DIFRAKSINurfaida*), Aprilia Manta Patimang, Arsyam BasriLaboratorium Fisika Dasar Program Studi Pendidikan fisika FMIPA Universitas Negeri MakassarAbstrak. Telah dilakukan praktikum berjudul difraksi dengan tujuan mahasiswa dapat memahami pengaruh jarak antar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda, pengaruh lebar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda, pengaruh jumlah celah terhadap pembentukan pola difraksi, serta dapat menentukan panjang gelombang laser melalui percobaan difraksi pada celah tunggal dan kisi. Pada praktikum ini dilakukan empat kegiatan dengan sinar laser yang di depannya terdapat dua lensa dengan fokus +5mm dan +50mm, celah, dan layar untuk menangkap sinar. Difraksi adalah peristiwa terjadinya terang dan gelap pada layar karena pembelokan arah rambat cahaya pada celah sempit. Hasil praktikum menunjukkan bahwa hanya jarak antar celah yang mempengaruhi pembentukan pola difraksi. Jarak antar celah berbanding terbalik dengan jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan dimana semakin besar jarak antar celah, semakin kecil jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan yang terbentuk. Panjang gelombang laser yang diperoleh melalui praktikum adalah | 0,616 nm.Kata kunci: celah, difraksi, panjang gelombang, pola difraksi.RUMUSAN MASALAH1. Bagaimana pengaruh jarak antar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda?2. Bagaimana pengaruh lebar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda?3. Bagaimana pengaruh jumlah celah pada pembentukan pola difraksi? 4. Berapa panjang gelombang laser yang diperoleh melalui percobaan difraksi?TUJUAN1. Mahasiswa dapat memahami pengaruh jarak antar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda.2. Mahasiswa dapat memahami pengaruh lebar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda.3. Mahasiswa dapat memahami pengaruh jumlah celah terhadap pembentukan pola difraksi.4. Mahasiswa dapat menentukan panjang gelombang laser, melalui percobaan difraksi pada celah tunggal dan kisi.METODOLOGI EKSPERIMENTeori singkatInterferensi Istilah interferensi mengacu pada setiap situasi di mana dua atau lebih gelombang tumpang tindih dalam ruang. Bila ini terjadi, gelombang total di sebarang titik pada sebarang saat ditentukan oleh prinsip superposisi. Prinsip superposisi menyatakann bahwa: Bila dua atau lebih gelombang tumpang-tindih, maka pergeseran resultan di sebarang titik dan pada sebarang saat dapat dicari dengan menambahkan pergeseran-pergeseran sesaat yang akan dihasilkan di titik itu oleh gelombang-gelombang individu seandainya setiap gelombang itu hadir sendiri (Young dan Freedman, 2004: 588).Efek interferensi bterjadi ketika dua atau lebih gelombang yang koheren saling tumpang tindih (overlap). Ketika dua gelombang koheren dengan amplitude yang sama digabungkan, interferensi destruktif total (penghapusan atau dalam kasus cahaya, adalah keadaan gelap) terjadi ketika gelombang-gelombang berbeda fase 180. Interferensi konstruktif total (penguatan, atau dalam kasus cahaya keadaan terang) terjadi ketika gelombang-gelombang berada dalam fase yang sama. Gelombang koheren adalah gelombang yang memiliki bentuk yang sama, frekuensi yang sama, dan perbedaan fase yang tetap (yaitu, jumlah di mana puncak-puncak dari satu gelombang yang berada di depan atau dibelakang puncak-puncak gelombang lain tidak berubah dengan waktu) (Bueche dan Hecht, 2006: 261). DifraksiHerman, dkk (2015) menyatakan bahwa difraksi terjadi apabila sebagian muka gelombang dibatasi oleh rintangan atau lubang bukaan (celah sempit). Intensitas cahaya di sembarang titik dalam ruangan dapat dihitung dengan menggunakan Prinsip Huygens dengan mengambil setiap titik pada muka gelombang menjadi titik sumber dan dengan menghitung pola interferensi yang terjadi. Pola Fraunhofer diamati pada jarak yang sangat jauh dari rintangan atau celah sempit sehingga sinar-sinar yang mencapai sembarang titik hampir sejajar, atau pola itu dapat diamati dengan menggunakan lensa untuk memfokuskan sinar-sinar sejajar pada layar pandang yang ditempatkan pada bidang fokus lensa tersebut. Pola yang lain, yaitu pola Fresnel diamati di titik yang dekat dengan sumbernya. Difraksi cahaya sering sulit diamati karena panjang gelombang demikian kecilnya atau karena intensitas cahaya tidak cukup. Kecuali untuk pola Fraunhofer celah sempit dan panjang, pola difraksi biasanya sulit diamati. 1. Celah Tunggal Apabila cahaya datang pada celah tunggal yang lebarnya a, pola intensitas pada layar yang jauh menunjukkan maksimum difraksi tengah yang luas yang mengecil menjadi nol pada suatu sudut yang diberikan oleh
Besaran merupakan perbedaan lintasan antara sinar cahaya yang meninggalkan bagian bawah celah. Pada setiap sisi maksimum tengah terdapat maksima sekunder dengan intensitas yang jauh lebih lemah.Jarak y dari maksimum tengah ke minimum difraksi pertama dihubungan dengan sudut dan jarak Lndari celah ke layar oleh
Karena sudut ini sangat kecil, maka maka, diperoleh
2. Celah Ganda Pola difraksi interferensi Fraunhofer dua celah sama dengan pola interferensi untuk dua celah sempit yang dimodulasi oleh pola difraksi celah tunggal.
Gambar. 6.1 Skema ilustrasi difraksi pada celah ganda Keterangan: b : lebar celah, d: jarak celah L : jarak antara layar dan celah ganda x2 : jarak maksimum kedua dari pusat 2 : arah pengamatan untuk maksimum kedua s2 : path perbedaan sinar utama S : layar Pada jarak yang sangat jauh dari celah, garis-garis dari kedua celah ke satu titik P di layar akan hampir sejajar, dan perbedaan lintasan kira-kira d sin , seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.2 di atas. Dengan demikian diperoleh interferensi maksimum pada satu sudut yang diberikan oleh d sin , m = 1, 2, 3, Untuk sudut yang sangat kecil, (yang hampir selalu begitu, seperti asumsi sebelumnya), jarak yang diukur di sepanjang layar rumbai terang ke m diberikan oleh,
d adalah jarak antar celah 3. Celah Banyak Pada eksperimen celah banyak, digunakan goresan-goresan dari sebuah mistar baja konvensional sebagai kisi refleksi. Susunan perangkatnya ditunjukkan pada gambar 3.3, dimana X adalah spot LASER pada layar tanpa kisi (mistar), Q adalah titik perpanjangan dari mistar, P0 adalah titik refleksi dari n = 0, dan P1, P2, P3 dan seterusnya adalah titik difraksi sinar dari m = 1, m = 2, m = 3, dan seterusnya.
Gambar 6.3. Difraksi pada celah banyak Berdasarkan dengan prinsip di atas, dapat diperoleh panjang gelombang dari LASER, dimana d adalah jarak antara dua goresan pada mistar baja, yaitu 1 mm.Difraksi Franunhofer dan FresnelPola difraksi yang diamati di titik-titik di mana sinar dari lubang atau rintangan hampir sejajar disebut pola difraksi Fraunhofer. Pola Fraunhofer dapat diamati pada jarak yang jauh dari rintangan atau lubang sehingga sinar-sinar yang mencapai sembarang titik adalah hampir sejajar, atau pola ini dapat diamati dengan menggunakan lensa untuk memfokuskan sinar-sinar sejajar pada layar pandang yang ditempatkan pada bidang fokus lensanya. Apabila pola difraksi diamati di dekat lubang atau rintangan, pola itu disebut pola difraksi Fresnel (Tipler, 2001: 563).Berhubungan dengan PraktikumJarak antar pita-pita terang yang berdekatan dalam pola difraksi ganda berbanding terbalik dengan jarak d di antara celah-celahnya. Semakin berdekatan celah-celah itu, semakin tersebar pula pola tersebut. Bila celah-celah itu terpisah jauh, maka pita-pita dalam pola itu akan lebih dekat satu sama lain(Young dan Freedman, 2004: 593).Cahaya yang digunakan dalam praktikum adalah cahaya monokromatik. Sumber yang paling hampir monokromatik yang tersedia sekarang ini adalah laser. Laser helium-neon memancarkan cahaya merah yang panjang gelombangnya 632,8 nm dengan jangkauan panjang gelombang berorde sebesar 0,000001 nm, atau kira-kira satu bagian dalam 109(Young dan Freedman, 2004: 588).Alat danBahan1. Alat Diafragma dengan 3 celah ganda 469 841 buahDiafragma dengan 4 celah ganda 469 851 buahDiafragma dengan 5 nomor celah 469 861 buahLaser He-Ne, terpolarisasi linier 471 8301 buahDudukan dengan klip pegas 460 221 buahLensa dalam bingkai, f = +5 mm 460 011 buahLensa dalam bingkai, f = +50mm 460 021 buah1 presisi bangku optik, 1m 460 321 buahPengendara 4 optik, H= 60 mm/ B= 36mm 460 3701 buah1 layar tembus 441 531 buah1 pelana dasar 300 111 buah2. Bahan Kertas folio4 lembarIdentifikasi VariabelKegiatan 1Variabel manipulasi: jarak antar celah (d)Variabel kontrol: jarak celah ke layar (L), lebar celah (b)Variabel respon: jarak rata-rata pola difraksi maksimum (y)Kegiatan 2Variabel manipulasi: lebar celah (b)Variabel kontrol: jarak celah ke layar (L), jarak antar celah (d)Variabel respon: jarak rata-rata pola difraksi maksimum (y)Kegiatan 3Variabel manipulasi: jumlah celah (N) Variabel kontrol: jarak antar celah (d), lebar celah (b)Variabel respon: jarak rata-rata pola difraksi maksimum (y) Kegiatan 4Variabel manipulasi: jenis celahVariabel kontrol: jarak celah ke layar (L)Variabel respon: jarak rata-rata pola difraksi maksimum (y)Definisi Operasional VariabelKegiatan 11. Variabel manipulasi adalah variabel yang nilainya berubah-ubah. Pada kegiatan ini yaitu jarak antar celah adalah jarak antara celah pertama dan celah kedua pada diafragma 4 celah ganda 469 85 dengan satuan mm.2. Variabel kontrol adalah variabel yang nilainya tetap. Pada kegiatan ini terdiri atas :a. Jarak celah ke layar adalah panjang dari celah sampai ke layar diukur menggunakan meteran dengan satuan cm. b. Lebar celah adalah lebar diafragma dengan 4 celah ganda 469 85 dengan satuan mm. 3. Variabel respon adalah variabel yang menanggapi perubahan variabel manipulasi dengan kata lain jika nilai variabel manipulasi berubah, maka nilai variabel respon juga berubah. Pada kegiatan ini yaitu jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang berdekatan adalah jarak antara terang pertama dari terang pusat dengan satuan mm.Kegiatan 21. Variabel manipulasi adalah variabel yang nilainya berubah-ubah. Pada kegiatan ini yaitu lebar celah adalah lebar diafragma dengan 3 celah ganda 469 84 dengan satuan mm.2. Variabel kontrol adalah variabel yang nilainya tetap. Pada kegiatan ini terdiri atas :a. Jarak celah ke layar adalah panjang dari celah sampai ke layar diukur menggunakan meteran dengan satuan cm.b. Jarak antar celah adalah jarak antara celah pertama dan celah kedua pada diafragma 3 celah ganda 469 84 dengan satuan mm.3. Variabel respon adalah variabel yang menanggapi perubahan variabel manipulasi dengan kata lain jika nilai variabel manipulasi berubah, maka nilai variabel respon juga berubah. Pada kegiatan ini yaitu jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang berdekatan adalah jarak antara terang pertama dari terang pusat dengan satuan mm.Kegiatan 31. Variabel manipulasi adalah variabel yang nilainya berubah-ubah. Pada kegiatan ini yaitu jumlah celah adalah banyaknya celah/goresan yang dilewati oleh sinar laser.2. Variabel kontrol adalah variabel yang nilainya tetap. Pada kegiatan ini terdiri atas :a. Jarak antar celah adalah jarak antara celah pertama dan celah kedua pada diafragma 5 nomor celah 469 86 dengan satuan mm.b. Lebar celah adalah lebar diafragma 5 nomor celah 469 86 dengan satuan mm.3. Variabel respon adalah variabel yang menanggapi perubahan variabel manipulasi dengan kata lain jika nilai variabel manipulasi berubah, maka nilai variabel respon juga berubah. Pada kegiatan ini yaitu jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang berdekatan adalah jarak antara terang pertama dari terang pusat dengan satuan mm.Kegiatan 41. Variabel manipulasi adalah variabel yang nilainya berubah-ubah. Pada kegiatan ini yaitu jenis celah adalah celah tunggal dan celah banyak/kisi.2. Variabel kontrol adalah variabel yang nilainya tetap. Pada kegiatan ini yaitu jarak celah ke layar adalah panjang dari celah sampai ke layar diukur menggunakan meteran dengan satuan cm. 3. Variabel respon adalah variabel yang menanggapi perubahan variabel manipulasi dengan kata lain jika nilai variabel manipulasi berubah, maka nilai variabel respon juga berubah. Pada kegiatan ini yaitu jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang berdekatan adalah jarak antara terang pertama dari terang pusat dengan satuan mm.ProsedurKerjaUntuk semua kegiatan 1. Meletakkan celah di depan sumber laser He-Ne seperti pada gambar di bawah ini. Setelah itu mengatur posisi L2 agar sinar laser tepat terfokus di layar.2. Mencatat jarak antar celah dan layar.
Keterangan:L1: lensaf = +5mmL2: lensaf = +50mmH: holder untuk objek difraksiS: layarKegiatan 1. Ketergantungan difraksi celah ganda, pada jarak antar celah d1. Memasukkan diafragma dengan 4 celah (469 85) tepat pada jalur yang dilalui sinar laser, dan mengamati pola difraksi ganda celah dengan jarak antar celah d=1,00 mm, 0,75 mm, 0,50 mm, dan 0,25 mm satu demi satu.2. Melakukan pengukuran pada setiap jarak d untuk mengetahui pengaruh jarak antar celah terhadap pola interferensi.3. Menggambar pembentukan pola difraksi pada layar dengan menandai pola yang terbentuk.4. Mencatat jarak pisah pusat terang keterang berikutnya (orde 1, 2 dan seterusnya).Kegiatan 2. Ketergantungan difraksi celah ganda, pada celah lebar b1. Memasukkan diafragma dengan 3 celah ganda (469 84) tepat pada jalur yang dilalui sinar laser, dan mengamati pola difraksi celah ganda untuk berbagai lebar celah b= 0,20 mm, 0,15 mm, dan 0,10 mm satu demi satu.2. Melakukan pengukuran pada setiap jarak b untuk mengetahui pengaruh lebar celah b terhadap pola interferensi.3. Menggambar pembentukan pola difraksi pada layar dengan menandai pola yang terbentuk.4. Mencatat jarak pisah pusat terang keterang berikutnya (orde 1, 2 dan seterusnya).Kegiatan 3. Ketergantungan difraksi pada jumlah celah (N)1. Memasukkan diafragma dengan 5 celah (469 86), dan mengamati pola difraksi dari 2, 3, 4, 5, dan 40 celah satu demi satu .2. Melakukan pengukuran pada setiap jarak nomor celah yang ada untuk mengetahui pengaruh jumlah celah b terhadap pola interferensi.3. Menggambar pembentukan pola difraksi pada layar dengan menandai pola yang terbentuk.4. Mencatat jarak pisah pusat terang keterang berikutnya (orde 1, 2 dan seterusnya)Kegiatan 4. Difraksi pada celah tunggal dan kisi1. Menggunakan celah tunggal, dan kisi kemudian membentuk pola difraksi pada layar.2. Menggambar pembentukan pola difraksi pada layar dengan menandai pola yang terbentuk untuk celah tunggal dan kisi.3. Mencatat jarak pisah pusat terang keterang berikutnya (orde 1, 2 dan seterusnya), mencatat hasilnya dalam tabel hasil pengamatan.HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATAHASIL PENGAMATANKegiatan 1Jarak celah ke layar (L)= |471,000,05| 10 mmLebar celah (b)= 0,20 mmTabel 1. pola difraksi pada celah ganda untuk beberapa jarak antar celah (d)Nojarak antara celah d (mm)Jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan (mm)
10,25|1,150,05| 10
20,50|0,550,05| 10
30,75|0,3750,05| 10
41,00|0,2750,05| 10
Kegiatan 2Jarak celah ke layar (L)= 471,000,05| 10 mmJarak antar celah (d)= 0,25 mmTabel 2. pola difraksi pada celah ganda untuk beberapa lebar celah (b)Nolebar celah b (mm)Jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan (mm)
10,10|1,1250,05| 10
20,15|1,250,05| 10
30,20|1,250,05| 10
Kegiatan 3Jarak antar celah (d)= 0,25 mmLebar celah (b)= 0,20 mmTabel 3. pola difraksi pada sejumlah celah (N)NoJumlah celah NJarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan (mm)
12|1,150,05| 10
23|1,1750,05| 10
34|1,1750,05| 10
45|1,150,05| 10
540|1,1750,05| 10
Kegiatan 4Jarak celah ke layar (L)= |450,000,05| 10 mmTabel 4. Difraksi pada celah tunggal dan kisiNoJenis celahJarak rata-rata pola difraksi dari terang pusat ke orde ke-n (mm)
1|1,050,05| 10
2Celah Tunggal|1,700,05| 10
3|2,400,05| 10
4|3,350,05| 10
1|22,250,05| 10
2Celah Banyak/ kisi|45,500,05| 10
3|68,500,05| 10
4|92,250,05| 10
ANALISIS DATAPanjang gelombang untuk kegiatan 1, kegiatan 2, dan kegiatan 3 dapat dihitung menggunakan rumus:d sin = nsin tan d tan = tan = makad = Kesalahan relatif panjang gelombang ( = = -1d = dd + d + dld = dd + d + dl d = Karena d tidak diukur maka d tidak memiliki kesalahan mutlak, jadi: Kegiatan 1L = cm = mmb= 0,20mmGrafik 1. Hubungan jarak antar celah dengan jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan
y = - 11,2 + 12,87R2= 0,851y = mx + cm = -11,2 mm
DK = 0,851 DK = 85,1 % KR = = 14,9 % (2 AB)1. Untuk d= 0,25 mm = = = = 0,0006104 mm mm mm = 0,000026603 mm KR= (3AB) 2. Untuk d= 0,50 mm = = = 0,0005839 mm = 0,000053422 mmKR= (2AB) 3. Untuk d= 0,75 mm = = = 0,0005971 mm mm mm = 0,000079676 mmKR= (2AB) 4. Untuk d= 1,00 mm = = = 0,0005839 mm mm mm= 0,0001062256 mmKR= (2AB) Kegiatan 2
Grafik 2. Hubungan lebar celah dengan jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang terbentuk
y = 12,5 + 10,20R2 = 0,75y = mx + cm = 12,5 mmDK = R2 x 100%DK = 0,75 x 100% = 75 %KR = 100% - DK = 100% - 75% = 25% 1. Untuk = 0,0005971 mm
2. Untuk = 0,0006635 mm
3. Untuk = 0,0006635 mm
mm
Kegiatan 3Jarak antar celah (d)= 0,25 mmLebar celah (b)= 0,20 mmGrafik 3. Hubungan jumlah celah dengan jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan
m = y = 0,003x + 11,61y = mx + cmaka m = 0,003R2 = 0,165DK = 100% R2DK = 100% 0,165 = 16,5%KR = 100% - DK= 100% - 16,5% =83,5 % Jarak celah ke layar (L) =|4710,0 0,5| mm1. Untuk jumlah celah N = 2Jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan 11,5 0,5| mm KR = KR = = 4,36 % 3 AB 2. Untuk jumlah celah N = 3Jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan y=|11,75 0,5| mm KR = KR = = 4,25 % 3 AB 3. Untuk jumlah celah N = 4Jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan =|11,75 0,5| mm KR = KR = = 4,25 % 3 AB 4. Untuk jumlah celah N = 5Jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan =|11,5 0,5| mm KR = KR = = 4,36 % 3 AB 5. Untuk jumlah celah N = 40Jarak rata-rata pola difraksi maksimum berdekatan =|11,75 0,5| mm KR = KR = = 4,25 % 3 AB
Kegiatan 4Celah tunggala= 0,6 mm1. Untuk orde III n=1Jarak celah ke layar (L) = |4500,00,5|mmJarak rata-rata pola difraksi y =|10,50,5|mm = | | + | | = | | + | | = | 0,0476190476 | + | 0,0001111111 | = 0,0477301587 = 6,6822222 10-5 mm = x 100 % = x 100 % = 4,77 % ( 3 AB ) = | | = | 1,40 mm 2. Untuk orde III n=2Jarak celah ke layar (L) = |4500,00,5|mmJarak rata-rata pola difraksi y =|170,5|mm = | | + | | = | | + | | = | 0,0294117647 | + | 0,0001111111 | = 0,0295228758 = 3,3459258 10-5 mm = x 100 % = x 100 % = 2,94 % ( 3 AB ) = | | = | 1,13 mm 3. Untuk orde III n=3Jarak celah ke layar (L) = |4500,00,5|mmJarak rata-rata pola difraksi y =|24,00,5|mm = | | + | | = | | + | | = | 0,0208333333 | + | 0,0001111111 | = 0,0209444444 = 2,2340741 10-5 mm = x 100 % = x 100 % = 2,09 % ( 3 AB ) = | | = | 1,07 mm 4. Untuk orde III n=4Jarak celah ke layar (L) = |4500,00,5|mmJarak rata-rata pola difraksi y =|33,50,5|mm = | | + | | = | | + | | = | 0,0149253731 | + | 0,0001111111 | = 0,0150364842 = 1,6790741 10-5 mm = x 100 % = x 100 % = 1,5 % ( 3 AB ) = | | = | 1,12 mm Celah banyakPanjang gelombang untuk celah banyak dapat diperoleh menggunakan rumusd sin = n = d sin = = kesalahan mutlak dari panjang gelombang = yL-1 =I | dy + I | dL =I | dy + I | dL =I | = | | + | | = | | + | | 1. Untuk orde pertama n = 1N = 100 celah/mmd = 1/ N , d= 0,01 mmL = | 4500,0 0,5 | mmy = | 222,5 0,5 | mm = = = 0,0004944444 mm = | | + | | = | | + | | 0,0004944444 mm = | 0,002247191 | + | 0,0001111111 | 0,0004944444 mm = 0,0023583021 0,0004944444 mm = 1,1660493 10-6 mm = x 100 % = x 100 % = 0,24% ( 4 AB ) = | | = | 0,4944 mm 2. Untuk orde keduan = 2d = 0,01 mmL = | 4500,0 0,5 | mmy = | 455,0 0,5 | mm = = = 0,0005055556 mm = | | + | | = | | + | | = |0,0010989011 | + | 0,0001111111 |0,0005055556 = 0,0012100122 0,0005055556 mm = 6,1172844 10-6 mm = x 100 % = x 100 % = 0,12 % ( 4 AB ) = | | = | 0,5056 mm 3. Untuk orde ketigan=3d = 0,01 mmL = | 4500,0 0,5 | mmy = | 685,0 0,5 | mm = = = 0,0005074074 mm = | | + | | = | | + | |0,0005074074 = |0,000729927 | + | 0,0001111111 |0,0005074074 = 0,0008410381 0,0005074074 mm = 4,2674896 10-6 mm = x 100 % = x 100 % = 0,08% ( 4 AB ) = | | = | 0,5074 mm 4. Untuk orde keempatn = 4d = 0,6 mmL = | 4500,0 0,5 | mmy = | 922,5 0,5 | mm = = = 0,0005125 mm = | | + | | = | | + | | = |0,0005420054 | + | 0,0001111111 | = 0,0006531165 0,0005125 mm = 3,3472221 10-7 mm = x 100 % = x 100 % = 0,06 % ( 4 AB ) = | | = | 0,5125 mm Perhitungan panjang gelombang rata-rata setiap kegiatanKegiatan 1 = = = = 0,59 mm = - = | 0,610 0,59 | = 0,02 mm = - = | 0,58 0,59 | = 0,01 mm = - = | 0,59 0,59 | = 0 mm = - = | 0,58 0,59 | = 0,01 mm = 0,02= = x 100 % = x 100 % = 3,39 % ( 3 AB )| 0,590 mmMaka panjang gelombang untuk kegiatan pertama adalah :| 0,590 mmkegiatan 2 = = = = 0,642 mm = - = | 0,597 0,642 | = 0,045 mm = - = | 0,664 0,642 | = 0,022 mm = - = | 0,664 0,642 | = 0,022 mm = 0,045mm= = x 100 % = x 100 % = 7,00 % ( 2 AB )| 0,64 mmMaka panjang gelombang untuk kegiatan kedua adalah :| 0,64 mmkegiatan 3 = = = = 0,6184 mm = - = | 0,610 0,6184 | = 0,0084 mm = - = | 0,624 0,6184 | = 0,0056 mm = - = | 0,624 0,6184 | = 0,0056 mm = - = | 0,610 0,6184 | = 0,0084 mm = - = | 0,624 0,6184 | = 0,0056 mm = 0,0084mm= = x 100 % = x 100 % = 1,36 % ( 3 AB )Maka panjang gelombang untuk kegiatan ketiga adalah :| 0,618 mm kegiatan 4celah tunggal| 1,40 mm | 1,07 mm = = = = 1,18 mm = - = | 1,4 1,18 | = 0,22 mm = - = | 1,13 1,18 | = 0,05 mm = - = | 1,07 1,18 | = 0,11 mm = - = | 1,12 1,18 | = 0,06 mm = 0,22mm= = x 100 % = x 100 % =18,64 % ( 2 AB )Maka panjang gelombang untuk kegiatan keempat celah tunggal adalah :| 1,2 mmcelah ganda| 0,4944 mm | 0,5056 mm | 0,5074 mm| 0,5125 mm = = = = 0,5050 mm = - = | 0,4944 0,5050 | = 0,0106 mm = - = | 0,5056 0,5050 | = 0,0006 mm = - = | 0,5074 0,5050 | = 0,0024 mm = - = | 0,5125 0,5050 | = 0,0075 mm = 0,0106mm= = x 100 % = x 100 % = 2,1 % ( 3 AB )Maka panjang gelombang untuk kegiatan keempat celah ganda adalah :| 0,506 mmPanjang gelombang rata-rata untuk semua kegiatanDari hasil perhitungan didapatkan panjang gelombang masing masing sebagai berikut :Panjang gelombang kegiatan 1 : | 0,590 mmPanjang gelombang kegiatan 2 : | 0,64 mmPanjang gelombang kegiatan 3 : | 0,618 mm Kegiatan keempat tidak dimasukkan karena hasilnya menyimpang jauh dari panjang gelombang laser secara teori yaitu 632,8 nm.Panjang gelombang rata rata yang digunakan dalam percobaan ini dapat dihitung dengan cara sebagai berikut : = = = = 0,616 mm = - = | 0,590 0,616 | = 0,026 mm = - = | 0,640 0,616 | = 0,024mm = - = | 0,618 0,616 | = 0,002mm = 0,026mm= = x 100 % = x 100 % = 4,22 % ( 3 AB )Maka panjang gelombang adalah :| 0,616 mmkarena 1 mm = 1 x 106 nm, maka hasil percobaan ini dapat dilaporkan sebagai berikut :| 0,616 x 106 nm = | 0,616 nm
PEMBAHASANPada praktikum ini dilakukan empat kegiatan. Keseluruhan kegiatan menggunakan laser, lensa, dan layar penangkap sinar. Pembentukan pola difraksi yang terbentuk pada layar di gambar pada kertas. Kegiatan pertama mencari pengaruh antara jarak antar celah terhadap pembentukan pola difraksi pada celah ganda menggunakan diafragma dengan empat celah ganda 469 85, jarak antar celah 1,00 mm, 0,75mm, 0,50mm, dan 0,25 mm. Kegiatan kedua mencari ketergantungan pembentukan pola difraksi celah ganda terhadap lebar celah menggunakan diafragma tiga celah ganda 469 84, lebar celah yang digunakan 0,15 mm, 0,20 mm, dan 0,25 mm. Kegiatan ketiga mengetahui pengaruh jumlah celah terhadap pembentukan pola difraksi menggunakan lima nomor celah yaitu 2,3,4,5, dan 40. Kegiatan keempat menentukan panjang gelombang laser melalui difraksi celah tunggal dan kisi. Grafik hubungan jarak antar celah dengan jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang berdekatan menunjukkan bahwa keduanya memiliki hubungan yakni berbanding terbalik dimana semakin besar jarak antar celah maka jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang berdekatan semakin kecil. Grafik hubungan lebar celah dengan jarak rata-rata pola difraksi berdekatan dan grafik hubungan antara jumlah celah dan jarak rata-rata pola difraksi yag berdekatan menunjukkan garis yang hampir lurus, hal tersebut berarti lebar celah dan jumlah celah tidak mempengaruhi jarak rata-rata pola difraksi yang berdekatan.Perhitungan panjang gelombang rata-rata untuk kegiatan 1 menghasilkan panjang gelombang | 0,590 nm artinya panjang gelombang dari rentang 570-610 nm. Pada kegiatan 2 diperoleh panjang gelombang rata-rata | 0,64 nm , panjang gelombang berkisar 600-680 nm. Untuk kegiatan 3 diperoleh panjang gelombang | 0,618 nm artinya panjang gelombang rata-rata yang diperoleh adalah 610-626 nm. Pada kegiatan 4 panjang gelombang rata-rata yang diperoleh untuk celah tunggal | 1,2 nm, panjang gelombang pada rentang 1000-1400 nm. Untuk celah ganda panjang gelombang rata-rata yag diperoleh | 0,506 nm artinya rentangnya 495-517nm. panjang gelombang sinar laser berdasarkan rata-rata kegiatan 1, 2, dan 3 adalah | 0,616 nm, berarti rentangnya 590-642 nm. Panjang gelombang sinar laser He-Ne menurut teori adalah 632,8 nm. Dapat disimpulkan bahwa panjang gelombang sinar laser secara teori masuk kedalam rentang panjang gelombang sinar laser yang diperoleh melalui praktikum.Kegiatan empat tidak dimasukkan kedalam rata-rata gelombang untuk mencari panjang gelombang secara praktikum karena panjang gelombang yang diperoleh berbeda jauh dengan teori. Nilai yang demikian jauh dari teori disebabkan oleh susahnya menggambar pola difraksi yang terbentuk pada celah tunggal dan kisi karena pola gelap terangnya sering lenyap menyebabkan penggambaran pola difraksi yang tidak akurat. SIMPULAN DAN DISKUSIBerdasarkan hasil praktikum diperoleh bahwa jarak antar celah mempengaruhi jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang berdekatan. Pengaruhnya yaitu semakin besar jarak antar celah semakin kecil jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang berdekatan. Lebar celah dan jumlah celah tidak mempengaruhi pembentukan pola difraksi. Panjang gelombang sinar laser yang diperoleh melalui perhitungan hasil praktikum adalah | 0,616 nm panjang gelombang sinar laser secara teori yaitu 632,8 nm masuk kedalam rentang panjang gelombang sinar laser He-Ne yang diperoleh melalui praktikum.DAFTAR RUJUKANBueche, Frederick J. & Hecht, Eugene. 2006. Fisika Universitas edisi kesepuluh (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
Herman, dkk. 2015. Penuntun Praktikum Fisika Dasar 2. Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Makassar: Penerbit UNM.
Tipler, Paul A. 2001. FISIKA Untuk Sains dan Teknik (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
Young, Hugh D, dan Freedman, Roger A. 2004. FISIKA UNIVERSITAS Edisi kesepuluh jilid 2(Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
