erni nora m s 1406572170 kamis pagi -or01
DESCRIPTION
jkjTRANSCRIPT
Laporan Praktikum OR01-Pengukuran Panjang Gelombang Laser
Nama : Erni Nora M S
NPM : 1406572170
Fakultas : Teknik
Program Studi : Teknik Sipil
Grup : 05
Kode Praktikum : OR-01
Minggu Percobaan : Pekan 1
Tanggal Percobaan : 06 Maret 2013
Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar (UPP IPD)
Universitas Indonesia Depok
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/ 1mm)
3. Piranti scaner beserta detektor fotodioda
4. Camcorder
5. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis
III. Teori
Difraksi merupakan pembelokan cahaya di se-kitar suatu penghalang /suatu
celah.Pada difraksi celah tunggal, pola interferensi dihasilkan dari celah ganda. Kita
dapatmenghasilkan pola interferensi dengan celah tunggal yang lebar celahnya
mendekati l(tidak lebih kecil atau lebih besar).
Thomas Young dengan menggunakan percobaan celah ganda telah dapat
mengukur panjang gelombang cahaya& Masalahnyaadalah pola interferensi yang
dihasilkan olehcelah ganda terlalu menyebar (kurang tajam)'sehingga hasil hitungan
panjang gelombangmenjadi kurang teliti&
Bagaimana cara agardihasilkan pola interferensi yang lebih tajam pada layar ?
Ternyata' jika cahaya dihalangi oleh penghalang yang memiliki lebih banyak celah dengan
lebar sama dan jarak antarcelah yang berdekatan juga sama' didapat pola pita-pita terang
yang lebih tajam & Pada gambar tampak pola interefernsi cahaya yang dihasilkan oleh
penghalang yang memiliki celah sejajar membentuk garis-garis terang yang tajam& untuk
mengukur panjang gelombang dengan lebih teliti harus digunakan penghalang
yangmemiliki sejumlah besar celah-celah sejajar disebut kisi difraksi.
kisi difraksi merupakan alat yang sangat berguna untuk menganalisis
sumber-sumber cahaya sebuah kisi terdiri dari banyak celah sejajar berjarak sama sebuah
kisi dibuat dengan membuat goresan garis-garis sejajar pada sekeping kaca dengan
menggunakan teknik mesin yang presisi. Celah diantara goresan adalah transparan
terhadap cahaya dan karena itu bertindak sebagai celah-celah yang terpisah& !ari
data banyak garis per sentimeter (satuan panjang)' kita dapat menentukan jarak antar
celah atau tetapan kisi'
Tetapan kisi
kisi difraksi atau dapat pula disebut kisi interferensi terdiridari banyak kisi
paralel yang dapat mentransmisikan berkas cahaya melewati kisi-kisinya isi seperti ini
disebut pula sebagai kisi transmisi jika kisi difraksi disinari dengan berka scahaya paralel
maka sinar-sinar yang ditransmisikan oleh kisi dapat berinteferensi
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 darikombinasi efek
interferensi dan difraksi stiap celah menghasilkan difraksi' dan berkasdifraksi ini
berinterferensi dengan yang lain untuk menghasilkan pola akhir& ,kita telah melihat pola
dari efek kombinasi ini untuk kasus beanyak celah.
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 paralel maka
sinar-sinar yang ditransmisikan oleh kisi dapat berinteferensi (Gbr.1). 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.1.) maka Δl = d sin θ, sehingga
[1]
dengan m = 1, 2, 3, ...
Gbr.1. 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. Langkah kerja eksperimen harus mengikuti prosedur yang telah ditentukan.
Penyetingan peralatan rLab berlangsung secara otomatis ketika praktikan menjalankan
prosedur kerja. Adapun tahap pengambilan data pada praktikum ini adalah sebagai berikut.
1.Mengaktifkan webcam.
2. Mengklik‟ icon “set”.
3. Menghidupkan catu daya ( power supply ).
4. Melakukan scanning intensitas pola difraksi dengan mengklikicon “ukur”.
5.Memindahkan data dari R-Lab ke dalam Excel dengan mengklik “simpan
ke Excel”
Gbr.2. Eksperimen pengukuran Panjang Gelombang Laser.
V. Data Pengamatan
Posisi Intensitas
0.00 0.06
0.44 0.07
0.88 0.07
1.32 0.07
1.76 0.07
2.20 0.07
2.64 0.07
3.08 0.07
3.52 0.07
3.96 0.08
4.40 0.08
4.84 0.08
5.28 0.08
5.72 0.08
6.16 0.10
6.60 0.14
7.04 0.22
7.48 0.39
7.92 0.49
8.36 0.57
8.80 0.56
9.24 0.55
9.68 0.35
10.12 0.27
10.56 0.17
11.00 0.10
11.44 0.09
11.88 0.08
12.32 0.08
12.76 0.08
13.20 0.07
13.64 0.07
14.08 0.07
14.52 0.07
14.96 0.07
15.40 0.07
15.84 0.07
16.28 0.07
16.72 0.06
17.16 0.07
17.60 0.07
18.04 0.06
18.48 0.07
18.92 0.07
19.36 0.06
19.80 0.07
20.24 0.07
20.68 0.07
21.12 0.07
21.56 0.06
22.00 0.07
22.44 0.07
22.88 0.06
23.32 0.07
23.76 0.07
24.20 0.06
24.64 0.07
25.08 0.07
25.52 0.07
25.96 0.07
26.40 0.07
26.84 0.07
27.28 0.07
27.72 0.06
28.16 0.07
28.60 0.07
29.04 0.06
29.48 0.07
29.92 0.07
30.36 0.07
30.80 0.07
31.24 0.06
31.68 0.07
32.12 0.07
32.56 0.06
33.00 0.07
33.44 0.07
33.88 0.07
34.32 0.07
34.76 0.07
35.20 0.07
35.64 0.07
36.08 0.07
36.52 0.07
36.96 0.07
37.40 0.06
37.84 0.07
38.28 0.07
38.72 0.07
39.16 0.07
39.60 0.07
40.04 0.07
40.48 0.07
40.92 0.07
41.36 0.07
41.80 0.07
42.24 0.07
42.68 0.07
43.12 0.07
43.56 0.07
44.00 0.07
44.44 0.07
44.88 0.07
45.32 0.08
45.76 0.08
46.20 0.10
46.64 0.14
47.08 0.15
47.52 0.22
47.96 0.25
48.40 0.23
48.84 0.26
49.28 0.50
49.72 0.79
50.16 2.77
50.60 4.08
51.04 4.96
51.48 4.96
51.92 4.96
52.36 4.96
52.80 4.39
53.24 2.45
53.68 0.57
54.12 0.39
54.56 0.22
55.00 0.20
55.44 0.17
55.88 0.14
56.32 0.12
56.76 0.10
57.20 0.08
57.64 0.08
58.08 0.07
58.52 0.07
58.96 0.07
59.40 0.07
59.84 0.07
60.28 0.07
60.72 0.07
61.16 0.07
61.60 0.07
62.04 0.07
62.48 0.07
62.92 0.07
63.36 0.07
63.80 0.07
64.24 0.07
64.68 0.07
65.12 0.07
65.56 0.07
66.00 0.07
66.44 0.06
66.88 0.07
67.32 0.07
67.76 0.07
68.20 0.07
68.64 0.07
69.08 0.07
69.52 0.07
69.96 0.07
70.40 0.07
70.84 0.07
71.28 0.06
71.72 0.07
72.16 0.07
72.60 0.07
73.04 0.07
73.48 0.07
73.92 0.07
74.36 0.07
74.80 0.07
75.24 0.07
75.68 0.07
76.12 0.07
76.56 0.07
77.00 0.07
77.44 0.07
77.88 0.07
78.32 0.07
78.76 0.07
79.20 0.07
79.64 0.07
80.08 0.07
80.52 0.07
80.96 0.07
81.40 0.07
81.84 0.07
82.28 0.07
82.72 0.07
83.16 0.07
83.60 0.07
84.04 0.07
84.48 0.07
84.92 0.07
85.36 0.08
85.80 0.08
86.24 0.08
86.68 0.08
87.12 0.08
87.56 0.09
88.00 0.10
88.44 0.12
88.88 0.20
89.32 0.37
89.76 0.56
90.20 0.68
90.64 0.65
91.08 0.73
91.52 0.89
91.96 1.47
92.40 3.99
92.84 3.81
93.28 3.91
93.72 3.98
94.16 3.92
94.60 3.90
95.04 3.97
95.48 4.13
95.92 1.47
96.36 0.78
96.80 0.55
97.24 0.51
97.68 0.43
98.12 0.32
98.56 0.26
99.00 0.19
99.44 0.10
99.88 0.08
100.32 0.08
100.76 0.08
101.20 0.08
101.64 0.07
102.08 0.08
102.52 0.08
102.96 0.07
103.40 0.07
103.84 0.07
104.28 0.07
104.72 0.07
105.16 0.07
105.60 0.07
106.04 0.07
106.48 0.07
106.92 0.07
107.36 0.07
107.80 0.07
108.24 0.07
108.68 0.07
109.12 0.07
109.56 0.07
110.00 0.07
110.44 0.07
110.88 0.07
111.32 0.07
111.76 0.07
112.20 0.07
112.64 0.07
113.08 0.07
113.52 0.07
113.96 0.07
114.40 0.07
114.84 0.07
115.28 0.07
115.72 0.07
116.16 0.07
116.60 0.07
117.04 0.07
117.48 0.07
117.92 0.07
118.36 0.07
118.80 0.07
119.24 0.07
119.68 0.07
120.12 0.07
120.56 0.07
121.00 0.07
121.44 0.07
121.88 0.07
122.32 0.07
122.76 0.08
123.20 0.08
123.64 0.08
124.08 0.09
124.52 0.08
124.96 0.08
125.40 0.08
125.84 0.08
126.28 0.08
126.72 0.08
127.16 0.08
127.60 0.09
128.04 0.09
128.48 0.09
128.92 0.10
129.36 0.11
129.80 0.12
130.24 0.18
130.68 0.29
131.12 0.70
131.56 0.71
132.00 1.18
132.44 1.05
132.88 1.28
133.32 1.47
133.76 2.72
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 3.57
138.16 1.10
138.60 0.89
139.04 0.87
139.48 0.89
139.92 0.70
140.36 0.41
140.80 0.35
141.24 0.19
141.68 0.10
142.12 0.09
142.56 0.09
143.00 0.09
143.44 0.09
143.88 0.09
144.32 0.09
144.76 0.09
145.20 0.09
145.64 0.09
146.08 0.09
146.52 0.08
146.96 0.09
147.40 0.09
147.84 0.09
148.28 0.09
148.72 0.09
149.16 0.09
149.60 0.08
150.04 0.08
150.48 0.08
150.92 0.08
151.36 0.08
151.80 0.08
152.24 0.08
152.68 0.08
153.12 0.08
153.56 0.08
154.00 0.08
154.44 0.08
154.88 0.08
155.32 0.08
155.76 0.08
156.20 0.08
156.64 0.08
157.08 0.08
157.52 0.08
157.96 0.09
158.40 0.08
158.84 0.09
159.28 0.09
159.72 0.09
160.16 0.09
160.60 0.09
161.04 0.10
161.48 0.10
161.92 0.10
162.36 0.10
162.80 0.11
163.24 0.11
163.68 0.12
164.12 0.12
164.56 0.13
165.00 0.16
165.44 0.21
165.88 0.26
166.32 0.26
166.76 0.24
167.20 0.23
167.64 0.24
168.08 0.25
168.52 0.26
168.96 0.28
169.40 0.31
169.84 0.36
170.28 0.40
170.72 0.48
171.16 0.57
171.60 0.71
172.04 1.19
172.48 3.20
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 1.24
183.48 0.38
183.92 0.29
184.36 0.27
184.80 0.24
185.24 0.23
185.68 0.23
186.12 0.26
186.56 0.29
187.00 0.30
187.44 0.26
187.88 0.22
188.32 0.19
188.76 0.18
189.20 0.18
189.64 0.21
190.08 0.23
190.52 0.25
190.96 0.16
191.40 0.10
191.84 0.09
192.28 0.08
192.72 0.08
193.16 0.09
193.60 0.08
194.04 0.08
194.48 0.08
194.92 0.08
195.36 0.08
195.80 0.08
196.24 0.08
196.68 0.08
197.12 0.08
197.56 0.08
198.00 0.08
198.44 0.07
198.88 0.08
199.32 0.08
199.76 0.07
200.20 0.08
200.64 0.07
201.08 0.07
201.52 0.08
201.96 0.08
202.40 0.08
202.84 0.08
203.28 0.07
203.72 0.08
204.16 0.08
204.60 0.08
205.04 0.08
205.48 0.08
205.92 0.08
206.36 0.08
206.80 0.08
207.24 0.08
207.68 0.09
208.12 0.09
208.56 0.09
209.00 0.09
209.44 0.08
209.88 0.09
210.32 0.09
210.76 0.09
211.20 0.09
211.64 0.10
212.08 0.10
212.52 0.11
212.96 0.11
213.40 0.13
213.84 0.21
214.28 0.37
214.72 0.66
215.16 1.00
215.60 1.13
216.04 1.29
216.48 1.35
216.92 1.30
217.36 1.83
217.80 2.82
218.24 4.01
218.68 4.76
219.12 4.96
219.56 4.96
220.00 4.28
220.44 2.95
220.88 1.92
221.32 1.15
221.76 0.97
222.20 1.02
222.64 1.10
223.08 0.96
223.52 0.67
223.96 0.63
224.40 0.32
224.84 0.14
225.28 0.09
225.72 0.09
226.16 0.08
226.60 0.08
227.04 0.08
227.48 0.08
227.92 0.08
228.36 0.09
228.80 0.09
229.24 0.09
229.68 0.08
230.12 0.08
230.56 0.08
231.00 0.08
231.44 0.08
231.88 0.08
232.32 0.08
232.76 0.08
233.20 0.07
233.64 0.07
234.08 0.07
234.52 0.07
234.96 0.07
235.40 0.07
235.84 0.07
236.28 0.07
236.72 0.07
237.16 0.07
237.60 0.07
238.04 0.07
238.48 0.07
238.92 0.07
239.36 0.07
239.80 0.07
240.24 0.07
240.68 0.07
241.12 0.07
241.56 0.07
242.00 0.07
242.44 0.07
242.88 0.07
243.32 0.07
243.76 0.07
244.20 0.07
244.64 0.07
245.08 0.07
245.52 0.07
245.96 0.07
246.40 0.07
246.84 0.07
247.28 0.07
247.72 0.07
248.16 0.07
248.60 0.07
249.04 0.07
249.48 0.08
249.92 0.08
250.36 0.07
250.80 0.08
251.24 0.08
251.68 0.07
252.12 0.08
252.56 0.08
253.00 0.08
253.44 0.08
253.88 0.08
254.32 0.09
254.76 0.09
255.20 0.10
255.64 0.15
256.08 0.26
256.52 0.38
256.96 0.50
257.40 0.56
257.84 0.63
258.28 0.60
258.72 0.61
259.16 0.81
259.60 1.08
260.04 1.26
260.48 1.37
260.92 1.33
261.36 1.30
261.80 1.17
262.24 0.83
262.68 0.64
263.12 0.55
263.56 0.52
264.00 0.58
264.44 0.55
264.88 0.44
265.32 0.40
265.76 0.34
266.20 0.18
266.64 0.10
267.08 0.08
267.52 0.07
267.96 0.08
268.40 0.07
268.84 0.07
269.28 0.08
269.72 0.07
270.16 0.08
270.60 0.08
271.04 0.07
271.48 0.07
271.92 0.07
272.36 0.07
272.80 0.07
273.24 0.07
273.68 0.07
274.12 0.08
274.56 0.07
275.00 0.07
275.44 0.07
275.88 0.07
276.32 0.07
276.76 0.07
277.20 0.07
277.64 0.07
278.08 0.07
278.52 0.07
278.96 0.07
279.40 0.06
279.84 0.07
280.28 0.07
280.72 0.06
281.16 0.07
281.60 0.07
282.04 0.06
282.48 0.07
282.92 0.07
283.36 0.07
283.80 0.07
284.24 0.07
284.68 0.07
285.12 0.07
285.56 0.07
286.00 0.07
286.44 0.07
286.88 0.07
287.32 0.07
287.76 0.07
288.20 0.07
288.64 0.07
289.08 0.07
289.52 0.07
289.96 0.07
290.40 0.07
290.84 0.07
291.28 0.07
291.72 0.07
292.16 0.07
292.60 0.07
293.04 0.07
293.48 0.07
293.92 0.07
294.36 0.07
294.80 0.07
295.24 0.07
295.68 0.07
296.12 0.07
296.56 0.07
297.00 0.08
297.44 0.09
297.88 0.10
298.32 0.14
298.76 0.16
299.20 0.17
299.64 0.20
300.08 0.20
300.52 0.21
300.96 0.23
301.40 0.25
301.84 0.28
302.28 0.29
302.72 0.28
303.16 0.28
303.60 0.28
304.04 0.25
304.48 0.22
304.92 0.20
305.36 0.18
305.80 0.18
306.24 0.18
306.68 0.16
307.12 0.15
307.56 0.14
308.00 0.10
308.44 0.08
308.88 0.07
309.32 0.07
309.76 0.07
310.20 0.07
310.64 0.07
311.08 0.07
311.52 0.07
311.96 0.07
312.40 0.07
312.84 0.07
313.28 0.07
313.72 0.07
314.16 0.07
314.60 0.07
315.04 0.07
315.48 0.07
315.92 0.07
316.36 0.07
316.80 0.07
317.24 0.06
317.68 0.07
318.12 0.07
318.56 0.07
319.00 0.07
319.44 0.06
319.88 0.07
320.32 0.07
320.76 0.06
321.20 0.07
321.64 0.07
322.08 0.06
322.52 0.07
322.96 0.06
323.40 0.07
323.84 0.07
324.28 0.06
324.72 0.07
325.16 0.07
325.60 0.06
326.04 0.07
326.48 0.07
326.92 0.06
327.36 0.07
327.80 0.06
328.24 0.07
328.68 0.07
329.12 0.06
329.56 0.07
330.00 0.07
330.44 0.07
330.88 0.07
331.32 0.07
331.76 0.06
332.20 0.07
332.64 0.06
333.08 0.07
333.52 0.07
333.96 0.06
334.40 0.07
334.84 0.07
335.28 0.06
335.72 0.07
336.16 0.07
336.60 0.07
337.04 0.07
337.48 0.07
337.92 0.07
338.36 0.07
338.80 0.06
339.24 0.07
339.68 0.07
340.12 0.07
340.56 0.07
341.00 0.07
341.44 0.07
341.88 0.07
342.32 0.07
342.76 0.07
343.20 0.07
343.64 0.07
344.08 0.07
344.52 0.07
344.96 0.07
345.40 0.07
345.84 0.07
346.28 0.07
346.72 0.07
347.16 0.07
347.60 0.07
348.04 0.07
348.48 0.07
348.92 0.07
349.36 0.07
349.80 0.07
350.24 0.07
350.68 0.07
351.12 0.06
351.56 0.07
352.00 0.06
352.44 0.07
352.88 0.07
353.32 0.06
353.76 0.07
354.20 0.07
354.64 0.06
355.08 0.07
355.52 0.07
355.96 0.06
356.40 0.07
356.84 0.06
357.28 0.07
357.72 0.07
358.16 0.06
358.60 0.07
359.04 0.07
VI. Tugas dan 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 (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.
a. Letak Terang Pusat (m=0)
Untuk menentukan letak terang pusat (m=0) dapat menggunakanpendekatan fraksi
perkalian dengan rumus sebagai berikut:
Titik pusat dapat diketahui melalui grafik hubungan antara posisi dan
intensitas. Titik pusat adalah titik yang tertinggi yang terlihat dari grafik.Berdasarkan
grafik, titik-titik puncak berada pada posisi mendekati 200mm.Untuk mencari titik
pusat digunakan data dari hasil praktikum dimana terlihat dari grafik pada interval itu
adalah titik tertinggi.
Dari tabel disamping , dapat diperoleh:
Xi Yi XiYi
172.92 4.96 857.683
173.36 4.96 859.866
173.80 4.96 862.048
174.24 4.96 864.230
174.68 4.96 866.413
175.12 4.96 868.595
175.56 4.96 870.778
176.00 4.96 872.960
176.44 4.96 875.142
176.88 4.96 877.325
177.32 4.96 879.507
177.76 4.96 881.690
178.20 4.96 883.872
178.64 4.96 886.054
179.08 4.96 888.237
179.52 4.96 890.419
b. Intensitas maksimum orde ke-1
Sama halnya dengan menentukan letak terang pusat, untuk menentukan letak orde
ke-1 juga dilihat dari grafik. Grafik memiliki bentuk sinusoidal, sehingga m=1 terletak di
sebelah kanan dan/atau kiri dari m=0 atau terang pusat. Untuk m=1 di sebelah kanan titik
terang pusat,
Xi Yi XiYi
218.24 4.01 875.142
218.64 4.76 1040.917
219.12 4.96 1086.835
219.56 4.96 1089.018
220.00 4.28 941.600
1095.6 22.97 5033.512
dari data persobaan diatas dapat diperoleh :
179.96 4.96 892.602
180.40 4.96 894.784
180.84 4.96 896.966
181.28 4.96 899.149
181.72 4.96 901.331
182.16 4.96 903.514
182.60 4.96 905.700
3172.681 114.08 20278.844
Untuk m=1 disebelah kiri titik terang pusat
Dari data pecobaan dibawah dapat diperoleh :
Xi Yi XiYi
134.2 4.96 665.632
134.64 4.96 667.814
135.08 4.96 669.997
135.52 4.96 672.179
135.96 4.96 674.362
136.4 4.96 676.544
136.84 4.96 678.726
137.28 4.96 680.909
1085.92 39.68 5386.163
c.Intensitas maksimum orde ke-2
Untuk menentukan m=2 di sebelah kanan dari titik terang pusat data percobaan
yang diambil adalah data puncak kedua kanan setelah terang pusat
Xi Yi XiYi
259.6 1.08 280.368
260.04 1.26 327.650
260.48 1.37 356.858
260.92 1.33 347.024
261.36 1.30 339.768
261.8 1.17 306.306
1564.2 7.51 1957.974
Dari data pecobaan disamping dapat diperoleh :
Untuk menentukan m=2 di sebelah kiri dari terang pusat, data percobaan yang diambil
adalah data puncak kedua kiri sebelum terang pusat.
Xi Yi XiYi
92.40 3.99 368.676
92.84 3.81 353.720
93.28 3.91 364.725
93.72 3.98 373.006
94.16 3.92 369.940
94.60 3.90 368.94
95.04 3.97 377.309
95.58 4.13 394.332
751.52 31.61 2969.815
Dari data pecobaan disamping dapat diperoleh :
d. Intensitas maksimum orde ke-3
Untuk menentukan m=3 ada di sebelah kanan titik terang pusat, dan diambil data
percobaan yaitu data puncak ketiga kanan setelah terang pusat.
Xi Yi XiYi
299.64 0.20 59.928
300.08 0.20 60.016
300.52 0.21 63.109
300.96 0.23 69.221
301.4 0.25 73.350
301.84 0.28 84.515
302.28 0.29 87.661
302.72 0.28 84.762
303.16 0.28 84.885
303.6 0.28 85.008
301.04 0.25 76.010
304.48 0.22 66.986
304.92 0.20 60.984
3929.64 3.17 958.434
Dari data pecobaan disamping dapat diperoleh :
Untuk menentukan m=3 di sebelah kiri dari terang pusat, data percobaan yang
diambil adalah data puncak ketiga kiri sebelum terang pusat.
Xi Yi XiYi
50.6 4.08 206.448
51.04 4.96 253.159
51.48 4.96 255.341
51.92 4.96 257.523
52.36 4.96 259.706
52.80 4.39 231.792
310.2 28.31 1463.968
Dari data percobaan disamping dapat diperoleh :
3. Ukurlah jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde untuk menentukan
sudut difraksi θ ti ap-tiap orde. Pada eksperimen ini, jarak antara kisi difraksi dengan
detektor sebesar L = (130 ± 1 ) cm.
Untuk menghitung θ tiap orde diperlukan posisi yang relatif tiap pola terang, yaitu
terang 1, 2, dan 3 terhadap terang pusat. Nilai terang pusat dilambangkan dengan nilai y
dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Dengan Xn merupakan posisi intensitas maksimum orde ke-n, dan Xp merupakan
posisi terang pusat yang memiliki nilai tetap (177.760 mm).
Jarak masing-masing intensitas maksimum terhadap terang pusat adalah sebagai
berikut.
a. Orde ke-1
Sebelah kanan dengan nilai Xn =
Y1 kanan =
Sebelah kiri dengan nilai Xn = 135.74 mm
Y1 kiri =
Nilai Yi rata-rata adalah :
Y1 rata-rata =
b. Orde ke-2
Sebelah kanan dengan nilai Xn = 260.716 mm
Y2 kanan =
Sebelah kiri dengan nilai Xn=93,952 mm
Y2 kiri =
Y2 rata-rata =
c. Orde ke-3
Sebelah kanan dengan nilai Xn= 302.345 mm
Y3 kanan = mm
Sebelah kiri dengan nilai Xn = 51.712 mm
Y3 kiri =
Y3 rata-rata =
Data-data yang telah terkumpul digunakan untuk menentukan besarnya θ dari setiap
posisi orde ke-n relatif terhadap terang pusat dengan menggunakan rumus umum difraksi,
sebagai berikut:
sin
Dengan m= 1,2,3, ...
Nilai tan
, dengan L = (130 ± 1 ) cm. Namun, karena nilai dari tan yang
sangat kecil, maka tanθ ≈ sinθ. Sehingga dapat menggunakan rumus sin
a. Terang ke-1
Sin
0.0320
b. Terang ke-2
Sin
0.06414
c. Terang ke-3
Sin
0.0964
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.
Grafik yang didapat adalah grafik hubungan antara sin θ terhadap orde
difraksi (grafik sin θ vs m), sebagai berikut:
Persamaan tersebut setara dengan persamaan least square, yaitu
Sehingga sin dapat dianalogikan sebagai
sebagai m (gradien garis) dan m
(orde difraksi) sebagai y.
Tabel Least Square
i Yi Xi Yi2 Xi
2 XiYi
1 1 0.032 1 0.001024 0.032
2 2 0.064 4 0.004096 0.128
3 3 0.096 9 0.009216 0.282
∑ 6 0.192 14 0.014336 0.442
Berdasarkan data di atas, maka nilai gradien ( ) dan dapat ditentukan dengan
rumus:
Dan
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0.032 0.064 0.096
sin θ vs Orde
Sehingga terbentuk persamaa
Nilai gradien garis tersebut tidak lain adalah nilai
dimana
Dengan N percobaan sebesar 50 goresan/ mm, atau
Dengan demikian , panjang gelombang laser (�) dapat dihitung ,
� =
� =
Dengan nilai kesalahan relatif sebesar
0.0530
Kesalahan relatif = x 100% = 5,3%
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.
Karena besar sudut yang sangat kecil, maka sin θ ~ tan θ =
. ini berarti
Persamaan tersebut dapat dianalogikan ke dalam persamaan least square.
X=my
Dengan memasukkan nilai dx sebagai x, � sebagai m (gradien garis), dan mL sebagai y
X1 = dX1 = 8,32 x 10-7
X2 = dX2 = 1,67 x 10-6
X3 = dy3 = 2,50 x 10-6
Y1 = m1L= 1,3
Y2 = m2L= 2,6
Y3 = m3L= 3,9
Grafik Orde vs Tanθ
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0.0320 0.0643 0.0968
Orde vs Tanθ
Berdasarkan data di atas, maka nilai gradien ( ) dan dapat ditentukan dengan
rumus:
Dan
Sehingga tersebntuk persamaan
Nilai gradien garis tersebut tidak lain adalah nilai �, sehingga
� = 6,415 x 10-7
m
Nilai keslaahan relatif dari panjang gelombang dengan pendekatan tanθ (�2)
dengan panjang gelombang melalui pendekatan sinθ (�1) adalah
VII. Analisis
1. Analisis Percobaan
Percobaan OR01-Pengukuran Panjang Gelombang Laser ini bertujuan untuk
mencari panjang gelombang laser yang digunakan dalam percobaan. Percobaan
dilakukan secara online melalui situs sitrampil. Prosedur dan alat percobaan diatur
secara otomatis, sehingga praktikan hanya mengamati jalannya percobaan melalui
webcam. Perangkat utama yang digunakan untuk mengumpulkan data adalah kisi
difraksi dengan 50.000 goresan/meter.
Hasil dari percobaan berupa 817 data mengenai intensitas gelombang dan
posisinya (mm). Intensitas yang dihasilkan pada setiap posisi sangat fluktuatif dengan
nilai yang bervariasi. Pada beberapa titik posisi, gelombang mengalami intensitas
maksimum di mana nilai intensitas pada titik-titik tersebut melonjak drastis. Hal ini
dapat diamati melalui grafik intensitas vs posisi. Titik-titik dengan intensitas tertinggi
disebut terang pusat (m=0). Untuk mendapatkan posisi yang akurat dari titik terang
pusat tersebut digunakan pendekatan fraksi perkalian dan didapatkan nilai sebesar
mm.
Pendekatan yang sama juga dilakukan untuk mendapatkan nilai intensitas
maksimum orde pertama, kedua, dan ketiga. Karena grafik memiliki bentuk
sinusoidal, maka posisi orde pertama, kedua dan ketiga dari intensitas maksimum
gelombang dapat berada di kanan dan/atau di kiri terang pusat, sehingga untuk
mendapatkan data yang mendekati nilai benar, praktikan mengambil rata-rata dari
nilai yang didapat dalam percobaan. Posisi dari masing-masing orde intensitas
maksimum yang didapat dalam percobaan adalah
Dengan menggunakan data-data di atas, praktikan dapat mencari nilai �
(panjang gelombang) pada percobaan. Penghitungan panjang gelombang dilakukan
melalui dua pendekatan, yaitu dengan menggunakan sin dan menggunakan
pendekatan tan . Karena nilai sudut yang sangat kecil, maka sin θ~tan θ=
, di mana L
dalam percobaan bernilai tetap (130 1 cm). Dengan menggunakan metode least
square, pendekatan melalui sin θmendapatkan bahwa nilai panjang gelombang pada
percobaan adalah 34
sebesar m, dengan kesalahan relatif sebesar 5,3%. Adapun persamaan yang didapat adalah .
Melalui pendekatan ini, praktikan juga dapat mendapatkan nilai sudut difraksi pada tiap orde
intensitas maksimum. Nilai sudut difraksi pada orde pertama, kedua, dan ketiga dari
intensitas maksimum masing-masing sebesar , dan 5,532 .
Untuk pengukuran panjang gelombang melalui pendekatan tanθ , praktikan masih
menggunakan metode least square. Persamaan garis yang didapat adalah , di mana nilai
gradien dari garis juga merupakan nilai pada percobaan. Maka, panjang gelombang yang
didapat melalui pendekatan tan adalah sebesar m. Selisih antara panjang gelombang yang
diukur menggunakan pendekatan ini dan panjang gelombang yang menggunakan pendekatan
sin sangat kecil, sehingga kesalahan relatif yang terjadi pun kecil . Dapat disimpulkan,
terbukti bahwa sinθ tanθ jika sudut yang terjadi memang sangat kecil.
2. Analisis Grafik
Terdapat tiga grafik yang dihasilkan dalam percobaan. Grafik pertama adalah grafik
hubungan intensitas gelombang dan posisinya (mm). Bentuk dari grafik ini adalah sinusoidal.
Ini berarti intensitas dari gelombang memiliki pola tertentu dimana pada beberapa titik
intensitas melonjak tajam dan pada titik yang lain inensitas relatif rendah.
Grafik kedua adalah grafik dari orde difraksi vs sin dari sudut difraksi tiap orde.
Grafik ini memiliki gradien yang positif. Ini berarti, nilai sin dari sudut difraksi berbanding
lurus dengan orde difraksi. Semakin besar orde, maka semakin besar nilai sin yang terjadi.
Sebaliknya, semakin kecil orde difraksi, semakin kecil pula sin yang terbentuk.
Grafik ketiga adalah grafik tan vs orde difraksi. Seperti pada grafik sin vs orde
difraksi, gradien garis pada grafik ini juga positif. Ini berarti orde difraksi juga berbanding
lurus terhadap tan θ.
3. Analisis Kesalahan
Praktikum tidak dilakukan secara langsung sehingga praktikan tidak dapat
menganalisa kemungkinan terjadinya kesalahan kalibrasi alat maupun kesalahan dalam
jalannya prosedur percobaan. Webcam yang menjadi sarana praktikan mengamati jalannya
percobaan tidak dapat digunakan sehingga mengganggu proses pengamatan. Kesalahan
praktikan dalam pengaplikasian rumus dan kaidah angka penting juga dapat mengganggu
proses pengolahan data dan mempengaruhi pengambilan kesimpulan.
VIII. Kesimpulan
1. Jika sudutθ yang terjadi sangat kecil, maka bisa dianggap sinθ tanθ .
2. Orde difraksi berbanding lurus dengan sinθ dan tanθ Semakin besar orde difraksi,
semakin besar sinθ dan tanθ yang terjadi, dan sebaliknya, semakin kecil orde difraksi,
semakin kecil sinθ dan tan θyang terjadi.
3. Panjang gelombang bergantung pada sudut difraksi dan orde difraksi gelombang
tersebut.
4. Panjang gelombang yang didapat dalam percobaan adalah antara m sampai m,
dengan kesalahan relatif 5,3%.
IX. 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.