07

146.52 0.07

146.96 0.07

147.40 0.07

147.84 0.07

148.28 0.07

148.72 0.07

149.16 0.07

149.60 0.07

150.04 0.07

150.48 0.07

150.92 0.07

151.36 0.06

151.80 0.07

152.24 0.06

152.68 0.06

153.12 0.07

153.56 0.06

154.00 0.06

154.44 0.06

154.88 0.06

155.32 0.06

155.76 0.06

156.20 0.06

156.64 0.07

157.08 0.07

157.52 0.07

157.96 0.07

158.40 0.07

158.84 0.07

159.28 0.07

159.72 0.07

160.16 0.07

160.60 0.08

161.04 0.08

161.48 0.08

161.92 0.09

162.36 0.09

162.80 0.09

163.24 0.10

163.68 0.10

164.12 0.11

164.56 0.12

165.00 0.15

165.44 0.19

165.88 0.23

166.32 0.24

166.76 0.22

167.20 0.22

167.64 0.22

168.08 0.23

168.52 0.25

168.96 0.27

169.40 0.30

169.84 0.34

170.28 0.39

170.72 0.48

171.16 0.56

171.60 0.74

172.04 1.31

172.48 3.48

172.92 4.96

173.36 4.96

173.80 4.96

174.24 4.96

174.68 4.96

175.12 4.96

175.56 4.96

176.00 4.96

176.44 4.96

176.88 4.96

177.32 4.96

177.76 4.96

178.20 4.96

178.64 4.96

179.08 4.96

179.52 4.96

179.96 4.96

180.40 4.96

180.84 4.96

181.28 4.96

181.72 4.96

182.16 4.96

182.60 4.96

183.04 1.77

183.48 0.46

183.92 0.29

184.36 0.26

184.80 0.24

185.24 0.22

185.68 0.23

186.12 0.25

186.56 0.27

187.00 0.27

187.44 0.25

187.88 0.21

188.32 0.17

188.76 0.17

189.20 0.17

189.64 0.20

190.08 0.21

190.52 0.21

190.96 0.17

191.40 0.09

191.84 0.07

192.28 0.07

192.72 0.07

193.16 0.07

193.60 0.07

194.04 0.06

194.48 0.07

194.92 0.06

195.36 0.06

195.80 0.07

196.24 0.06

196.68 0.06

197.12 0.06

197.56 0.06

198.00 0.06

198.44 0.06

198.88 0.06

199.32 0.06

199.76 0.06

200.20 0.06

200.64 0.06

201.08 0.06

201.52 0.06

201.96 0.06

202.40 0.06

202.84 0.06

203.28 0.06

203.72 0.06

204.16 0.06

204.60 0.06

205.04 0.06

205.48 0.06

205.92 0.06

206.36 0.06

206.80 0.07

207.24 0.07

207.68 0.07

208.12 0.07

208.56 0.07

209.00 0.07

209.44 0.07

209.88 0.07

210.32 0.07

210.76 0.07

211.20 0.07

211.64 0.08

212.08 0.08

212.52 0.09

212.96 0.10

213.40 0.11

213.84 0.22

214.28 0.38

214.72 0.60

215.16 1.00

215.60 1.19

216.04 1.27

216.48 1.47

216.92 1.62

217.36 2.62

217.80 4.35

218.24 4.96

218.68 4.96

219.12 4.96

219.56 4.96

220.00 4.96

220.44 4.42

220.88 2.83

221.32 1.52

221.76 1.09

222.20 1.00

222.64 1.05

223.08 1.03

223.52 0.69

223.96 0.57

224.40 0.37

224.84 0.16

225.28 0.08

225.72 0.07

226.16 0.07

226.60 0.07

227.04 0.07

227.48 0.07

227.92 0.07

228.36 0.07

228.80 0.07

229.24 0.07

229.68 0.07

230.12 0.07

230.56 0.06

231.00 0.06

231.44 0.07

231.88 0.07

232.32 0.07

232.76 0.07

233.20 0.06

233.64 0.06

234.08 0.05

234.52 0.05

234.96 0.06

235.40 0.05

235.84 0.06

236.28 0.06

236.72 0.05

237.16 0.06

237.60 0.05

238.04 0.05

238.48 0.05

238.92 0.05

239.36 0.05

239.80 0.05

240.24 0.05

240.68 0.05

241.12 0.05

241.56 0.05

242.00 0.05

242.44 0.05

242.88 0.05

243.32 0.05

243.76 0.05

244.20 0.05

244.64 0.05

245.08 0.05

245.52 0.05

245.96 0.05

246.40 0.05

246.84 0.05

247.28 0.05

247.72 0.05

248.16 0.05

248.60 0.05

249.04 0.06

249.48 0.06

249.92 0.06

250.36 0.06

250.80 0.06

251.24 0.06

251.68 0.06

252.12 0.06

252.56 0.06

253.00 0.07

253.44 0.06

253.88 0.07

254.32 0.07

254.76 0.07

255.20 0.09

255.64 0.14

256.08 0.23

256.52 0.34

256.96 0.52

257.40 0.59

257.84 0.66

258.28 0.68

258.72 0.72

259.16 1.03

259.60 1.50

260.04 1.92

260.48 2.17

260.92 2.22

261.36 2.08

261.80 1.77

262.24 1.17

262.68 0.83

263.12 0.63

263.56 0.57

264.00 0.57

264.44 0.57

264.88 0.49

265.32 0.39

265.76 0.36

266.20 0.21

266.64 0.10

267.08 0.06

267.52 0.06

267.96 0.06

268.40 0.06

268.84 0.06

269.28 0.06

269.72 0.06

270.16 0.06

270.60 0.06

271.04 0.06

271.48 0.06

271.92 0.06

272.36 0.06

272.80 0.06

273.24 0.05

273.68 0.06

274.12 0.06

274.56 0.06

275.00 0.05

275.44 0.05

275.88 0.05

276.32 0.05

276.76 0.05

277.20 0.05

277.64 0.05

278.08 0.05

278.52 0.05

278.96 0.05

279.40 0.05

279.84 0.05

280.28 0.05

280.72 0.05

281.16 0.05

281.60 0.05

282.04 0.05

282.48 0.05

282.92 0.05

283.36 0.05

283.80 0.05

284.24 0.05

284.68 0.05

285.12 0.05

285.56 0.05

286.00 0.05

286.44 0.05

286.88 0.05

287.32 0.05

287.76 0.05

288.20 0.05

288.64 0.05

289.08 0.05

289.52 0.05

289.96 0.05

290.40 0.05

290.84 0.05

291.28 0.05

291.72 0.05

292.16 0.05

292.60 0.05

293.04 0.05

293.48 0.05

293.92 0.05

294.36 0.05

294.80 0.05

295.24 0.05

295.68 0.06

296.12 0.06

296.56 0.06

297.00 0.06

297.44 0.07

297.88 0.09

298.32 0.11

298.76 0.13

299.20 0.15

299.64 0.17

300.08 0.18

300.52 0.18

300.96 0.21

301.40 0.23

301.84 0.27

302.28 0.28

302.72 0.29

303.16 0.28

303.60 0.27

304.04 0.24

304.48 0.19

304.92 0.18

305.36 0.16

305.80 0.15

306.24 0.15

306.68 0.14

307.12 0.12

307.56 0.12

308.00 0.09

308.44 0.06

308.88 0.06

309.32 0.05

309.76 0.05

310.20 0.05

310.64 0.05

311.08 0.05

311.52 0.05

311.96 0.05

312.40 0.05

312.84 0.05

313.28 0.05

313.72 0.05

314.16 0.05

314.60 0.05

315.04 0.05

315.48 0.05

315.92 0.05

316.36 0.05

316.80 0.05

317.24 0.05

317.68 0.05

318.12 0.05

318.56 0.05

319.00 0.05

319.44 0.05

319.88 0.05

320.32 0.05

320.76 0.05

321.20 0.05

321.64 0.05

322.08 0.05

322.52 0.05

322.96 0.05

323.40 0.05

323.84 0.05

324.28 0.05

324.72 0.05

325.16 0.05

325.60 0.05

326.04 0.05

326.48 0.05

326.92 0.05

327.36 0.05

327.80 0.05

328.24 0.05

328.68 0.05

329.12 0.05

329.56 0.05

330.00 0.05

330.44 0.05

330.88 0.05

331.32 0.05

331.76 0.05

332.20 0.05

332.64 0.05

333.08 0.05

333.52 0.05

333.96 0.05

334.40 0.05

334.84 0.05

335.28 0.05

335.72 0.05

336.16 0.05

336.60 0.05

337.04 0.05

337.48 0.05

337.92 0.05

338.36 0.05

338.80 0.05

339.24 0.05

339.68 0.05

340.12 0.05

340.56 0.05

341.00 0.05

341.44 0.05

341.88 0.05

342.32 0.05

342.76 0.05

343.20 0.06

343.64 0.06

344.08 0.05

344.52 0.06

344.96 0.06

345.40 0.05

345.84 0.06

346.28 0.05

346.72 0.05

347.16 0.05

347.60 0.05

348.04 0.05

348.48 0.05

348.92 0.05

349.36 0.05

349.80 0.05

350.24 0.05

350.68 0.05

351.12 0.05

351.56 0.05

352.00 0.05

352.44 0.05

352.88 0.05

353.32 0.05

353.76 0.05

354.20 0.05

354.64 0.05

355.08 0.05

355.52 0.05

355.96 0.05

356.40 0.05

356.84 0.05

357.28 0.05

357.72 0.05

358.16 0.05

358.60 0.05

359.04 0.05

VII. Pengolahan Data

1. Dari data eksperimen yang diperoleh, didapatkan grafik yang menggambarkan

hubungan antara intensitas pola difraksi (I) dan posisi (x):

2. Letak terang pusat (m=0), intensitas maksimum orde ke-1 (m=1), orde ke-2 (m=2),

orde ke-3 (m=3):

Letak Terang Pusat (m=0) Berdasarkan spektrum yang diperoleh, letak terang pusat terdapat pada interval

data ke-394 sampai data ke-416 saat posisi dan intensitas sebagai berikut:


172.92 4.68

173.36 4.93

173.80 4.93

174.24 4.93

174.68 4.93

175.12 4.93

175.56 4.92

176.00 4.92

176.44 4.92

176.88 4.91

177.32 4.92

177.76 4.93

178.20 4.91

178.64 4.88

179.08 4.86

179.52 4.87

179.96 4.81

180.40 4.85

180.84 4.93

181.28 4.93

181.72 4.93

182.16 4.93

182.60 4.93

Maka diperoleh letak terang pusat pada posisi:

= posisi

= 177,76 mm

Intensitas Maksimum Orde ke-1 (m=1) Posisi intensitas maksimum orde ke-1 terdapat pada sebelah kanan dan sebelah

kiri dari posisi terang pusat.

Untuk intensitas maksimum m=1 yang terletak sebelah kanan dari terang pusat,

terdapat pada interval data ke-496 sampai data ke-504 saat posisi dan intensitas

sebagai berikut:


217.80 4.93

218.24 4.93

218.68 4.93

219.12 4.93

219.56 4.93

220.00 4.93

220.44 4.93

220.88 4.93

221.32 4.93

Maka diperoleh letak intensitas maksimum orde ke-1 (sebelah kanan dari terang

pusat) pada posisi:

= posisi

= 219,56 mm

Untuk intensitas maksimum m=1 yang terletak sebelah kiri dari terang pusat,


sebagai berikut:


134.64 4.93

135.08 4.93

135.52 4.93

135.96 4.93

136.40 4.93

136.84 4.93

137.28 4.91

137.72 4.93

Maka diperoleh letak intensitas maksimum orde ke-1 (sebelah kiri dari terang

pusat) pada posisi:

= posisi

= 135,96 mm





sebagai berikut:


259.60 4.93

260.04 4.93

260.48 4.93

260.92 4.93

261.36 4.93

261.80 4.93

262.24 4.93

262.68 4.93

263.12 4.93


pusat) pada posisi:

= posisi

= 261,36 mm



sebagai berikut:


93.72 4.93

94.16 4.93

94.60 4.93

95.04 4.93

95.48 4.93


pusat) pada posisi:

= posisi

= 94,60 mm





sebagai berikut:


302.28 4.50

302.72 4.93

303.16 4.93

303.60 4.93

304.04 4.93


pusat) pada posisi:

= posisi

= 303,16 mm



sebagai berikut:


51.48 1.05

51.92 1.09

52.36 1.05


pusat) pada posisi:

= posisi

= 51,92 mm

Grafik Intensitas (I) vs Posisi (x) dengan letak bilangan orde m=0, m=1, m=2, dan

m=3:

3. Jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde serta sudut difraksi ()

tiap-tiap orde: (dengan jarak antara kisi difraksi dengan detektor sebesar = (130 1)

cm.

Sesuai persamaan:

.

= .

.

=

sin =

m= 0

Maka,

sin =

dengan: = sudut deviasi/sudut pembelokan cahaya ()

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

= panjang gelombang laser (mm)

= lebar celah pada kisi (mm)

= jarak celah ke layar (mm)

= jarak pita gelap/terang ke-n dari pusat (1300 mm)

a. Terang Pusat ke Intensitas Maksimum Orde ke-1 (m=1)

Jarak 1 = |posisi terang pusat posisi intensitas maksimum orde 1 sebelah kanan|

= |177,76 219,56| = 41,8

Jarak 2 = |posisi terang pusat posisi intensitas maksimum orde 1 sebelah kiri|

= |177,76 135,96| = 41,8

Maka jarak terang pusat ke intensitas maksimum orde ke-1 adalah:

=41,8 + 41,8

2= 41,8

Jadi, sudut difraksi intensitas maksimum orde ke-1 adalah:

sin =

= sin1

= sin1

= sin1

41,8

1300

= 1,84

b. Terang Pusat ke Intensitas Maksimum Orde ke-2 (m=2)


= |177,76 261,36| = 83,6


= |177,76 94,60| = 83,16


=83,6 + 83,16

2= 83,38


sin =

= sin1

= sin1

= sin1

83,38

1300

= 3,68

c. Terang Pusat ke Intensitas Maksimum Orde ke-3 (m=3)


= |177,76 303,16| = 125,4


= |177,76 51,92| = 125,84


=125,4 + 125,84

2= 125,62


sin =

= sin1

= sin1

= sin1

125,62

1300

= 5,54

4. Grafik sin sebagai fungsi orde difraksi (sin vs m) dan panjang gelombang () sinar

laser:

Tabel hubungan antara orde difraksi dan sin :

No Orde (m) ( 0) sin

1 1 1,84

0,03210853858

2 2 3,68 0,06418396606

3 3 5,54 0,09654064675

Grafik hubungan antara orde difraksi dan sin (m vs sin ):

Panjang gelombang () sinar laser berdasarkan gradien garis(metode least square):

Persamaan garis:y = mx b

y = 0.0322x - 0.0002

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

1 2 3

sin

Orde

Grafik Hubungan antara Orde (m) dan sin

sin

Linear (sin )

Tabel Least Square:

No m = X sin = Y X2 Y2 XY

1 1 0.03210853858 1 0.00103095824 0.03210853858

2 2 0.06418396606 4 0.00411958149 0.12836793212

3 3 0.09654064675 9 0.00932009647 0.28962194025

6 0.19283315139 14 0.01447063622 0.45009841095

b =(14)(0.19283315139) (6)(0.45009841095)

(3)(14) (36) = -0,00015

m = (3)(0.45009841095) (6)(0.19283315139)

(3)(14) (36) = 0,0322

maka diperoleh persamaannya:

y = mx b

y = 0,0322x (-0,00015)

Besar panjang gelombang () sinar laser diperoleh dari persamaan:

m =

=

=

= 0,0322 0,00002

= 6,44 10-7 m

Jadi, besar panjang gelombang () sinar laser adalah 6,44 10-7 m atau 644 nm.

5. Jika sin didekati oleh tan , menghitung dengan cara yang sama seperti pada

evaluasi no. 4. Berapa penyimpangan relatif hasil pendekatan ini terhadap

perhitungan yang diperoleh pada evaluasi no.4.

Tabel hubungan antara orde difraksi dan tan :

No Orde (m) ( 0) tan

1 1 1,84

0,03212510267

2 2 3,68 0,06431658149

3 3 5,54 0,09699370017

Grafik hubungan antara orde difraksi dan tan (m vs tan ):

y = 0.0324x - 0.0004

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

1 2 3

tan

Orde

Grafik Hubungan antara Orde (m) dan tan

tan

Linear (tan )

Panjang gelombang () sinar laser berdasarkan gradien garis (metode least square):

Tabel Least Square:

No m = X tan = Y X2 Y2 XY

1 1 0.03212510267 1 0.00103202222 0.032125103

2 2 0.06431658149 4 0.00413662265 0.128633163

3 3 0.09699370017 9 0.00940777787 0.290981101

6 0.1934353843 14 0.01457642274 0.451739367

b =(14)(0.1934353843) (6)(0.451739367)

(3)(14) (36) = -0,00039

m = (3)(0.451739367) (6)(0.1934353843)

(3)(14) (36) = 0,0324

maka diperoleh persamaannya:

y = mx b

y = 0,0324x (-0,00039)

Besar panjang gelombang () sinar laser diperoleh dari persamaan:

m =

=

=

=0,0324 0,00002

= 6,48 10-7 m

Jadi, besar panjang gelombang () sinar laser adalah 6,48 10-7 m atau 648 nm.

Sehingga, penyimpangan relatif hasil pendekatan dengan tan terhadap

perhitungan dengan menggunakan sin sebesar:

=tan sin

=6,48 107

6,44 107= 1,00621118 %

VIII. Analisis

A. Analisa Percobaan

Percobaan ini dilakukan dengan menembakkan sinar laser ke kisi dengan

menggunakan fasilitas rLab yang dapat dilakukan dari jarak jauh. Sinar laser yang

melewati tiap celah membentuk pola intensitas maksimum dengan jarak tertentu dari

layar. Hal ini disebabkan karena difraksi cahaya yang melewati tiap celah akan

terdifraksi dan berinteferensi. Inteferensi ini terjadi karena cahaya memiliki sifat

gelombang, jika gelombang saling berinteferensi bisa saling menguatkan atau saling

meniadakan (prinsip superposisi gelombang). Hasil interferensi inilah yang

menyebabkan terbentuknya pola intensitas maksimum pada layar. Jarak antar intensitas

maksimum tersebut bergantung atas panjang gelombang cahaya yang digunakan, dan

dalam percobaan kali ini digunakan sinar laser sebagai sumber cahayanya.

Dengan mengukur jarak antar intensitas maksimum dan dengan mengetahui

jarak antar celah serta jarak ke layar, dapat ditentukan panjang gelombang sinar laser

yang digunakan dengan menggunakan hubungan antara panjang gelombang dan sin .

Dengan menghitung jarak antar intensitas maksimum dan jarak ke layar dapat

ditentukan nilai sin . Kemudian dengan menggunakan regresi linier dapat diketahui

panjang gelombang laser.

B. Analisis Data Pengamatan

Setelah melakukan percobaan maka praktikan mendapatkan 817 data dengan

variasi posisi (mm) dan intensitasnya masing-masing yang berbeda. Data hasil

percobaan ini memperlihatkan hasil yang tidak konstan atau mengalami fluktuasi

untuk tiap intensitas yang dihasilkannya. Namun, dari data tersebut dapat ditentukan

letak terang pusat dan intensitas maksimum tiap orde dengan melihat nilai intensitas

yang paling tinggi. Untuk menentukan letak terang pusat, praktikan mengolah data

yang ada dengan melihat interval intensitas yang paling tinggi kemudian merata-

ratakannya sehingga ditemukan letak terang pusat yang berada pada posisi 177,76

mm dengan intensitas sebesar 4,93. Setelah menemukan terang pusat maka intensitas

maksimum orde ke-1, orde ke-2, dan orde ke-3 yang terletak di sebelah atas atau

sebelah bawah dari terang pusat dapat ditemukan. Untuk intensitas maksimum orde

ke-1 berada pada posisi 219.,56 mm dan 135,96 dengan intensitas yang sama yaitu

sebesar 4,93. Selanjutnya untuk intensitas maksimum orde ke-2 berada pada posisi

261,36 mm dan 94,60 mm dengan intensitas yang sama yaitu sebesar 49,3. Terakhir,

intensitas maksimum orde ke-3 berada pada posisi 303,16 mm dengan intensitas

sebesar 4,93 dan berada pada posisi 51,92 mm dengan intensitas sebesar 1,09.

Selanjutnya data diolah untuk mencari panjang gelombang () sinar laser

dengan cara menggunakan hubungan sin sebagai fungsi orde difraksi. Dari

perhitungan yang telah dilakukan maka didapatkan nilai panjang gelombang () sinar

laser sebesar 6,44 10-7

m. Praktikan juga melakukan pendekatan tan terhadap sin

untuk mencari nilai panjang gelombang () sinar laser dengan cara yang sama

seperti pada evaluasi menggunakan sin . Setelah melakukan perhitungan, praktikan

mendapatkan nilai panjang gelombang () laser sebesar 6,48 10-7 m. Dari hasil data

yang diperoleh tersebut dapat dilihat bahwa terdapat penyimpangan relatif dari hasil

pendekatan tan dengan evaluasi menggunakan sin , dan setelah dihitung maka

dapat dipahami bahwa penyimpangan relatif yang terjadi adalah sebesar

1,00621118 %.

C. Analisis Grafik

Dari pengamatan yang dilakukan pada percobaan ini kita bisa mendapatkan

grafik intensitas pola difraksi yang dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (I

vs x). Grafik tersebut memperlihatkan data yang fluktuatif atau naik-turun. Grafik

dengan puncak maksimum merupakan garis terang, sedangkan grafik dengan puncak

minimum menunjukkan garis gelap. Jika memperhatikan grafik tersebut, kita bisa

menentukan letak terang pusat dengan melihat grafik yang paling tinggi dan berada

ditengah-tengah dengan intensitasnya yang paling besar. Setelah kita mengetahui

letak terang pusat, selanjutnya dapat ditentukan posisi intensitas maksimum orde ke-

1, orde ke-2, dan orde ke-3 dengan melihat grafik tersebut. Posisi intensitas

maksimum tiap orde pada grafik tersebut terletak pada sebelah kanan dan sebelah kiri

dari letak terang pusat dengan intensitas yang paling tinggi dimana terlihat paling

tinggi garisnya pada grafik. Selain itu, kita juga bisa mendapatkan grafik hubungan

antara sin dan tiap orde (sin vs m) serta grafik hubungan antara tan dan tiap orde

(tan vs m) yang akan digunakan untuk menghitung panjang gelombang () sinar

laser. Kedua grafik ini tidak jauh berbeda dimana keduanya sama-sama bersifat linear

dengan hubungan saling berbanding lurus yang berarti semakin besar nilai ordenya

maka nilai sin dan tan akan semakin besar, begitu juga sebaliknya.

D. Analisis Kesalahan

Dalam melakukan percobaan pengukuran panjang gelombang sinar laser ini,

praktikan tidak melakukan percobaan secara langsung di laboratorium melainkan

melalui e-laboratory sehingga faktor-faktor yang dapat menyebabkan kesalahan

sangatlah kecil. Namun pada percobaan masih terdapat kemungkinan untuk terjadi

kesalahan, diantaranya adalah kesalahan teknis saat R-Lab tersebut dilakukan

sehingga data yang didapatkan praktikan tidak sesuai dengan teori yang ada.

Sehingga masih dapat terdapat beberapa kesalahan yang diakibatkan oleh faktor-

faktor tersebut.

Pada percobaan ini webcam juga tidak dapat berfungsi sehingga tidak dapat

melihat jalannya percobaan, sehingga tidak dapat memantau jalannya praktikum.

Karena itulah dapat terjadi kesalahan-kesalahan pada percobaan, data, dan grafik.

E. Kesimpulan

1. Panjang gelombang () sinar laser dapat diukur dengan menggunakan metode kisi

difraksi. Panjang gelombang pada percobaan ini sebesar 644 nm.

2. Intensitas yang dihasilkan dari kisi difraksi dapat membentuk pola terang dan pola

gelap dengan besar yang bervariasi.

3. Panjang gelombang () bergantung pada pertambahan orde serta sudut difraksinya.

4. Hubungan antara besar sudut dan nilai orde adalah berbanding lurus.

5. Nilai sin dan tan tidak jauh berbeda untuk kecil.

F. Referensi

1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ,

2000.

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

John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

3. Tripler, P.A., 1998, Fisika Untuk Sains dan Teknik-Jilid 2 (Terjemahan), Jakarta :

Erlangga.

4. http://sitrampil.ui.ac.id

OR01 - Pengukuran Panjang Gelombang Laser - Restu Alan Suyuti - 1406533182

Documents

Transcript of OR01 - Pengukuran Panjang Gelombang Laser - Restu Alan Suyuti - 1406533182