laporan fisika kisi difraksi

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKAKISI DIFRAKSI

OLEH:

ILHAM SUMARSONO

9600

XII IPA PLUS

SMA NEG. 1 BANTAENG

KABUPATEN BANTAENG

2013

Laporan Fisika Kisi Difraksi oleh Ilham Sumarsono

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat melaksanakan sebuah pengamatan dan menyusun laporan ini sebagai data hasil pengamatan penulis.

Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada guru pembimbing yang sekaligus menjadi guru mata pelajaran Fisika kelas XII IPA Plus yaitu Pak Anto Sambolinggi S.pd , yang telah memberi bimbingan dan arahan kepada kami. Tak lupa penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada teman-teman sekalian yang telah membantu baik dalam pengamatan maupun saat pembuatan laporan ini.

Akhir kata, semoga laporan pengamatan ini dapat bermanfaat dan diterma. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna. Oleh karena itu penulis meminta maaf bila ada kesalahan dalam kata-kata maupun penulisan.

Bantaeng, 1 Oktober 2013

Penyusun

1


A. JUDUL PRAKTIKUMJudul dari praktikum ini adalah “Kisi Difraksi”

B. TUJUANAdapun tujuan dilakukannya percobaan ini, yaitu :

1. Menentukan panjang gelombang cahaya warna merah,hijau dan biru.

C. KAJIAN TEORIDifraksi Cahaya

Difraksi cahaya adalah peristiwa pelenturan cahaya yang akan terjadi jika cahaya melalui celah yang sangat sempit. Kita dapat melihat gejala ini dengan mudah pada cahaya yang melewati sela jari-jari yang kita rapatkan kemudian kita arahkan pada sumber cahaya yang jauh, misalnya lampu neon. Atau dengan melihat melalui kisi tenun kain yang terkena sinar lampu yang cukup jauh.

1. Difraksi Celah Tunggal Gambar memperlihatkan gelombang cahaya yang datang pada sebuah celah

yang sangat sempit. Pada titik O di layar B semua sinar memiliki panjang lintasan optis yang sama. Karena semua sinar yang jatuh di O memiliki fase yang sama, maka titik O memiliki intensitas maksimum. Sekarang kita tinjau titik P. Sinar meninggalkan celah dengan sudut θ. Sinar r1 berasal dari bagian atas celah dan sinar r2 berasal dari pusatnya.

Jika dipilih sudut θ sedemikian sehingga selisih lintasannya adalah 1/2 λ, maka r1 dan r2 berlawanan fase dan tidak memberikan efek apapun pada P. Setiap sinar dari setengah bagian atas celah akan dihapuskan oleh pasangannya yang berasal dari bagian bawah, yaitu mulai dari titik 1/2 d bagian bawah. Titik P akan minimum pada pola difraksi dan memiliki intensitas nol. Syarat keadaan ini adalah:

, dengan d adalah lebar celah Pita terang utama O akan menjadi lebih lebar jika celah dipersempit. Jika

lebar celah sama dengan panjang gelombang (λ), maka minimum pertama akan terjadi pada sudut θ = 90°. Interferensi minimum (garis gelap) terjadi jika

d sin θ = (n – ½ )λ, dengan n = 1, 2, 3, ...

2


2. Difraksi pada KisiKisi difraksi adalah alat yang sangat berguna untuk menganalisis sumber-

sumber cahaya. Sebuah kisi dapat dibuat dengan cara membuat goresan garis yang sejajar pada sekeping kaca dengan menggunakan teknik mesin yang presisi. Celah diantara goresan-goresan adalah transparan terhadap cahaya dan karena itu bertindak sebagai celah-celah yang terpisah.

Gambar Kisi Difraksi

Diantara kisi dan layar terdapat lensa positif untuk memfokuskan sinar-sinar ke titik P. Intensitas yang teramati pada layar maerupakan kombinasi interferensi dan difraksi. Pada difraksi kisi , tiap celah dianggap sebagai sumber gelombang koheren. Jika terdapat N garis per satuan panjang, maka tetapan kisi, d, adalah kebalikan dari N.

Dari gambar di atas terlihat bahwa pada lintasan di antara gelombang-

gelombang dari dua celah yang berdekatan adalah dsin . Jika beda lintasan sama

dengan 1 panjang gelombang atau kelipatan bulat dari panjang gelombang, gelombang-gelombang dari semua celah akan sefase di suatu titik dan satu garis terang akan diamati di layar. Karena itu, syarat interferensi konstruktif atau garis

terang pada sudut deviasi adalah

dengan n = 0,1,2,3,dst

n = 0 menyatakan maksimum orde ke -0 atau terang pusat, n = 1 menyatakan maksimum orde ke-1 atau garis terang pertama, n = 2 menyatakan maksimum orde ke-2 atau garis terang kedua.

3

d =

∆S = d sin = n


Di titik P akan terjadi terang jika memenuhi persamaan berikut.

Keterangan:

d : konstanta kisi = 1/N , dengan N = jumlah celah/cm

D. WAKTU DAN TEMPATPraktikum Fisika ini dilaksanakan pada pukul 08.00 – 09.15 WITA, atau saat

jam mata pelajaran Fisika, Pada hari Rabu, 18 September 2013. Bertempat di Laboratorium Fisika, SMAN. 1 Bantaeng.

E. ALAT DAN BAHANAdapun alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :

NO. Alat dan Bahan Jumlah

1. Kotak cahaya 1 buah

2. Pemegang kotak cahaya 1 buah

3. Rel Presisi 2 buah

4. Kaki rel 4 buah

5. Penyambung rel 1 buah

6. Kisi difraksi 1 buah

7. Diafragma celah tunggal 1 buah

8. Filter warna (merah, hijau dan biru) 3 buah

9. Layar putih 1 buah

10. Tumpukan yang berpenjepit 1 buah

11. Lensa f=+100 mm, bertangkai 1 buah

4


12. Lensa f=+50 mm bertangkai 1 buah

13. Pemegang slaid diafragma 1 buah

14. Kabel penghubung (merah dan biru) 2 buah

15. Catu daya 1 buah

F. CARA KERJAAdapun cara kerjanya, sebagai berikut :

1. Merangkai alat seperti gambar 2.1 2. Menyalakan catu daya dan memilih keluaran 12 V DC.3. Mengatur jarak antara kotak cahaya dengan lensa f=+50 mm. Lensa ini

digunakan untuk mensejajarkan sinar yang datang dari kotak cahaya.4. Mengatur letak lensa f=+100 mm sehingga terbentuk bayangan celah tunggal

yang tajam pada layar5. Meletakkan pemegang slaid diafragma di belakang lensa f=+100mm,

memasukkan kisi difraksi kedalam pemegang celah diafragma6. Menggeser kisi mendekati atau menjauh layar. Mengamati perubahan yang

terjadi. Mencatat hasilnya pada tabel7. Memasukkan filter warna merah pada celah pemegang diafragma belakang

kotak cahaya, kemudian mengukur besaran besaran berikut:L = jarak kisi kelayarY= jarak antara dua garis yang berada di kiri kanan garis utama. Mencatat hasilnya pada tabel

5


8. Mengulangi langkah diatas berturut-turut untuk filter hijau dan biru9. Mematikan catu daya

G. HASIL PERCOBAANTabel Hasil Pengamatan

Warna cahaya d (m) Y (m) L (m) λ (Ǻ)

merah 3 x 10-6 0,025 m 0,135 m 0,56 x 10 4 Ǻ

hijau 3 x 10-6 0,015 m 0,095 m 0,47 x 10 4 Ǻ

biru 3 x 10-6 0,018 m 0,122 m 0,44 x 10 4 Ǻ

H. ANALISIS DATA1. Analisis Data Kuantitatif

Dengan menggunakan persamaan λ= panjang gelombangnya dapat kita kita

hitung, dimana d = tetapan kisi, untuk N = 300 goresan/mm

d = goresan/mm

Panjang gelombang cahaya merah

λ =

λ = 25x10 -3 x 3x10 -6 10= 75 x 10 -9 135 x 10-3

= 0,56 x 10-6 m = 0,56 x 10-6 m x 1010

= 0,56 x 104 Ǻ

Panjang gelombang cahaya hijau

λ =

λ = 15x10 -3 x 3 x 10 -6

6


45x10-3

= 45 x10 -4 45 x10-3

= 0,47 x 10-6 m= 0,47 x 10-6 m x 1010

= 0,47 x 104 Ǻ

Panjang gelombang cahaya biru

λ =

λ = 18x10 -3 x 3 x 10 -6 122x10-3

= 54 x10 -4 122 x10-3

= 0,44 x 10-6 m= 0,44 x 10-6 m x 1010

= 0,44 x 104 Ǻ

2. Analisis Data KualitatifBerdasarkan hasil pengamatan, kita dapat mengetahui bahwa panjang gelombang terbesar berada pada cahaya warna merah dengan panjang gelombang 0,56 x 104 Ǻ . Sedangkan, panjang gelombang terkecil pada warna biru dengan panjang gelombang 0,44 x 104 Ǻ. Selain itu, jumlah warna atau orde yang dihasilkan oleh kisi difraksi saat mendekati lensa berbeda-beda yaitu pada cahaya warna merah hanya ada 1 warna yang nampak yaitu warna merah saja, pada cahaya warna hijau ada 3 warna yang nampak yaitu merah, hijau dan biru, dan pada cahaya warna biru ada 2 warna yang nampak yaitu warna hijau dan biru.

I. KESIMPULANBerdasarkan hasil dan pembahasan diatas, kita dapat menyimpulkan bahwa:

1. Panjang gelombang yang didapat dari percobaan ini dapat ditentukan dengan menggunakan rumus untuk kisi difraksi yaitu :

λ=

2. Panjang gelombang cahaya warna merah lebih besar daripada cahaya warna hijau dan biru.

3. Panjang gelombang dari masing-masing warna adalah warna merah dengan 0,56 x 10 4 Ǻ, warna hijau dengan 0,47 x 10 4 Ǻ dan warna biru dengan 0,44 x 10 4 Ǻ.

7


4. Jumlah orde yang dihasilkan filter warna hijau pada kisi difraksi saat mendekati lensa lebih banyak dibandingkan filter warna merah dan biru

5. Semakin banyak orde maka panjang gelombang semakin kecil karena orde berbanding terbalik dengan panjang gelombang

J. SARANSebaiknya dalam melakukan percobaan kita harus mengamati dengan baik

bagaimana difraksi cahaya terjadi serta panjang gelombang yang dihasilkan dari difraksi tersebut dan memahami terlebih dahulu materi dan konsep praktikum, sebelum melaksanakannya.

K. DAFTAR PUSTAKAPrasetijo, Budi., 2013, Difraksi Cahaya(Online) http://smart-pustaka.blogspot.com/2013/03/difraksi-cahaya.html . Diakses pada tanggal 1 Oktober 2013.

L. PERTANYAANSebuah kisi yang mempunyai 3000 garis tiap cm, kita gunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya. Sudut antara garis pusat dan garis orde 1 adalah 8o (sin 8o = 0,140). Dari hasil di atas, berapakah panjang gelombang cahaya tersebut ?JawabDik.N = 3000 garis tiap cmƟ = 8o

m = 1Dit. 𝛌 ..............?Peny.

d =

d = x 10-2 m

d = 3 x 10-4 x 10-2m

d = 3 x 10-6 m

𝛌 =

𝛌 =

8


𝛌 = 3 x 10-6 x 0,14𝛌 = 0,42 x 10-6 m𝛌 = 42 x 10-8 m

9

laporan fisika kisi difraksi

Documents