LAPORAN PRAKTIKUM

Nama/NPM : Irma Rahma Yanti

Fakultas : Teknik Metalurgi & Material

Departemen : Teknik Metalurgi & Material

Group : B7

No. & Nama Percobaan : OR01- Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Tanggal Percobaan : 4 Maret 2013

Laboratorium Fisika Dasar

Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

Universitas Indonesia

Pengukuran Panjang Gelombang Laser

OR01- Pengukuran Panjang Gelombang Laser

1. Tujuan

Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi

2. 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

3. Teori

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, ...

4. Cara Kerja

Eksperimen rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol rLab di bagian bawah

halaman ini.

1. Mengaktifkan Web cam ! (klik icon video pada halaman web r-Lab) !

2. Mengklik icon “set”

3. Menghidupkan power supply

4. Melakukan scanning intensitas pola difraksi dengan mengklik icon “ukur”

5. Data pengamatan

Posisi (mm) Intensitas

0.00 0.08

0.44 0.06

0.88 0.07

1.32 0.07

1.76 0.06

2.20 0.08

2.64 0.07

3.08 0.07

3.52 0.08

3.96 0.07

4.40 0.07

4.84 0.08

5.28 0.07

5.72 0.08

6.16 0.09

6.60 0.08

7.04 0.09

7.48 0.08

7.92 0.08

8.36 0.09

8.80 0.09

9.24 0.10

9.68 0.13

10.12 0.12

10.56 0.13

11.00 0.12

11.44 0.10

11.88 0.10

12.32 0.08

12.76 0.08

13.20 0.09

13.64 0.08

14.08 0.08

14.52 0.08

14.96 0.07

15.40 0.07

15.84 0.08

16.28 0.06

16.72 0.08

17.16 0.07

17.60 0.06

18.04 0.08

18.48 0.07

18.92 0.07

19.36 0.08

19.80 0.06

20.24 0.07

20.68 0.08

21.12 0.06

21.56 0.08

22.00 0.07

22.44 0.06

22.88 0.08

23.32 0.07

23.76 0.07

24.20 0.08

24.64 0.07

25.08 0.07

25.52 0.08

25.96 0.06

26.40 0.07

26.84 0.08

27.28 0.06

27.72 0.08

28.16 0.07

28.60 0.07

29.04 0.08

29.48 0.07

29.92 0.07

30.36 0.08

30.80 0.06

31.24 0.08

31.68 0.07

32.12 0.06

32.56 0.08

33.00 0.07

33.44 0.07

33.88 0.08

34.32 0.07

34.76 0.07

35.20 0.08

35.64 0.06

36.08 0.07

36.52 0.08

36.96 0.06

37.40 0.08

37.84 0.07

38.28 0.07

38.72 0.08

39.16 0.07

39.60 0.07

40.04 0.08

40.48 0.07

40.92 0.07

41.36 0.08

41.80 0.06

42.24 0.08

42.68 0.07

43.12 0.07

43.56 0.08

44.00 0.07

44.44 0.07

44.88 0.08

45.32 0.07

45.76 0.08

46.20 0.08

46.64 0.07

47.08 0.09

47.52 0.10

47.96 0.12

48.40 0.17

48.84 0.25

49.28 0.26

49.72 0.25

50.16 0.27

50.60 0.31

51.04 0.41

51.48 1.69

51.92 3.47

52.36 4.96

52.80 4.96

53.24 4.96

53.68 4.96

54.12 4.37

54.56 1.93

55.00 0.46

55.44 0.30

55.88 0.27

56.32 0.24

56.76 0.22

57.20 0.16

57.64 0.14

58.08 0.11

58.52 0.08

58.96 0.08

59.40 0.09

59.84 0.07

60.28 0.08

60.72 0.08

61.16 0.07

61.60 0.08

62.04 0.08

62.48 0.07

62.92 0.08

63.36 0.07

63.80 0.07

64.24 0.08

64.68 0.07

65.12 0.07

65.56 0.08

66.00 0.06

66.44 0.07

66.88 0.08

67.32 0.06

67.76 0.08

68.20 0.07

68.64 0.07

69.08 0.08

69.52 0.07

69.96 0.07

70.40 0.08

70.84 0.07

71.28 0.07

71.72 0.08

72.16 0.06

72.60 0.08

73.04 0.07

73.48 0.07

73.92 0.08

74.36 0.07

74.80 0.07

75.24 0.08

75.68 0.06

76.12 0.07

76.56 0.08

77.00 0.06

77.44 0.08

77.88 0.08

78.32 0.07

78.76 0.08

79.20 0.07

79.64 0.07

80.08 0.08

80.52 0.07

80.96 0.07

81.40 0.08

81.84 0.06

82.28 0.08

82.72 0.08

83.16 0.07

83.60 0.08

84.04 0.08

84.48 0.07

84.92 0.09

85.36 0.07

85.80 0.08

86.24 0.09

86.68 0.07

87.12 0.08

87.56 0.08

88.00 0.08

88.44 0.09

88.88 0.09

89.32 0.10

89.76 0.16

90.20 0.27

90.64 0.45

91.08 0.65

91.52 0.61

91.96 0.69

92.40 0.68

92.84 0.78

93.28 1.62

93.72 4.96

94.16 4.96

94.60 4.96

95.04 4.96

95.48 4.96

95.92 4.96

96.36 4.95

96.80 4.95

97.24 1.40

97.68 0.69

98.12 0.61

98.56 0.62

99.00 0.54

99.44 0.37

99.88 0.28

100.32 0.17

100.76 0.11

101.20 0.09

101.64 0.10

102.08 0.10

102.52 0.08

102.96 0.09

103.40 0.08

103.84 0.07

104.28 0.09

104.72 0.08

105.16 0.07

105.60 0.09

106.04 0.07

106.48 0.08

106.92 0.09

107.36 0.07

107.80 0.08

108.24 0.08

108.68 0.07

109.12 0.08

109.56 0.07

110.00 0.07

110.44 0.08

110.88 0.07

111.32 0.08

111.76 0.08

112.20 0.07

112.64 0.08

113.08 0.08

113.52 0.07

113.96 0.08

114.40 0.07

114.84 0.07

115.28 0.08

115.72 0.07

116.16 0.08

116.60 0.08

117.04 0.07

117.48 0.08

117.92 0.08

118.36 0.07

118.80 0.08

119.24 0.08

119.68 0.07

120.12 0.09

120.56 0.07

121.00 0.08

121.44 0.09

121.88 0.07

122.32 0.08

122.76 0.08

123.20 0.07

123.64 0.09

124.08 0.08

124.52 0.08

124.96 0.10

125.40 0.08

125.84 0.08

126.28 0.09

126.72 0.08

127.16 0.09

127.60 0.09

128.04 0.08

128.48 0.10

128.92 0.09

129.36 0.09

129.80 0.11

130.24 0.10

130.68 0.11

131.12 0.13

131.56 0.16

132.00 0.50

132.44 0.87

132.88 1.60

133.32 1.77

133.76 2.22

134.20 1.63

134.64 1.45

135.08 2.19

135.52 4.95

135.96 4.95

136.40 4.96

136.84 4.96

137.28 4.96

137.72 4.96

138.16 4.96

138.60 4.96

139.04 2.41

139.48 1.24

139.92 1.31

140.36 1.94

140.80 1.90

141.24 1.07

141.68 0.63

142.12 0.37

142.56 0.11

143.00 0.12

143.44 0.12

143.88 0.10

144.32 0.11

144.76 0.10

145.20 0.10

145.64 0.11

146.08 0.09

146.52 0.09

146.96 0.10

147.40 0.08

147.84 0.10

148.28 0.10

148.72 0.09

149.16 0.10

149.60 0.10

150.04 0.09

150.48 0.10

150.92 0.08

151.36 0.09

151.80 0.09

152.24 0.08

152.68 0.09

153.12 0.09

153.56 0.08

154.00 0.09

154.44 0.08

154.88 0.08

155.32 0.09

155.76 0.08

156.20 0.08

156.64 0.09

157.08 0.08

157.52 0.09

157.96 0.09

158.40 0.08

158.84 0.09

159.28 0.09

159.72 0.09

160.16 0.10

160.60 0.09

161.04 0.09

161.48 0.10

161.92 0.09

162.36 0.10

162.80 0.11

163.24 0.10

163.68 0.11

164.12 0.11

164.56 0.11

165.00 0.13

165.44 0.12

165.88 0.14

166.32 0.21

166.76 0.28

167.20 0.28

167.64 0.24

168.08 0.21

168.52 0.24

168.96 0.26

169.40 0.26

169.84 0.29

170.28 0.30

170.72 0.34

171.16 0.37

171.60 0.42

172.04 0.50

172.48 0.59

172.92 0.89

173.36 2.61

173.80 4.96

174.24 4.96

174.68 4.96

175.12 4.96

175.56 4.96

176.00 4.95

176.44 4.95

176.88 4.93

177.32 4.92

177.76 4.93

178.20 4.94

178.64 4.94

179.08 4.94

179.52 4.93

179.96 4.93

180.40 4.91

180.84 4.94

181.28 4.95

181.72 4.96

182.16 4.96

182.60 4.96

183.04 4.96

183.48 4.96

183.92 2.15

184.36 0.59

184.80 0.48

185.24 0.43

185.68 0.37

186.12 0.34

186.56 0.36

187.00 0.39

187.44 0.36

187.88 0.34

188.32 0.29

188.76 0.24

189.20 0.22

189.64 0.21

190.08 0.20

190.52 0.22

190.96 0.26

191.40 0.30

191.84 0.23

192.28 0.11

192.72 0.10

193.16 0.10

193.60 0.09

194.04 0.10

194.48 0.09

194.92 0.09

195.36 0.10

195.80 0.08

196.24 0.09

196.68 0.10

197.12 0.08

197.56 0.09

198.00 0.09

198.44 0.08

198.88 0.09

199.32 0.08

199.76 0.08

200.20 0.09

200.64 0.08

201.08 0.08

201.52 0.09

201.96 0.08

202.40 0.09

202.84 0.09

203.28 0.08

203.72 0.09

204.16 0.09

204.60 0.08

205.04 0.09

205.48 0.08

205.92 0.08

206.36 0.10

206.80 0.08

207.24 0.09

207.68 0.09

208.12 0.08

208.56 0.10

209.00 0.10

209.44 0.08

209.88 0.10

210.32 0.09

210.76 0.09

211.20 0.10

211.64 0.09

212.08 0.09

212.52 0.10

212.96 0.09

213.40 0.11

213.84 0.12

214.28 0.11

214.72 0.17

215.16 0.26

215.60 0.51

216.04 0.79

216.48 0.84

216.92 1.08

217.36 1.26

217.80 1.26

218.24 2.97

218.68 4.94

219.12 4.94

219.56 4.94

220.00 4.94

220.44 4.94

220.88 4.94

221.32 4.94

221.76 4.94

222.20 2.96

222.64 1.17

223.08 1.09

223.52 1.05

223.96 0.80

224.40 0.61

224.84 0.52

225.28 0.31

225.72 0.16

226.16 0.10

226.60 0.10

227.04 0.11

227.48 0.08

227.92 0.09

228.36 0.10

228.80 0.09

229.24 0.10

229.68 0.10

230.12 0.09

230.56 0.10

231.00 0.08

231.44 0.08

231.88 0.09

232.32 0.08

232.76 0.09

233.20 0.10

233.64 0.08

234.08 0.08

234.52 0.08

234.96 0.07

235.40 0.09

235.84 0.08

236.28 0.08

236.72 0.09

237.16 0.07

237.60 0.08

238.04 0.08

238.48 0.07

238.92 0.08

239.36 0.08

239.80 0.07

240.24 0.08

240.68 0.07

241.12 0.07

241.56 0.08

242.00 0.07

242.44 0.08

242.88 0.08

243.32 0.07

243.76 0.08

244.20 0.08

244.64 0.07

245.08 0.08

245.52 0.07

245.96 0.07

246.40 0.08

246.84 0.07

247.28 0.07

247.72 0.08

248.16 0.07

248.60 0.08

249.04 0.08

249.48 0.07

249.92 0.08

250.36 0.08

250.80 0.08

251.24 0.09

251.68 0.08

252.12 0.08

252.56 0.09

253.00 0.07

253.44 0.09

253.88 0.09

254.32 0.08

254.76 0.09

255.20 0.09

255.64 0.09

256.08 0.12

256.52 0.15

256.96 0.25

257.40 0.43

257.84 0.48

258.28 0.66

258.72 0.90

259.16 0.88

259.60 1.09

260.04 2.64

260.48 4.89

260.92 4.89

261.36 4.89

261.80 4.94

262.24 4.94

262.68 4.94

263.12 4.94

263.56 2.93

264.00 0.89

264.44 0.68

264.88 0.70

265.32 0.66

265.76 0.44

266.20 0.43

266.64 0.31

267.08 0.19

267.52 0.10

267.96 0.09

268.40 0.09

268.84 0.07

269.28 0.08

269.72 0.08

270.16 0.07

270.60 0.09

271.04 0.08

271.48 0.08

271.92 0.09

272.36 0.07

272.80 0.08

273.24 0.08

273.68 0.07

274.12 0.08

274.56 0.08

275.00 0.07

275.44 0.08

275.88 0.07

276.32 0.07

276.76 0.08

277.20 0.07

277.64 0.07

278.08 0.08

278.52 0.07

278.96 0.08

279.40 0.08

279.84 0.06

280.28 0.08

280.72 0.07

281.16 0.07

281.60 0.08

282.04 0.07

282.48 0.07

282.92 0.08

283.36 0.06

283.80 0.08

284.24 0.08

284.68 0.06

285.12 0.08

285.56 0.07

286.00 0.07

286.44 0.08

286.88 0.07

287.32 0.07

287.76 0.08

288.20 0.06

288.64 0.07

289.08 0.08

289.52 0.06

289.96 0.08

290.40 0.07

290.84 0.07

291.28 0.08

291.72 0.07

292.16 0.07

292.60 0.08

293.04 0.07

293.48 0.08

293.92 0.08

294.36 0.07

294.80 0.08

295.24 0.08

295.68 0.07

296.12 0.08

296.56 0.08

297.00 0.08

297.44 0.09

297.88 0.08

298.32 0.10

298.76 0.13

299.20 0.17

299.64 0.20

300.08 0.26

300.52 0.27

300.96 0.26

301.40 0.27

301.84 0.49

302.28 1.05

302.72 1.50

303.16 1.70

303.60 1.85

304.04 1.77

304.48 1.36

304.92 0.91

305.36 0.43

305.80 0.31

306.24 0.24

306.68 0.25

307.12 0.25

307.56 0.19

308.00 0.21

308.44 0.16

308.88 0.10

309.32 0.09

309.76 0.08

310.20 0.07

310.64 0.08

311.08 0.07

311.52 0.07

311.96 0.08

312.40 0.07

312.84 0.07

313.28 0.08

313.72 0.07

314.16 0.08

314.60 0.08

315.04 0.07

315.48 0.08

315.92 0.07

316.36 0.07

316.80 0.08

317.24 0.07

317.68 0.07

318.12 0.08

318.56 0.06

319.00 0.07

319.44 0.08

319.88 0.06

320.32 0.08

320.76 0.07

321.20 0.07

321.64 0.08

322.08 0.07

322.52 0.07

322.96 0.08

323.40 0.06

323.84 0.07

324.28 0.08

324.72 0.06

325.16 0.08

325.60 0.07

326.04 0.06

326.48 0.08

326.92 0.07

327.36 0.07

327.80 0.08

328.24 0.07

328.68 0.07

329.12 0.08

329.56 0.06

330.00 0.07

330.44 0.07

330.88 0.06

331.32 0.08

331.76 0.07

332.20 0.07

332.64 0.08

333.08 0.07

333.52 0.07

333.96 0.08

334.40 0.06

334.84 0.07

335.28 0.08

335.72 0.06

336.16 0.08

336.60 0.07

337.04 0.07

337.48 0.08

337.92 0.07

338.36 0.07

338.80 0.08

339.24 0.06

339.68 0.07

340.12 0.08

340.56 0.07

341.00 0.08

341.44 0.08

341.88 0.07

342.32 0.09

342.76 0.08

343.20 0.08

343.64 0.09

344.08 0.07

344.52 0.09

344.96 0.09

345.40 0.08

345.84 0.10

346.28 0.09

346.72 0.08

347.16 0.09

347.60 0.08

348.04 0.08

348.48 0.09

348.92 0.07

349.36 0.08

349.80 0.08

350.24 0.07

350.68 0.08

351.12 0.07

351.56 0.07

352.00 0.08

352.44 0.07

352.88 0.07

353.32 0.08

353.76 0.07

354.20 0.07

354.64 0.08

355.08 0.06

355.52 0.08

355.96 0.08

356.40 0.06

356.84 0.08

357.28 0.07

357.72 0.07

358.16 0.08

358.60 0.07

359.04 0.07

6. Hasil dan Evaluasi

Grafik intensitas pola difraksi

Jarak antara terang pusat

Jarak terang pusat dengan terang orde 1:

Jarak 1 = |posisi terang pusat – posisi terang orde 1|

= |179,5 – 221,5|

= 42 mm

Jarak 2 = |posisi terang pusat – posisi terang orde 1|

= |179,5 – 137,5|

= 42 mm

Jarak (Y) = (42 + 42) / 2

= 42 mm

Sin θ = Y / L

Sin θ = 0,042 / 1,3

θ = 1,8°

Jarak terang pusat dengan terang orde 2:

Jarak 1 = |posisi terang pusat – posisi terang orde 1|

= |179,5 – 262,5|

= 83 mm

3 2 1 0 3 2 1

Jarak 2 = |posisi terang pusat – posisi terang orde 1|

= |179,5 – 96,5|

= 83 mm

Jarak (Y) = (83 + 83) / 2

= 83 mm

Sin θ = Y / L

Sin θ = 0,083 / 1,3

θ = 3,6°

Jarak terang pusat dengan terang orde 3:

Jarak 1 = |posisi terang pusat – posisi terang orde 1|

= |179,5 – 54|

= 125,5 mm

Jarak 2 = |posisi terang pusat – posisi terang orde 1|

= |179,5 – 305|

= 125,5 mm

Jarak (Y) = (125,5 + 125,5) / 2

= 125,5 mm

Sin θ = Y / L

Sin θ = 0,1255 / 1,3

θ = 5,5°

M Sin θ

1 0,032307692

2 0,063846154

3 0,096538462

X Y X2 Y2 XY

1 0,032307692 1 0,001044 0,032308

2 0,063846154 4 0,004076 0,127692

3 0,096538462 9 0,00932 0,289615

6 0,192692308 14 0,01444 0,449615

𝑚 =𝑛𝛴𝑥𝑖𝑦𝑖 − (𝛴𝑥𝑖)(𝛴𝑦𝑖)

𝑛𝛴𝑥𝑖ˆ2 − (𝛴𝑥𝑖)ˆ2

m = ((3x0,449615)-(6x0,192692308))/((3x14)-(6)2)

= 0,032115192

Jarak antar celah (d) = 2×10-3 cm = 2×10-5 m

λ = m × d

= 0,032115192 × 2×10-5

= 6,423×10-7 m

= 642,3 nm

Dalam percobaan ini, karena θ kecil, maka sin θ dan tan θ dianggap sama, sehingga nilai sin θ

dan tan θ juga sama, yang menghasilkan penyimpangan realtif 0%.

7. Analisis

a. Analisis Percobaan

Percobaan kali ini bernama OR01-pengukuran panjang gelombang laser. Tujuan dari

percobaan ini adalah mengukur panjang gelombang dari sinar laser dengan menggunakan

kisi difraksi. Kisi digunakan karena terdiri dari banyak celah yang sejajar dan berjarak

sama dan untuk mendapatkan pola-pola yang lebih tajam, cahaya harus dihalangi dengan

penghalang yang memiliki lebih banyak celah dengan lebar sama dan jarak antarcelah

yang berdekatan juga sama, maka didapat pola-pola pita terang yang lebih tajam. Pada

teknologi laser, cahaya yang dihasilkan mempunyai karakteristik tersendiri:

monokromatik (satu panjang gelombang yang spesifik), koheren (pada frekuensi yang

sama), dan menuju satu arah yang sama sehingga cahayanya menjadi sangat kuat,

terkonsentrasi, dan terkoordinir dengan baik. Pada awal percobaan, praktikan mengklik

ikon “set” telebih dahulu, yaitu untuk memasang kisi pada posisinya, selanjutnya

menghidupkan catu daya untuk memberikan tegangan dan scanning pola difraksi yang

terbentuk. Pada percobaan ini sinar laser ditembak menuju sebuah kisi dengan posisi yang

bervariasi, selain untuk memperoleh keakuratan data, juga untuk menetukan posisi dari

berbagai orde difraksi.

b. Analisis Grafik

Penyimpangan yang terjadi antara panjang gelombang pada sin θ dengan pendekatan tan

θ sebesar 0 %, yang berarti tidak ada perbedaan berarti atau dikatakan hampir sama

antara pengukuran panjang gelombang denga sin θ maupun dengan pendekatan tan θ.

c. Analisis Hasil

Setelah diketahui letak terang orde ke 0, 1, 2, dst, maka dapat dicari jarak orde ke 1, 2,

dst terhadap orde ke 0. Jarak tersebut disubstitusikan ke dalam persamaan sin θ = Y / L

untuk mendapatkan besar sudut θ. Karena sudut θ kecil, maka nilai sin θ dengan tan θ

tidaklah berbeda, sehingga menghasilkan nilai kesalahan relatif sebesa 0%.

Untuk mencari panjang gelombang, dapat digunakan rumus λ = (sin θ / m) d, dimana sin

θ / m adalah gradien dari grafik sin θ vs m, sehingga didapatkan rumus λ = gradien × d.

Panjang gelombang cahaya yang digunakan pada percobaan kali ini adalah 642,3 nm.

Dari hasil perhitungan dapat pula kita lihat bahwa θ berbanding lurus dengan m, dengan

kata lain, jika m bertambah, maka θ juga bertambah.

8. Kesimpulan

a. Panjang gelombang cahaya yang digunakan pada percobaan kali ini adalah 642,3 nm.

b. θ berbanding lurus dengan m.

c. Untuk θ kecil, nilai sin θ dan tan θ sama.

9. Referensi

a. http://sitrampil.ui.ac.id/elaboratory/kuliah/view_experiment.php?id=9481&exp=44

b. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall,

NJ, 2000.

c. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended

Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.