OR02 Farisa Imansari

LAPORAN R-LAB

Pengukuran Lebar Celah

Nama : Farisa Imansari

NPM : 1206212426

Fakultas : Teknik

Departemen : Teknologi Bioproses

Kode Praktikum : OR-02

Tgl Praktikum : Rabu, 1 Oktober 2013

Unit Pelaksanaan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

UPP IPD

Universitas Indonesia

Depok

OR02 - Pengukuran Lebar Celah

I. Tujuan

Mengukur lebar celah tunggal dengan menggunakan metode difraksi

II. Alat

Piranti laser dan catu daya

Piranti pemilih otomatis celah tunggal

Piranti scanner beserta etektor fotodida

Camcorder

Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Teori

Cahaya adalah energi berbentuk gelombangnelekromagnetik yangnkasat mata den

gan panjang gelombang sekitar 380750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi

elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Selain

itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Sedangkan panjang

gelombang adalah sebuah jarak antara satuan berulang dari sebuah pola gelombang.

Biasanya memiliki denotasi huruf Yunani lambda (). Berkas sinar dengan panjang

gelombang yang dilewatkan pada sebuah celah sempit dengan lebar maka gelombang

http://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Matahttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Fisikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_kasat_matahttp://id.wikipedia.org/wiki/Fotonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Hurufhttp://id.wikipedia.org/wiki/Yunanihttp://id.wikipedia.org/wiki/Lambda

ini akan mengalami 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.

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)

Difraksi 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)

Catatan : terang pusat lebarnya dua kali terang kedua

1. Syarat terjadinya garis gelap ke-m adalah:

Untuk sudut yg kecil, berlaku:

2. Syarat terjadinya garis terang ke-m adalah

Untuk sudut yg kecil, berlaku :

Gb1. Diagram difraksi pada celah tunggal

m= + 1

m = -1

sin ; 1,2,3,...d m m

pdm

l

12

sin ( ) ; 0,1,2,...d m m

12

( )pd

ml

Jenis difraksi dimana sumber cahaya dan/atau

layar terletak pada jarak tertentu (dekat) dari

celah difraksi.

Tinjauan teoritis dari difraksi Fresnel sangat

kompleks.

Difraksi Fresnel

Viewing screenSource

Diffraction

slit

P

Berikut adalah susunan eksperimen untuk memperoleh pola

Difraksi Fraunhofer dari suatu celah tunggal:

Diffraction

slit

Source

slit

viewing

screen

Light

source

P

f1f2

Difraksi Fraunhofer

Kondisi untuk interferensi destruktif oleh cahaya dari titik-titik yang terpisah

sejauh a/2:


sejauh a/4:


sejauh a/2m (m = non-zero integer) :

Sehingga, kondisi umum untuk interferensi destruktif :

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

Kisi difraksi (diffraction grating)

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

dibuat dengan membuat goresan-goresan halus pada sekeping kaca.

Kisi transmisi (Transmission grating) Suatu kisi dengan celah yang memugkinkan

cahaya dapat melewatinya.

Kisi Refleksi (Reflection grating) Suatu kisi dengan celah yang memantulkan cahaya .

sin2 2

a

sin4 2

a

sin2 2

a

m

sin ma

Kisi umumnya mempunyai goresan mencapai 5000 goresan per centimeter. Sehingga

jarak antara dua celah sangat kecil yaitu sekitar d = 1/5000 = 20000 A.

Pola distribusi cahaya oleh kisi

Jika suatu kisi transmisi disinari dari belakang, tiap celah bertindak sebagai suatu sumber

cahaya koheren. Pola cahaya yg 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. Kita telah melihat pola

dari efek kombinasi ini untuk kasus 2 celah:

Perhatikan bagaimana pola difraksi bertindak sebagai suatu envelop dan mengontrol

intensitas interferensi maksimum secara teratur

Pengaruh memperbesar jumlah celah

Diagram menunjukkan pola interferensi yang dibungkus oleh pita interferensi pusat untuk

setiap kasus. Jarak celah sama untuk 5 kasus tersebut. Hal yang penting adalah:

Posisi angular dari maksimum utama (primary maxima) untuk N yang berbeda

adalah sama.

Jumlah maksimum sekunder antara dua maksimum primer meningkat dengan N

dan sama dengan N-2.

Intensitas maksimum sekunder melemah dibandingkan maksimum primer.

md sin

Lebar maksimum primer berkurang dengan naiknya N

Kondisi untuk maksimum primer dari kisi

Kondisi interferensi konstruksi kisi merupakan beda jalan antara sinar dari pengatur

celah besarnya sama dengan satu panjang gelombang dari beberapa integral

perkalian :

Maximum pada = 0 (m = 0) disebut maksimum orde-0 (zero-order maximum).

Maximum pada jarak sudut dengan dsin = ( m = 1) disebut maksimum orde

pertama. Maksimum orde ke m adalah jarak sudut m dengan dsinm = m.

m = 0, 1, 2, 3 .

. .

Kondisi minimum untuk kisi

Kisi difraksi yang mempunyai N celah, terdapat N-2 maksimum kedua dan N-1 minimum antara

dua maksimun yang diatur.

Kondisi minimum diperoleh ketika jumlah fasor gelombang cahaya dari N celah = 0, dengan :

N

nmd

sin

m = 1, 2, 3, . . . .

n = 1, 2, 3, . . . . , N - 1

IV. Cara Kerja

Eksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi

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

Langkah kerja eksperimen harus mengikuti prosedur yang telah ditentukan. Penyetingan

peralatan rLab berlangsung secara otomatis ketika praktikan menjalankan

V. Tugas & Evaluasi

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

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

2. Berdasarkan spektrum yang diperoleh, tentukan letak terang pusat, intensitas 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.

3. Hitunglah jarak antara dua minimum orde pertama (n=1), dua minimum orde ke-2

(n=2) dst. Hitunglah berdasarkan definisinya seperti pada Gbr.1.

4. Hitunglah lebar celah a dengan metode grafik. Buatlah grafik antara sin vs. n. Pada

eksperimen ini laser yang digunakan mempunyai = ( 650 10 ) nm.

5. Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

VI. Data Percobaan

Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan 817 data untuk nilai posisi

terhadap intensitas cahaya

Posisi (mm) Intensitas

0 0,08

0,44 0,08

0,88 0,07

1,32 0,08

1,76 0,07

2,2 0,08

2,64 0,08

3,08 0,07

3,52 0,08

3,96 0,08

4,4 0,07

4,84 0,08

5,28 0,08

5,72 0,07

6,16 0,08

6,6 0,07

7,04 0,08

7,48 0,08

7,92 0,07

8,36 0,08

8,8 0,08

9,24 0,07

9,68 0,08

10,12 0,08

10,56 0,07

11 0,09

11,44 0,07

11,88 0,08

12,32 0,08

12,76 0,07

13,2 0,08

13,64 0,08

14,08 0,07

14,52 0,08

14,96 0,08

15,4 0,08

15,84 0,08

16,28 0,07

16,72 0,08

17,16 0,08

17,6 0,07

18,04 0,08

18,48 0,08

18,92 0,07

19,36 0,08

19,8 0,07

20,24 0,08

20,68 0,08

21,12 0,07

21,56 0,08

22 0,08

22,44 0,07

22,88 0,08

23,32 0,08

23,76 0,08

24,2 0,08

24,64 0,07

25,08 0,08

25,52 0,08

25,96 0,07

26,4 0,08

26,84 0,08

27,28 0,07

27,72 0,08

28,16 0,08

28,6 0,07

29,04 0,08

29,48 0,07

29,92 0,08

30,36 0,08

30,8 0,07

31,24 0,08

31,68 0,08

32,12 0,07

32,56 0,08

33 0,08

33,44 0,08

33,88 0,08

34,32 0,07

34,76 0,08

35,2 0,08

35,64 0,07

36,08 0,08

36,52 0,08

36,96 0,07

37,4 0,08

37,84 0,07

38,28 0,08

38,72 0,08

39,16 0,07

39,6 0,08

40,04 0,08

40,48 0,07

40,92 0,08

41,36 0,08

41,8 0,07

42,24 0,08

42,68 0,07

43,12 0,08

43,56 0,08

44 0,07

44,44 0,08

44,88 0,08

45,32 0,07

45,76 0,08

46,2 0,08

46,64 0,07

47,08 0,08

47,52 0,07

47,96 0,08

48,4 0,08

48,84 0,07

49,28 0,08

49,72 0,08

50,16 0,07

50,6 0,08

51,04 0,08

51,48 0,08

51,92 0,08

52,36 0,07

52,8 0,08

53,24 0,08

53,68 0,07

54,12 0,08

54,56 0,08

55 0,07

55,44 0,08

55,88 0,08

56,32 0,08

56,76 0,08

57,2 0,07

57,64 0,08

58,08 0,08

58,52 0,07

58,96 0,08

59,4 0,08

59,84 0,07

60,28 0,08

60,72 0,07

61,16 0,08

61,6 0,08

62,04 0,07

62,48 0,08

62,92 0,08

63,36 0,07

63,8 0,08

64,24 0,08

64,68 0,08

65,12 0,08

65,56 0,07

66 0,08

66,44 0,08

66,88 0,07

67,32 0,08

67,76 0,08

68,2 0,07

68,64 0,08

69,08 0,08

69,52 0,08

69,96 0,08

70,4 0,07

70,84 0,08

71,28 0,08

71,72 0,07

72,16 0,08

72,6 0,08

73,04 0,07

73,48 0,08

73,92 0,08

74,36 0,08

74,8 0,08

75,24 0,07

75,68 0,08

76,12 0,08

76,56 0,07

77 0,08

77,44 0,08

77,88 0,08

78,32 0,08

78,76 0,07

79,2 0,08

79,64 0,08

80,08 0,07

80,52 0,08

80,96 0,08

81,4 0,07

81,84 0,08

82,28 0,08

82,72 0,07

83,16 0,09

83,6 0,07

84,04 0,08

84,48 0,08

84,92 0,07

85,36 0,08

85,8 0,08

86,24 0,07

86,68 0,08

87,12 0,08

87,56 0,08

88 0,08

88,44 0,07

88,88 0,08

89,32 0,08

89,76 0,07

90,2 0,08

90,64 0,08

91,08 0,07

91,52 0,09

91,96 0,07

92,4 0,08

92,84 0,08

93,28 0,07

93,72 0,08

94,16 0,08

94,6 0,07

95,04 0,08

95,48 0,08

95,92 0,08

96,36 0,09

96,8 0,07

97,24 0,08

97,68 0,08

98,12 0,07

98,56 0,08

99 0,08

99,44 0,07

99,88 0,08

100,32 0,08

100,76 0,08

101,2 0,09

101,64 0,07

102,08 0,08

102,52 0,08

102,96 0,07

103,4 0,08

103,84 0,08

104,28 0,08

104,72 0,08

105,16 0,08

105,6 0,08

106,04 0,09

106,48 0,07

106,92 0,08

107,36 0,08

107,8 0,07

108,24 0,09

108,68 0,08

109,12 0,07

109,56 0,09

110 0,08

110,44 0,08

110,88 0,09

111,32 0,07

111,76 0,08

112,2 0,08

112,64 0,07

113,08 0,08

113,52 0,08

113,96 0,08

114,4 0,08

114,84 0,07

115,28 0,08

115,72 0,08

116,16 0,07

116,6 0,08

117,04 0,08

117,48 0,07

117,92 0,08

118,36 0,08

118,8 0,07

119,24 0,08

119,68 0,07

120,12 0,08

120,56 0,08

121 0,07

121,44 0,08

121,88 0,08

122,32 0,07

122,76 0,08

123,2 0,08

123,64 0,08

124,08 0,08

124,52 0,07

124,96 0,08

125,4 0,08

125,84 0,07

126,28 0,08

126,72 0,08

127,16 0,07

127,6 0,08

128,04 0,07

128,48 0,08

128,92 0,08

129,36 0,07

129,8 0,08

130,24 0,08

130,68 0,07

131,12 0,08

131,56 0,08

132 0,07

132,44 0,08

132,88 0,07

133,32 0,08

133,76 0,08

134,2 0,07

134,64 0,08

135,08 0,08

135,52 0,07

135,96 0,08

136,4 0,08

136,84 0,07

137,28 0,08

137,72 0,07

138,16 0,08

138,6 0,08

139,04 0,07

139,48 0,08

139,92 0,08

140,36 0,07

140,8 0,08

141,24 0,08

141,68 0,08

142,12 0,08

142,56 0,07

143 0,08

143,44 0,08

143,88 0,07

144,32 0,08

144,76 0,08

145,2 0,08

145,64 0,09

146,08 0,08

146,52 0,08

146,96 0,09

147,4 0,07

147,84 0,08

148,28 0,08

148,72 0,07

149,16 0,08

149,6 0,08

150,04 0,08

150,48 0,09

150,92 0,08

151,36 0,08

151,8 0,08

152,24 0,07

152,68 0,08

153,12 0,08

153,56 0,07

154 0,08

154,44 0,08

154,88 0,08

155,32 0,09

155,76 0,07

156,2 0,08

156,64 0,08

157,08 0,07

157,52 0,08

157,96 0,08

158,4 0,07

158,84 0,08

159,28 0,08

159,72 0,08

160,16 0,09

160,6 0,07

161,04 0,09

161,48 0,09

161,92 0,08

162,36 0,09

162,8 0,09

163,24 0,08

163,68 0,09

164,12 0,08

164,56 0,08

165 0,09

165,44 0,07

165,88 0,08

166,32 0,08

166,76 0,08

167,2 0,09

167,64 0,09

168,08 0,09

168,52 0,1

168,96 0,09

169,4 0,09

169,84 0,1

170,28 0,08

170,72 0,09

171,16 0,09

171,6 0,08

172,04 0,09

172,48 0,08

172,92 0,08

173,36 0,09

173,8 0,08

174,24 0,09

174,68 0,1

175,12 0,1

175,56 0,12

176 0,13

176,44 0,14

176,88 0,17

177,32 0,18

177,76 0,2

178,2 0,22

178,64 0,22

179,08 0,24

179,52 0,26

179,96 0,25

180,4 0,26

180,84 0,26

181,28 0,24

181,72 0,25

182,16 0,22

182,6 0,21

183,04 0,2

183,48 0,17

183,92 0,16

184,36 0,14

184,8 0,12

185,24 0,12

185,68 0,1

186,12 0,09

186,56 0,09

187 0,08

187,44 0,08

187,88 0,09

188,32 0,08

188,76 0,09

189,2 0,09

189,64 0,08

190,08 0,09

190,52 0,09

190,96 0,08

191,4 0,09

191,84 0,08

192,28 0,08

192,72 0,09

193,16 0,07

193,6 0,08

194,04 0,08

194,48 0,07

194,92 0,08

195,36 0,08

195,8 0,08

196,24 0,09

196,68 0,07

197,12 0,08

197,56 0,08

198 0,07

198,44 0,09

198,88 0,08

199,32 0,08

199,76 0,09

200,2 0,08

200,64 0,08

201,08 0,08

201,52 0,07

201,96 0,08

202,4 0,08

202,84 0,07

203,28 0,08

203,72 0,08

204,16 0,08

204,6 0,09

205,04 0,08

205,48 0,08

205,92 0,08

206,36 0,07

206,8 0,08

207,24 0,08

207,68 0,07

208,12 0,08

208,56 0,08

209 0,07

209,44 0,08

209,88 0,07

210,32 0,08

210,76 0,08

211,2 0,07

211,64 0,08

212,08 0,08

212,52 0,07

212,96 0,08

213,4 0,08

213,84 0,08

214,28 0,08

214,72 0,07

215,16 0,08

215,6 0,08

216,04 0,07

216,48 0,08

216,92 0,08

217,36 0,07

217,8 0,08

218,24 0,07

218,68 0,08

219,12 0,09

219,56 0,07

220 0,08

220,44 0,08

220,88 0,07

221,32 0,08

221,76 0,08

222,2 0,07

222,64 0,08

223,08 0,07

223,52 0,08

223,96 0,08

224,4 0,07

224,84 0,08

225,28 0,08

225,72 0,07

226,16 0,08

226,6 0,08

227,04 0,07

227,48 0,08

227,92 0,07

228,36 0,08

228,8 0,08

229,24 0,07

229,68 0,08

230,12 0,08

230,56 0,07

231 0,08

231,44 0,08

231,88 0,08

232,32 0,08

232,76 0,07

233,2 0,08

233,64 0,08

234,08 0,07

234,52 0,08

234,96 0,08

235,4 0,08

235,84 0,09

236,28 0,08

236,72 0,08

237,16 0,09

237,6 0,07

238,04 0,08

238,48 0,08

238,92 0,07

239,36 0,08

239,8 0,08

240,24 0,08

240,68 0,09

241,12 0,08

241,56 0,08

242 0,08

242,44 0,07

242,88 0,08

243,32 0,08

243,76 0,07

244,2 0,09

244,64 0,08

245,08 0,08

245,52 0,09

245,96 0,07

246,4 0,08

246,84 0,09

247,28 0,07

247,72 0,08

248,16 0,08

248,6 0,07

249,04 0,08

249,48 0,08

249,92 0,08

250,36 0,08

250,8 0,07

251,24 0,08

251,68 0,08

252,12 0,07

252,56 0,08

253 0,08

253,44 0,07

253,88 0,08

254,32 0,08

254,76 0,08

255,2 0,08

255,64 0,07

256,08 0,08

256,52 0,08

256,96 0,07

257,4 0,08

257,84 0,08

258,28 0,07

258,72 0,08

259,16 0,08

259,6 0,08

260,04 0,08

260,48 0,07

260,92 0,08

261,36 0,08

261,8 0,07

262,24 0,08

262,68 0,08

263,12 0,07

263,56 0,08

264 0,07

264,44 0,08

264,88 0,08

265,32 0,07

265,76 0,08

266,2 0,08

266,64 0,07

267,08 0,08

267,52 0,08

267,96 0,08

268,4 0,08

268,84 0,07

269,28 0,08

269,72 0,08

270,16 0,07

270,6 0,08

271,04 0,08

271,48 0,07

271,92 0,08

272,36 0,08

272,8 0,08

273,24 0,09

273,68 0,07

274,12 0,08

274,56 0,08

275 0,07

275,44 0,08

275,88 0,08

276,32 0,07

276,76 0,08

277,2 0,07

277,64 0,08

278,08 0,08

278,52 0,07

278,96 0,08

279,4 0,08

279,84 0,07

280,28 0,08

280,72 0,08

281,16 0,07

281,6 0,08

282,04 0,07

282,48 0,08

282,92 0,08

283,36 0,07

283,8 0,08

284,24 0,08

284,68 0,07

285,12 0,08

285,56 0,08

286 0,07

286,44 0,08

286,88 0,07

287,32 0,08

287,76 0,08

288,2 0,07

288,64 0,08

289,08 0,08

289,52 0,07

289,96 0,08

290,4 0,08

290,84 0,08

291,28 0,08

291,72 0,07

292,16 0,08

292,6 0,08

293,04 0,07

293,48 0,08

293,92 0,08

294,36 0,07

294,8 0,08

295,24 0,07

295,68 0,08

296,12 0,08

296,56 0,07

297 0,08

297,44 0,08

297,88 0,07

298,32 0,08

298,76 0,08

299,2 0,07

299,64 0,08

300,08 0,07

300,52 0,08

300,96 0,08

301,4 0,07

301,84 0,08

302,28 0,08

302,72 0,07

303,16 0,08

303,6 0,08

304,04 0,07

304,48 0,08

304,92 0,07

305,36 0,08

305,8 0,08

306,24 0,07

306,68 0,08

307,12 0,08

307,56 0,07

308 0,08

308,44 0,08

308,88 0,07

309,32 0,08

309,76 0,07

310,2 0,08

310,64 0,08

311,08 0,07

311,52 0,08

311,96 0,08

312,4 0,07

312,84 0,08

313,28 0,07

313,72 0,08

314,16 0,08

314,6 0,07

315,04 0,08

315,48 0,08

315,92 0,07

316,36 0,08

316,8 0,08

317,24 0,07

317,68 0,08

318,12 0,08

318,56 0,08

319 0,08

319,44 0,07

319,88 0,08

320,32 0,08

320,76 0,07

321,2 0,08

321,64 0,08

322,08 0,07

322,52 0,08

322,96 0,07

323,4 0,08

323,84 0,08

324,28 0,07

324,72 0,08

325,16 0,08

325,6 0,07

326,04 0,08

326,48 0,08

326,92 0,07

327,36 0,08

327,8 0,07

328,24 0,08

328,68 0,08

329,12 0,07

329,56 0,08

330 0,08

330,44 0,07

330,88 0,08

331,32 0,08

331,76 0,08

332,2 0,08

332,64 0,07

333,08 0,08

333,52 0,08

333,96 0,07

334,4 0,08

334,84 0,08

335,28 0,07

335,72 0,08

336,16 0,07

336,6 0,08

337,04 0,08

337,48 0,07

337,92 0,08

338,36 0,08

338,8 0,07

339,24 0,08

339,68 0,08

340,12 0,07

340,56 0,08

341 0,08

341,44 0,08

341,88 0,08

342,32 0,07

342,76 0,08

343,2 0,08

343,64 0,07

344,08 0,08

344,52 0,08

344,96 0,07

345,4 0,08

345,84 0,07

346,28 0,08

346,72 0,08

347,16 0,07

347,6 0,08

348,04 0,08

348,48 0,07

348,92 0,08

349,36 0,08

349,8 0,07

350,24 0,08

350,68 0,07

351,12 0,08

351,56 0,08

352 0,07

352,44 0,08

352,88 0,08

353,32 0,07

353,76 0,08

354,2 0,08

354,64 0,07

y = 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0.0

0

13

.20

26

.40

39

.60

52

.80

66

.00

79

.20

92

.40

10

5.6

0

11

8.8

0

13

2.0

0

14

5.2

0

15

8.4

0

17

1.6

0

18

4.8

0

19

8.0

0

21

1.2

0

22

4.4

0

23

7.6

0

25

0.8

0

26

4.0

0

27

7.2

0

29

0.4

0

30

3.6

0

31

6.8

0

33

0.0

0

34

3.2

0

35

6.4

0

Grafik Posisi (mm) vs Intensitas

355,08 0,08

355,52 0,07

355,96 0,08

356,4 0,08

356,84 0,07

357,28 0,08

357,72 0,08

358,16 0,07

358,6 0,08

359,04 0,08

VII. Pengolahan Data

Dari data diatas didapatkan grafik posisi terhadap intensitas

Grafik tersebut didapatkan dari situs rlab FMIPA

intensitas = 0,26 + 0,26 + 0,26 = 0,78

(intensitas x posisi) = (0,26 . 179,52) + (0,26.180,4) + (0,26 . 180,84) = 180,6

Sehingga titik terang pusatnya adalah

= 231.54

Untuk menentukan intensitas minimum orde ke-n (n = 1, 2, 3... dst) maka

menggunakan titik puncak minimum grafik tersebut, sehingga didapatkan pada tabel

berikut : (n adalah orde)

Untuk menentukan jarak antara garis gelap dapat diketahui denagn mencari selisih

arak antara garis gelap kanan dikurangi garis gelap kiri. Dengan ini, kita dapat

mengetahui besar sudut ( ) dengan menggunakan rumus : =

; dengan asumsi

bahwa L~1m (1000mm)

n Minimum

Kiri

Minimum

Kanan

p

(Kanan-Kiri)

L Sin

1 178.20 182.16 3.96 1000 0.00396 0.000069

2 174.68 185.68 11 1000 0.011 0.00019

3 161.48 191.84 30.36 1000 0.03036 0.00053

4 155.32 197.56 42.24 1000 0.04224 0.00074

5 142.56 208.12 65.56 1000 0.06556 0.0011

n Minimum Kiri Minimum Kanan

1 178.20 182.16

2 174.68 185.68

3 161.48 191.84

4 155.32 197.56

5 142.56 208.12

y = 0.0003x - 0.0003

0

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

1 2 3 4 5

sin

sin

Linear (sin )

Melalui data yang telah didapatkan, maka kita akan dapat membuat grafik n

(orde) terhadap sin (arah x adalah n, dan arah y adalah sin )

Untuk mendapatkan persamaan garis dari grafik kita dapat menggunakan

persamaan least square. Persamaannya adalah :

a sin = n

sin =

n

dimana y adalah sin ,

adalah b, n adalah x

n sin

1 0.000069

2 0.00019

3 0.00053

4 0.00074

5 0.0011

Xi Yi Xi Yi XiYi

1 0.000069 1 4.761E-09 0.000069

2 0.00019 4 4.761E-09 0.00038

3 0.00053 9 4.761E-09 0.00159

4 0.00074 16 4.761E-09 0.00296

5 0.0011 25 4.761E-09 0.0055

b =

; dari literatur diketahui bahwa = (650 10)nm, sehingga

a =

=

= 2.568 mm

sehingga persamaan grafiknya menjadi y = 0.000257x 0.0000768

VIII. Analisis

1. Analisis Percobaan

Percobaan r-lab OR-02 ini bertujuan untuk mengukur lebar celah tunggal

dengan menggunakan metode difraksi.

Peralatan yang digunakan dalam percobaan kali ini diantaranya piranti laser yang

berfungsi sebagai sumber cahaya, catu daya memberikan arus listrik agar sinar

laser dapat menyala, piranti scanner detector fotoiodida untuk mengubah cahaya

menjadi listrik, camcorder untuk merekam jalannya percobaan, dan yang terakhir

PC dan DAQ sebagai pengendali otomatis.

Pada percobaan ini sifat gelombang yang digunakan adalah difraksi dan

interfensi dimana interfensi didapatkan dari sebuah cahaya celah tunggal yang

cahayanya dipecah menjadi dua atau lebih dengan cara melewatkan berkas cahaya

pada sebuah celah atau beberapa celah. Dari interfensi tersebut dihasilkan pola

cahaya dari gelap ke terang sesuai dengan besarnya intensitas pada masing

masing posisi. Yang membedakan antara pola gelap, dengan pola gelap terang,

dan juga pola terang adalah gelombang cahaya yang terdifraksi dan juga jarak

celah ke titik pusatnya. Pada pola gelap tidak memiliki pola gelap pusat,

sedangkan pola terang muncul karena dua gelombang yang terdifraksi memiliki

fase yang sama, dan yang terakhir pola gelap-terang tergantung pada urutan

relative terhadap titik pusat.

2. Analisis Grafik

Berdasarkan hasil pengamatan,didapatkan sebuah grafik yang menunjukkan

hubungan antara posisi terhadap intensitas cahaya. Dari grafik yang diberikan

sitrampil menunjukkan adanya peningkatan intensitas terhadap posisi,. Pada

puncak grafik tersebut merupakan titik maksimum intensitas terhadap posisi,

dimana titik tersebut merupakan garis terang pusat dengan X = 231.54 dan I =

0.78. Di kanan dan kiri intensitas maksimum terdapat puncak-puncak maksimum

dan minimum yang merupakan garis gelap dan garis terang lainnya. Sedangkan

dari data yang praktikan buat melaui Ms.Excell tidak meunjukkan perubahan

diantara keduanya yang berarti konstan. Hal ini dapat terlihat dari grafik yang

lurus sehingga didapatkan nilai y = 0.

Grafik kedua merupakan grafik antara orde dengan sudut sin , dimana sin

merupakan jarak diantara garis gelap. Dari grafik tersebut diketahui nilai y =

0.0003x - 0.0003, menunjukkan grafik sin yang naik seiring dengan

penambahan ordenya.

3. Anaisis hasil

Dari data pengamatan sebanyak 817 data didapatkan nilai intensitas rata-

rata sebanyak 0,78 dan titik terang pusatnya adalah 231,5. Setelah mengetahui

terang pusat maka kita dapat mengetahui intensitas minimum kiri dan intensitas

kanan, sehingga kita dapat mencari sudut( ) dari difraksi ini. Untuk mencari lebar

celah (a) menggunakan metode leastsquare dengan nilai yang diketahui sebesar

( 650 10 ) nm. Hasil dari penghitungan metode least square itu adalah a = 2.568mm.

Semakin besar nilai panjang gelombang dari suatu cahaya yang digunakan, maka akan

semakin besar pula lebar celah dari kisi yang dipakai. Karena lebar celah (d) dan panjang

gelombang berbanding lurus secara linier seperti diperlihatkan di rumus yang ada pada

teori diatas. Apabila orde yang dipakai berubah dan lebar celah dipaksakan sama, maka

antara sudut yang dihasilkan dari sinar akan berubah atau cahaya yang digunakan harus

diganti karena nilai panjang gelombang suatu sinar adalah tetap dan tidak akan berubah.

Sedangkan nilai dari sudut sin paga grafik = y = 0.0003x - 0.0003 . Sudut yang

dihasilkan dari difraksi atau inteferensi sinar akan bergantung pada jarak antara

titik terang utama dengan jatuhnya sinar dan jarak antara celah dan layar.

Semakin besar jarak antara celah dan layar maka nilai sudut akan semakin kecil

karena nilai dari sinus semakin kecil. Dari fungsi sinus, semakin besar nilai maka

akan semakin kecil sudutnya.

Ada beberpa factor yang mempengaruhi percobaan ini diantaranya karena

proses pengambilan data yang cukup banyak dapat menyebabkan data yang

diambil kurang akurat selain itu kesalahan praktikan dalam menghitung hasil

pengamatan juga dapat mempengaruhi nilai dari besaran besaran yang dicari.

IX. Kesimpulan

1. Sifat gelombang yang digunakan pada percobaan ini adalah difraksi dan interfensi

2. Berkas sinar dengan panjang gelombang yang dilewatkan pada sebuah celah

sempit dengan lebar a akan mengalami difraksi

3. Nilai dari garis terang pusat dengan X = 231.54 dan I = 0.78.

4. Nilai untuk sin = 0.0003x - 0.0003

5. Besar = ( 650 10 ) nm

6. Semakin besar nilai panjang gelombang dari suatu cahaya yang digunakan, maka akan

semakin besar pula lebar celah dari kisi yang dipakai.

7. Semakin besar jarak antara celah dan layar maka nilai sudut akan semakin kecil

karena nilai dari sinus semakin kecil

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.

http://indonesiaindonesia.com/f/89861-teori-difraksi/ diunduh pada tanggal 6 November

2013

http://www.math.ubc.ca/~cass/courses/m309-03a/m309-projects/krzak/ diunduh pada

tanggal 6 November 2013

http://indonesiaindonesia.com/f/89861-teori-difraksi/http://www.math.ubc.ca/~cass/courses/m309-03a/m309-projects/krzak/

OR02 Farisa Imansari

Documents