erni nora m s 1406572170 kamis pagi -or01

42
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

Upload: erninoramardianasiahaan

Post on 21-Dec-2015

23 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

jkj

TRANSCRIPT

Page 1: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 2: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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'

Page 3: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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]

Page 4: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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.

Page 5: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 6: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 7: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 8: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 9: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 10: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 11: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 12: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 13: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 14: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 15: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 16: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 17: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 18: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 19: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 20: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 21: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 22: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 23: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 24: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 25: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 26: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 27: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 28: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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 ).

Page 29: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 30: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 31: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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 :

Page 32: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 33: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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 :

Page 34: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 35: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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:

Page 36: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 37: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 38: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 39: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 40: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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

Page 41: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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.

Page 42: Erni Nora m s 1406572170 Kamis Pagi -Or01

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.