rlab or01 - pengukuran panjang gelombang laser

1

Laporan Praktikum

Remote Laboratory

Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Nama : Thareq Kemal Habibie

NPM : 1406552963

Fakultas/Prodi : Fakultas Teknik/Teknik Kimia

Judul Modul : Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Nomor Modul : OR-01

Tanggal Praktikum : 14 September 2015

LABORATORIUM FISIKA DASAR

UPP IPD

UNIVERSITAS INDONESIA

2015

2

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 scaner beserta detektor fotodioda;

4) Camcorder;

5) Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis.

III. Teori

Thomas Young dengan menggunakan percobaan celah ganda telah dapat

mengukur panjang gelombang cahaya. Masalahnya adalah pola interferensi yang

dihasilkan oleh celah ganda terlalu menyebar (kurang tajam), sehingga hasil

hitungan panjang gelombang menjadi kurang teliti.

Bagaimana cara agar dihasilkan pola interferensi yang lebih tajam pada

layar? Ternyata, jika cahaya dihalangi oleh penghalang yang memiliki lebih banyak

celah dengan lebar sama dan jarak antar celah yang berdekatan juga sama,

didapat pola pita-pita terang yang lebih tajam. Pada gambar tampak pola

interefernsi cahaya yang dihasilkan oleh penghalang yang memiliki 20 celah sejajar

membentuk garis-garis terang yang tajam. Jadi, untuk mengukur panjang

gelombang dengan lebih teliti harus digunakan penghalang yang memiliki

sejumlah besar celah-celah sejajar. Ini disebut kisi difraksi.

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

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

3

seperti ini disebut pula sebagai kisi transmisi. Jika kisi difraksi disinari dengan

berkas cahaya paralel maka sinar-sinar yang ditransmisikan oleh kisi dapat

berinteferensi (Gbr.2). Sinar-sinar yang tidak mengalami deviasi ( θ = 0º)

berinterferensi konstruktif menghasilkan berkas yang tajam (maksimum/ puncak)

pada pusat layar. Interferensi konstruktif juga terjadi pada sudut θ ketika sinar-

sinar mempunyai selisih panjang lintasan Δl = mλ, dimana m merupakan bilangan

bulat. Jadi jika jarak antar kisi adalah d (Gbr.2.) maka Δl = d sin θ, sehingga

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

Gambar 2. Diagram difraksi pada kisi difraksi

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.

1. Mengaktifkan webcam

2. Meng”klik” ikon “set”

3. Menghidupkan catu daya (power supply)

4. Melakukan scanning intensitas pola difraksi dengan meng “klik” ikon

“ukur”

5. Memindahkan data dari R-lab ke dalam Excel dengan megklik “simpan ke

excel”

V. Tugas & Evaluasi

4

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 (m = 0),

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

bilangan orde pada grafik tersebut untuk setiap intensitas maksimum pola

difraksinya.

Ukurlah jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde

untuk menentukan sudut difraksi θ tiap-tiap orde. Pada eksperimen ini, jarak

antara kisi difraksi dengan detektor sebesar L = (130 ± 1 ) cm

Buatlah grafik sin θ sebagai fungsi orde difraksi (sin θ vs m) dan hitunglah

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

Jika sin θ didekati oleh tan θ, hitunglah λ dengan cara yang sama seperti

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

perhitungan λ yang diperoleh pada evaluasi no.4.

Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

VI. Hasil Percobaan

Data Pengamatan:

Posisi (mm) Intensitas

0 0.06

0.44 0.06

0.88 0.06

1.32 0.06

1.76 0.06

2.2 0.06

2.64 0.06

3.08 0.06

3.52 0.06

3.96 0.06

4.4 0.06

4.84 0.06

5.28 0.06

5.72 0.06

6.16 0.06

6.6 0.06

7.04 0.07

7.48 0.07

7.92 0.07

8.36 0.08

5

8.8 0.08

9.24 0.09

9.68 0.12

10.12 0.18

10.56 0.33

11 0.44

11.44 0.46

11.88 0.48

12.32 0.43

12.76 0.32

13.2 0.19

13.64 0.11

14.08 0.08

14.52 0.07

14.96 0.07

15.4 0.07

15.84 0.07

16.28 0.06

16.72 0.06

17.16 0.06

17.6 0.06

18.04 0.06

18.48 0.06

18.92 0.06

19.36 0.06

19.8 0.06

20.24 0.06

20.68 0.06

21.12 0.06

21.56 0.06

22 0.06

22.44 0.06

22.88 0.06

23.32 0.06

23.76 0.06

24.2 0.06

24.64 0.06

25.08 0.06

25.52 0.06

25.96 0.06

26.4 0.06

26.84 0.06

27.28 0.06

27.72 0.06

28.16 0.06

6

28.6 0.06

29.04 0.06

29.48 0.06

29.92 0.06

30.36 0.06

30.8 0.06

31.24 0.06

31.68 0.06

32.12 0.06

32.56 0.06

33 0.06

33.44 0.06

33.88 0.06

34.32 0.06

34.76 0.06

35.2 0.06

35.64 0.06

36.08 0.06

36.52 0.06

36.96 0.06

37.4 0.06

37.84 0.06

38.28 0.06

38.72 0.06

39.16 0.06

39.6 0.06

40.04 0.06

40.48 0.06

40.92 0.06

41.36 0.06

41.8 0.06

42.24 0.06

42.68 0.06

43.12 0.06

43.56 0.06

44 0.06

44.44 0.07

44.88 0.06

45.32 0.06

45.76 0.07

46.2 0.06

46.64 0.07

47.08 0.07

47.52 0.06

47.96 0.07

7

48.4 0.08

48.84 0.08

49.28 0.14

49.72 0.16

50.16 0.23

50.6 0.28

51.04 0.29

51.48 0.38

51.92 0.44

52.36 0.55

52.8 1.64

53.24 3.12

53.68 4.28

54.12 4.91

54.56 4.96

55 4.77

55.44 3.34

55.88 2.16

56.32 0.62

56.76 0.4

57.2 0.23

57.64 0.24

58.08 0.2

58.52 0.15

58.96 0.13

59.4 0.1

59.84 0.07

60.28 0.07

60.72 0.06

61.16 0.07

61.6 0.06

62.04 0.06

62.48 0.07

62.92 0.06

63.36 0.06

63.8 0.07

64.24 0.06

64.68 0.06

65.12 0.06

65.56 0.06

66 0.06

66.44 0.06

66.88 0.06

67.32 0.06

67.76 0.06

8

68.2 0.06

68.64 0.06

69.08 0.06

69.52 0.06

69.96 0.06

70.4 0.06

70.84 0.06

71.28 0.06

71.72 0.06

72.16 0.06

72.6 0.06

73.04 0.06

73.48 0.06

73.92 0.06

74.36 0.06

74.8 0.06

75.24 0.06

75.68 0.06

76.12 0.06

76.56 0.06

77 0.06

77.44 0.06

77.88 0.06

78.32 0.06

78.76 0.06

79.2 0.06

79.64 0.06

80.08 0.06

80.52 0.06

80.96 0.06

81.4 0.06

81.84 0.06

82.28 0.06

82.72 0.06

83.16 0.06

83.6 0.06

84.04 0.07

84.48 0.07

84.92 0.07

85.36 0.07

85.8 0.07

86.24 0.07

86.68 0.07

87.12 0.07

87.56 0.07

9

88 0.07

88.44 0.07

88.88 0.07

89.32 0.07

89.76 0.08

90.2 0.08

90.64 0.1

91.08 0.13

91.52 0.21

91.96 0.39

92.4 0.51

92.84 0.72

93.28 0.65

93.72 0.78

94.16 1.06

94.6 1.5

95.04 3.1

95.48 4.96

95.92 4.96

96.36 4.96

96.8 4.96

97.24 4.96

97.68 4.52

98.12 3.18

98.56 1.47

99 0.76

99.44 0.55

99.88 0.53

100.32 0.51

100.76 0.43

101.2 0.27

101.64 0.22

102.08 0.11

102.52 0.08

102.96 0.07

103.4 0.07

103.84 0.07

104.28 0.07

104.72 0.07

105.16 0.07

105.6 0.07

106.04 0.07

106.48 0.06

106.92 0.07

107.36 0.07

10

107.8 0.06

108.24 0.07

108.68 0.07

109.12 0.07

109.56 0.07

110 0.06

110.44 0.06

110.88 0.07

111.32 0.06

111.76 0.06

112.2 0.07

112.64 0.06

113.08 0.07

113.52 0.06

113.96 0.06

114.4 0.07

114.84 0.06

115.28 0.06

115.72 0.07

116.16 0.06

116.6 0.06

117.04 0.07

117.48 0.06

117.92 0.07

118.36 0.06

118.8 0.06

119.24 0.07

119.68 0.06

120.12 0.06

120.56 0.07

121 0.06

121.44 0.07

121.88 0.07

122.32 0.06

122.76 0.07

123.2 0.07

123.64 0.07

124.08 0.07

124.52 0.07

124.96 0.07

125.4 0.07

125.84 0.07

126.28 0.07

126.72 0.08

127.16 0.07

11

127.6 0.08

128.04 0.07

128.48 0.07

128.92 0.08

129.36 0.08

129.8 0.08

130.24 0.08

130.68 0.08

131.12 0.09

131.56 0.09

132 0.1

132.44 0.11

132.88 0.14

133.32 0.21

133.76 0.49

134.2 0.63

134.64 0.96

135.08 1.1

135.52 1.07

135.96 1.24

136.4 1.47

136.84 2.15

137.28 3.85

137.72 4.96

138.16 4.96

138.6 4.96

139.04 4.96

139.48 4.84

139.92 2.75

140.36 1.96

140.8 1.02

141.24 0.87

141.68 0.86

142.12 0.84

142.56 0.79

143 0.53

143.44 0.39

143.88 0.29

144.32 0.11

144.76 0.09

145.2 0.08

145.64 0.08

146.08 0.08

146.52 0.08

146.96 0.08

12

147.4 0.08

147.84 0.08

148.28 0.09

148.72 0.08

149.16 0.08

149.6 0.08

150.04 0.08

150.48 0.08

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 0.07

155.32 0.08

155.76 0.07

156.2 0.07

156.64 0.07

157.08 0.07

157.52 0.07

157.96 0.07

158.4 0.07

158.84 0.08

159.28 0.08

159.72 0.08

160.16 0.08

160.6 0.08

161.04 0.08

161.48 0.09

161.92 0.08

162.36 0.09

162.8 0.09

163.24 0.09

163.68 0.09

164.12 0.09

164.56 0.1

165 0.1

165.44 0.1

165.88 0.11

166.32 0.12

166.76 0.12

13

167.2 0.13

167.64 0.16

168.08 0.2

168.52 0.23

168.96 0.28

169.4 0.26

169.84 0.24

170.28 0.25

170.72 0.25

171.16 0.27

171.6 0.27

172.04 0.31

172.48 0.35

172.92 0.39

173.36 0.48

173.8 0.56

174.24 0.68

174.68 1.09

175.12 3.01

175.56 4.96

176 4.96

176.44 4.96

176.88 4.96

177.32 4.96

177.76 4.96

178.2 4.96

178.64 4.96

179.08 4.96

179.52 4.96

179.96 4.96

180.4 4.96

180.84 4.96

181.28 4.96

181.72 4.96

182.16 4.96

182.6 4.96

183.04 4.96

183.48 4.96

183.92 4.96

184.36 4.96

184.8 4.96

185.24 4.96

185.68 2.58

186.12 0.6

186.56 0.28

14

187 0.25

187.44 0.24

187.88 0.25

188.32 0.28

188.76 0.3

189.2 0.32

189.64 0.32

190.08 0.31

190.52 0.26

190.96 0.19

191.4 0.19

191.84 0.2

192.28 0.2

192.72 0.22

193.16 0.21

193.6 0.21

194.04 0.12

194.48 0.08

194.92 0.08

195.36 0.08

195.8 0.08

196.24 0.08

196.68 0.08

197.12 0.07

197.56 0.08

198 0.07

198.44 0.08

198.88 0.08

199.32 0.07

199.76 0.07

200.2 0.07

200.64 0.07

201.08 0.07

201.52 0.07

201.96 0.07

202.4 0.07

202.84 0.07

203.28 0.07

203.72 0.07

204.16 0.07

204.6 0.07

205.04 0.07

205.48 0.07

205.92 0.07

206.36 0.07

15

206.8 0.07

207.24 0.07

207.68 0.07

208.12 0.07

208.56 0.08

209 0.07

209.44 0.08

209.88 0.08

210.32 0.08

210.76 0.09

211.2 0.08

211.64 0.08

212.08 0.08

212.52 0.08

212.96 0.08

213.4 0.09

213.84 0.08

214.28 0.09

214.72 0.09

215.16 0.1

215.6 0.11

216.04 0.11

216.48 0.17

216.92 0.3

217.36 0.46

217.8 0.7

218.24 0.91

218.68 0.95

219.12 1

219.56 1.14

220 1.16

220.44 1.45

220.88 1.57

221.32 1.75

221.76 1.71

222.2 1.51

222.64 1.48

223.08 1.53

223.52 1.31

223.96 1.14

224.4 1.05

224.84 0.94

225.28 0.87

225.72 0.84

226.16 0.67

16

226.6 0.52

227.04 0.47

227.48 0.25

227.92 0.1

228.36 0.08

228.8 0.08

229.24 0.08

229.68 0.08

230.12 0.09

230.56 0.09

231 0.09

231.44 0.09

231.88 0.09

232.32 0.08

232.76 0.08

233.2 0.07

233.64 0.08

234.08 0.07

234.52 0.07

234.96 0.08

235.4 0.07

235.84 0.07

236.28 0.07

236.72 0.06

237.16 0.06

237.6 0.07

238.04 0.06

238.48 0.07

238.92 0.06

239.36 0.06

239.8 0.07

240.24 0.06

240.68 0.06

241.12 0.07

241.56 0.06

242 0.06

242.44 0.06

242.88 0.06

243.32 0.06

243.76 0.06

244.2 0.06

244.64 0.07

245.08 0.06

245.52 0.06

245.96 0.07

17

246.4 0.06

246.84 0.06

247.28 0.06

247.72 0.06

248.16 0.07

248.6 0.06

249.04 0.06

249.48 0.07

249.92 0.06

250.36 0.06

250.8 0.07

251.24 0.06

251.68 0.07

252.12 0.07

252.56 0.07

253 0.07

253.44 0.07

253.88 0.07

254.32 0.07

254.76 0.07

255.2 0.07

255.64 0.07

256.08 0.07

256.52 0.08

256.96 0.08

257.4 0.08

257.84 0.1

258.28 0.14

258.72 0.23

259.16 0.29

259.6 0.47

260.04 0.52

260.48 0.57

260.92 0.64

261.36 0.69

261.8 0.79

262.24 0.94

262.68 0.99

263.12 1.01

263.56 1.03

264 0.87

264.44 0.9

264.88 0.98

265.32 0.86

265.76 0.77

18

266.2 0.73

266.64 0.53

267.08 0.57

267.52 0.49

267.96 0.4

268.4 0.34

268.84 0.29

269.28 0.14

269.72 0.08

270.16 0.07

270.6 0.07

271.04 0.07

271.48 0.07

271.92 0.08

272.36 0.08

272.8 0.08

273.24 0.08

273.68 0.08

274.12 0.07

274.56 0.07

275 0.07

275.44 0.07

275.88 0.07

276.32 0.07

276.76 0.07

277.2 0.07

277.64 0.06

278.08 0.06

278.52 0.06

278.96 0.06

279.4 0.06

279.84 0.06

280.28 0.06

280.72 0.06

281.16 0.06

281.6 0.06

282.04 0.06

282.48 0.06

282.92 0.06

283.36 0.06

283.8 0.06

284.24 0.06

284.68 0.06

285.12 0.06

285.56 0.06

19

286 0.06

286.44 0.06

286.88 0.06

287.32 0.06

287.76 0.06

288.2 0.06

288.64 0.06

289.08 0.06

289.52 0.06

289.96 0.06

290.4 0.06

290.84 0.06

291.28 0.06

291.72 0.06

292.16 0.06

292.6 0.06

293.04 0.06

293.48 0.06

293.92 0.06

294.36 0.06

294.8 0.06

295.24 0.06

295.68 0.06

296.12 0.06

296.56 0.06

297 0.06

297.44 0.06

297.88 0.06

298.32 0.06

298.76 0.07

299.2 0.07

299.64 0.07

300.08 0.09

300.52 0.11

300.96 0.12

301.4 0.17

301.84 0.18

302.28 0.21

302.72 0.23

303.16 0.24

303.6 0.28

304.04 0.3

304.48 0.31

304.92 0.32

305.36 0.32

20

305.8 0.29

306.24 0.31

306.68 0.33

307.12 0.32

307.56 0.29

308 0.27

308.44 0.22

308.88 0.21

309.32 0.19

309.76 0.17

310.2 0.15

310.64 0.13

311.08 0.1

311.52 0.07

311.96 0.07

312.4 0.06

312.84 0.06

313.28 0.07

313.72 0.06

314.16 0.07

314.6 0.07

315.04 0.07

315.48 0.07

315.92 0.07

316.36 0.06

316.8 0.06

317.24 0.06

317.68 0.06

318.12 0.07

318.56 0.06

319 0.06

319.44 0.06

319.88 0.06

320.32 0.06

320.76 0.06

321.2 0.06

321.64 0.06

322.08 0.06

322.52 0.06

322.96 0.06

323.4 0.06

323.84 0.06

324.28 0.06

324.72 0.06

325.16 0.06

21

325.6 0.06

326.04 0.06

326.48 0.06

326.92 0.06

327.36 0.06

327.8 0.06

328.24 0.06

328.68 0.06

329.12 0.06

329.56 0.06

330 0.06

330.44 0.06

330.88 0.06

331.32 0.06

331.76 0.06

332.2 0.06

332.64 0.06

333.08 0.06

333.52 0.06

333.96 0.06

334.4 0.06

334.84 0.06

335.28 0.06

335.72 0.06

336.16 0.06

336.6 0.06

337.04 0.06

337.48 0.06

337.92 0.06

338.36 0.06

338.8 0.06

339.24 0.06

339.68 0.06

340.12 0.06

340.56 0.06

341 0.06

341.44 0.06

341.88 0.06

342.32 0.06

342.76 0.06

343.2 0.06

343.64 0.07

344.08 0.06

344.52 0.07

344.96 0.07

22

345.4 0.06

345.84 0.07

346.28 0.07

346.72 0.07

347.16 0.07

347.6 0.07

348.04 0.07

348.48 0.07

348.92 0.07

349.36 0.07

349.8 0.07

350.24 0.07

350.68 0.07

351.12 0.06

351.56 0.06

352 0.07

352.44 0.06

352.88 0.06

353.32 0.06

353.76 0.06

354.2 0.06

354.64 0.06

355.08 0.06

355.52 0.06

355.96 0.06

356.4 0.06

356.84 0.06

357.28 0.06

357.72 0.06

358.16 0.06

358.6 0.06

359.04 0.06

Pengolahan Data

1. Membuat grafik intensitas terhadap posisi

23

2. Berdasarkan spektrum yang diperoleh, tentukan letak terang pusat (m =

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

Berilah bilangan orde pada grafik tersebut untuk setiap intensitas

maksimum pola difraksinya.

Berdasarkan data pengamatan, maka didapatkan terang pusatnya = 180.4

mm.

Posisi orde 1 adalah 221.32 mm dan 138.38 mm.

Posisi orde 2 adalah 263.56 mm dan 96.36 mm.

Posisi orde 3 adalah 306.68 mm dan 54.56 mm.

3. Ukurlah jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde

untuk menentukan sudut difraksi θ tiap-tiap orde. Pada eksperimen ini,

jarak antara kisi difraksi dengan detektor sebesar L = (130 ± 1 ) cm

a. Jarak orde 1

Jarak 1 = | posisi terang pusat – posisi orde 1 | = | 180.4 – 221.32 | = 40.92

Jarak 2 = | posisi terang pusat – posisi orde 1 | = | 180.4 – 138.38 | = 42.02

Jarak = (40.92 + 42.02) /2 = 41.47 mm

- Sin θ = Y / L = 0.04147/ 1.3

Θ = 1.82o

- Tan θ = Y / L = 0.04147/ 1.3

0

1

2

3

4

5

6

1

29

57

85

11

3

14

1

16

9

19

7

22

5

25

3

28

1

30

9

33

7

36

5

39

3

42

1

44

9

47

7

50

5

53

3

56

1

58

9

61

7

64

5

67

3

70

1

72

9

75

7

78

5

81

3

Grafik Intesintas terhadap Posisi

24

Θ = 1.82o

b. Jarak orde 2

Jarak 1 = | posisi terang pusat – posisi orde 2 | = | 180.4 – 263.56 | = 83.16

Jarak 2 = | posisi terang pusat – posisi orde 2 | = | 180.4 – 96.36 | = 84.04

Jarak = (83.16+84.04) /2 = 83.6 mm

- Sin θ = Y / L = 0.0836 / 1.3

Θ = 3.68o

- Tan θ = Y / L = 0.0836 / 1.3

Θ = 3.68o

c. Jarak orde 3

Jarak 1 = | posisi terang pusat – posisi orde 3 | = | 180.4 – 306.68 | = 126.28

Jarak 2 = | posisi terang pusat – posisi orde 3 | = | 180.4 – 54.56 | = 125.84

Jarak = (126.28+125.84) /2 = 126.06 mm

- Sin θ = Y / L = 0.12606 / 1.3

Θ = 5.56o

- Tan θ = Y / L = 0.12606 / 1.3

Θ = 5.56o

4. Buatlah grafik sin θ sebagai fungsi orde difraksi (sin θ vs m) dan hitunglah

panjang gelombang (λ) sinar laser berdasarkan gradien garis yang

diperoleh.

m Sin θ

1 0.03190

2 0.06430

3 0.09696

Sehingga didapatkan grafik sebagai berikut:

25

No. x y x2 y

2 xy

1 1 0.0319 1 0.001 0.0319

2 2 0.0643 4 0.0041 0.1286

3 3 0.09696 9 0.0094 0.29088

Σ 6 0.19316 14 0.0145 0.45138

y = bx + a y = 0.032x – 0.00067

berdasarkan grafik, didapatkan m = 0.032

d = 0.00002 m

Maka,

λ = m x d

= 0.032 x 0.00002

λ = 6.4x10-7 m

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

pada evaluasi no. 4. Berapa penyimpangan relatif λ hasil pendekatan ini

terhadap perhitungan λ yang diperoleh pada evaluasi no.4.

Apabila sin θ didekati tan θ maka titik-titik pada grafik akan berubah

sehingga:

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

1 2 3

Orde (m)

Sin θ

Series1

Linear (Series1)

26

No Orde Tan θ θ

1 1 0.0005 1.82

2 2 0.0011 3.68

3 3 0.0016 5.56

Sehingga didapatkan grafik sebagai berikut:

Ternyata diperoleh persamaan garis yang sama dengan grafik sin θ

vs Orde, sehingga nilai λ yang diperoleh sama dengan yang menggunakan

sin θ yakni sebesar 6.4x10-7 m dan kesalahan relatif 0.

VII. Analisis Percobaan

Pada percobaan kali ini dilaksanakan pengukuran panjang gelombang dari

laser. percobaan dilaksanakan dengan melewatkan berkas sinar laser pada kisi

difraksi. Kisi difraksi tersusun atas kisi-kisi dan mampu melenturkan berkas sinar

sehingga membentuk gelombang setengah lingkaran yang melebar dan

membentuk pola gelap terang seperti yang ditunjukkan gambar berikut :

0.0005

0.0011

0.0016

0

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

0.0014

0.0016

0.0018

1 2 3

Orde (m)

Tan θ vs Orde

Series1

Linear (Series1)

27

Pelengkungan gelombang tersebut menyebabkan terjadinya interferensi

gelombang yang bersifat konstruktif dan destruktif. Pola konstruktif muncul

sebagai terang dan destruktif muncul sebagai area gelap. Orde terang merupakan

bilangan bulat yang digunakan untuk menunjukkan pola terang ke sekian dari

terang pusat (orde nol memiliki sudut penyimpangan nol derajat). Persamaan yang

digunakan untuk menentukan panjang gelombang laser adalah sebagai berikut :

𝑃𝑑

𝐿= 𝑚𝜆 →

𝑚𝜆

𝑑=𝑃

𝐿→ 𝑠𝑖𝑛𝜃 =

𝑃

𝐿

Dengan menyusun grafik sin θ vs orde, dapat diperoleh persamaan garis

sehingga nilai panjang gelombang dapat dihitung. Pada percobaan kali ini, semua

langkah-langkah dilakukan secara online melalui internet. Kekurangan dari

metode yang digunakan adalah praktikan tidak dapat mengoperasikan alat secara

langsung. Walaupun rLab menyediakan fasilitas video, tetapi kualitas jaringan

internet di Indonesia, khususnya di wilayah UI masih kurang cepat untuk

mengakses video dengan cepat. Sehingga, waktu yang tersedia kurang memenuhi

dan akhirnya fasilitas video tidak digunakan.

Akan tetapi, kelebihan dari metode ini lebih banyak dibandingkan

kekurangannya. Kelebihan tersebut adalah praktikan dapat mengakses rLab di

mana saja dan kapan saja, sehingga memudahkan praktikan untuk mempelajari

pengolahan data dan penurunan kesimpulan dari percobaan yang merupakan inti

dari pembelajaran praktikum fisika dasar 2 ini.

Data yang diperoleh berdasarkan percobaan online yang telah dilakukan

berjumlah 817 buah data yang meliputi posisi dalam millimeter dan intensitas

cahaya laser. Data kemudian diolah dengan membuatnya dalam bentuk grafik dan

diperoleh data sebagai berikut :

Orde nol berada pada 180.4 mm ; orde satu berada pada 221.32 mm dan

138.38 mm; Sementara itu orde 2 berada pada 263.56 mm dan 96.36 mm;

Orde tiga berada pada 306.68 mm dan 54.56 mm.

Data kemudian diolah dan dibentuk grafik sin θ vs orde untuk

kemudian diperoleh persamaan garis y = mx di mana x adalah orde dan m adalah λ/d. Dengan menggunakan d = 2x10-7 m, nilai λ akan diperoleh.

28

Berdasarkan hasil pengolahan data diperoleh nilai panjang gelombang laser

sebesar 6.4 x 10-7 m. Pada spektra GEM panjang gelombang tersebut terletak pada

rentang gelombang cahaya tampak hingga ultra ungu. Keterangan lebih dapat dilihat

pada gambar berikut :

Gambar 3. Spektra Gelombang Elektromagnetik (GEM)

Ketika nilai sin θ didekati dengan tan θ, disusun kembali grafik tan θ vs orde

dan diperoleh persamaan yang sama persis dengan grafik sin θ vs orde. Hal tersebut

berarti bahwa sudut yang dibentuk sangat kecil sehingga nilai tan θ dan sin θ dekat

atau hampir sama. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa penggunaan tan atau sin tidak

berpengaruh signifikan terhadap penghitungan.

Berdasarkan pengolahan data, diperoleh fakta lain bahwa nilai sin θ

berbanding lurus dengan orde. Semakin besar orde, semakin besar pula nilai sin θ. Hal

serupa berlaku untuk hubungan tan θ dan orde.

VIII. Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan adalah sebagai berikut :

Panjang gelombang laser adalah 6.4 x 10-7 m dan terletak pada rentang panjang

gelombang UV dan Cahaya tampak.

Besar sudut θ berbanding lururs dengan nilai orde.

Nilai sin θ sama dengan tan θ untuk θ kecil.

Semakin besar nilai orde, semakin besar pula jarak antara terang pusat dengan posisi

jatuhnya cahaya.

Semakin besar nilai orde, semakin besar pula sudut deviasi yang terbentuk.

Panjang gelombang laser yang digunakan bergantung pada sudut deviasi yang

29

terbentuk pada orde-orde cahayanya dan jarak antarcelah pada kisi difraksi tersebut.

IX. Referensi

Giancoli, D.C. 2000. Physiscs for Scientists and Engineers 3rd

Edition. Prentince Hall

: NJ.

Halliday, Resnick, Walker. 2005. Fundamentals of Physiscs 7th

Edition. John

Wiley & Sons Inc. : NJ.