or01 andre kurniawan 1306412810
DESCRIPTION
FISIKA DASAR R-LABTRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2
Pengukuran Panjang Gelombang Laser
Nama: Andre KurniawanNPM: 1306412810Fakultas: TeknikDepartemen: Teknik SipilKode Praktikum: OR01Tanggal Praktikum: 6 Maret 2014
Laboratorium Fisika DasarUPP IPDUniversitas Indonesia
Pengukuran Panjang Gelombang Laser
I. TujuanMengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi
II. Alat1. 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
Gambar 1
III. TeoriDi dalam suatu medium yang sama, sifat gelombang merambat lurus dan akan merambat ke seluruh medium dalam bentuk yang sama, gelombang lurus juga. Namun hal ini tidak dapat berlaku jika pada medium diberi penghalang atau rintangan berupa celah. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut. Lenturan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamakan difraksi gelombang. Jika penghalang celah yang diberikan oleh lebar, maka difraksi tidak begitu jelas terlihat. Muka gelombang yang melalui celah hanya melentur di bagian tepi celah. Jika penghalang celah sempit maka difraksi gelombang sangat jelas. Celah bertindak sebagai sumber gelombang berupa titik, dan muka gelombang yang melalui celah dipancarkan berbentuk lingkaran-lingkaran dengan celah tersebut sebagai pusatnya
Peristiwa berbeloknya cahaya menuju bagian belakang penghalang disebut peristiwa difraksi. Prinsip dari super posisi gelombang linear adalah ketika dua atau lebih gelombang bergerak secara bersama menuju ke titik yang sama maka gelombang hasil didapat dari penjumlahan masing-masing gelombang individu.
Gambar 2 menggambarkan superposisi dua gelombang yang sama/identik (memiliki panjang gelombang dan besar amplitude sama) melintas pada titik P dalam fase menuju puncak dan ke lembah. Jumlah total gelombang pada titik P mempunyai amplitudo dua kali amplitudo gelombang individu dan ketajaman pada titik P lebih besar dari gelombang individu. Jarak sumber 1 ke 2 sumber ke titik P adalah berturut-turut l1 dan l2 yang berbeda sebesar sepert yang ditunjukkan pada Gambar 2. Pada titik P interferensi konstruktif terjadi jika selisih l1 l2 = m , dengan m = 0, 1, 2, 3, dan seterusnya.
Gambar 2. Gelombang yang dipancarkan oleh sumber 1 dan sumber 2 dan bertemu di titik PApabila terdapat dua gelombang identik yang berbeda fase tidak tetap, bertemu akan terjadi interferensi destruktif.Persamaan dari dua gelombang yang mempunyai frekuensi dan amplitudo sama pada arah sumbu x yang mempunyai jarak lebih awal adalah:
Y1 = A sin (t kx)Y2 = A sin (t k(x + )
Dengan A adalah amplitudo, merupakan frekuensi sudut, dan k adala bilangan gelombang yang besarnya Hasil penjumlahan dua gelombang tersebut dengan prinsip superposisi :
Y = Y1 + Y2Y = A {sin (t kx) + A sin (t k(x + )}Y = 2A cos (k/2) sin [t k(x + /2)]
Persamaan di atas merupakan persamaan gelombang yang baru dengan frekuensi yang sama tetapi dengan amplitudo sebesar 2A cos (k/2) = 2A cos (/). Ketika bernilai maka nilai amplitudinya samadengan nol.
Pola Interferensi Dua CelahDalam percobaan peragaan sifat gelombang cahaya, dua sumber cahaya yang koheren dihasilkan dengan cara menerangi dua celah sejajar dengan sumber cahaya tunggal dengan anggapan bahwa setiap celah sangat sempit. Pada percobaan ini setiap celah yang bertindak sebagai sumber garis, yang ekuivalen dengan sumber titik dalam dua dimensi. Pola interferensi diamati pada layar yang jauh dari celah tadi, yang dipisahkan sejarak d. Pada jarak yang sangat jauh dari celahgaris-garis dari kedua celah ke satu titik P di layar akan hampir sejajar, dan perbedaan lintasan kira-kira d sin , seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Dengan demikian kita dapat menyimpulkan terdapat interferensi makasimum pada suatu sudut yang diberikan oleh:
d sin = nn = 0, 1, 2, ...
interferensi minimum terjadi di
d sin = n = 0, 1, 2, ...
Untuk sudut yang kecil, yang diukur di sepanjang layar celah terang ke-n jarak di antar dua celah terang berurutan diberikan oleh persamaan;
Gambar 3. Konfigurasi interfensi 2 celah dari Young
Jika diberikan fungsi gelombang ini dengan
E1 = Ao sin t danE2 = Ao sin (t + )
Fungsi gelombang resultan adalah
E = 2 Ao cos sin (t +
Karena intensitas sebanding dengan kuadrat amlitudonya, didapatkan intensitas pada sembarang titik P adalah
I = 4Io cos2 Kisi difraksi atau dapat pula disebut kisi interferensi terdiri dari banyak kisi paralel yang dapatmentransmisikan berkas cahaya melewati kisi-kisinya. Kisi seperti ini disebut pula sebagai kisitransmisi. Jika kisi difraksi disinari dengan berkas ahaya paralel maka sinar-sinar yangditransmisikan oleh kisi dapat berinteferensi (Gbr.1). Sinar-sinar yang tidak mengalami deviasi (= 0) berinterferensi konstruktif menghasilkan berkas yang t ajam (maksimum/ puncak) padapanjang lintasan l = m , dimana m merupakan bilangan bulat. Jadi jika jarak antar kisi adalah d(Gbr.1.) maka l = d sin , sehinggapusat layar. Interferensi konstruktif juga terjadi pada sudut ketika sinar - sinar mempunyai selisih
[1]Dengan m = 1, 2, 3,
Gambar 4. Pola interferensi yang diamati pada layar dari dua celah
Gambar 4 menunjukkan pola intensitas seperti yang terlihat pada layar. Untuk yang kecil, ini ekivalen dengan melukiskan intensitas terhadap y karena y = L sin . Intensitas Io adalah intensitas dari setiap celahkarena terpisah. Garis putus-putus menunjukkan intensitas rata-rata 2Io yang merupakan hasil perataan sejumlah maksimum dan minimum.Pola Interferensi dari Tiga atau Lebih Sumber Berjarak SamaJika terdapat tiga sumber atau lebih yang berjarak sama dan sefase satu sama lain, pola intensitas pada layar yang jauh akan serupa dengan pola yang diberikan dua sumber, tetapi ada beberapa perbedaan penting. Kedudukan maksimum intensitas di layar adalah sama tanpa memandang berapa banyak sumber yang ada, tetapi maksima ini memiliki intensitas yang lebih terang dan lebih tajam jika terdapat banyak sumber.
Gambar 5. Geometri dari tiga sumber yang berjarak sama dan sefase
Gambar 5 menunjukkan keadaan untuk tiga sumber. Geometrinya sama seperti untuk dua sumber. Bentuk ketiga gelombang dari tiga celah sebagai berikut.
E1 = Ao sin E2 = Ao sin ( + )E3 = Ao sin ( + 2)
Seperti pada kasus dua-celah, diperoleh resultan medan listrik untuk 3 sumber E = 3Ao cos
Sedangkan untuk kasus tiga-celah, diperoleh resultan medan listrik untuk 4 sumber
E = 4A0cos
IV. Cara KerjaEksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi pada rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombollink rLabdi halaman jadwal. Selanjutnya:1. Mengaktifkan web cam2. Memasang kisi dengan meng-klik set button3. Menghidupkan Power Supply dengan meng-klik radio button disebelahnya4. Melakukan scanning intensitas pola difraksi dengan meng-klik ikon ukur
V. Tugas dan Evaluasi1. 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.3. Ukurlah jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde untuk menentukan sudut difraksi tiap-tiap orde. Pada eksperimen ini, jarak antara kisi difraksi dengan detektor sebesar L = (130 1 ) cm4. Buatlah grafik sin sebagai fungsi orde difraksi (sin vs m) dan hitunglah panjang gelombang () sinar laser berdasarkan gradien garis yang diperoleh. Jika sin didekati oleh tan , hitunglah dengan cara yang sama seperti pada evaluasi no. 4. Berapa penyimpangan relatif hasil pendekatan ini terhadap perhitungan yang diperoleh pada evaluasi no.4.5. Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.
VI. Data PengamatanNo.
NPosisi (mm)IntensitasNoPosisi (mm)IntensitasNoPosisi (mm)Intensitas
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
0.00
0.44
0.88
1.32
1.76
2.20
2.64
3.08
3.52
3.96
4.40
4.84
5.28
5.72
6.16
6.60
7.04
7.48
7.92
8.36
8.80
9.24
9.68
10.12
10.56
11.00
11.44
11.88
12.32
12.76
13.20
13.64
14.08
14.52
14.96
15.40
15.84
16.28
16.72
17.16
17.60
18.04
18.48
18.92
19.36
19.80
20.24
20.68
21.12
21.56
22.00
22.44
22.88
23.32
23.76
24.20
24.64
25.08
25.52
25.96
26.40
26.84
27.28
27.72
28.16
28.60
29.04
29.48
29.92
30.36
30.80
31.24
31.68
32.12
32.56
33.00
33.44
33.88
34.32
34.76
35.20
35.64
36.08
36.52
36.96
37.40
37.84
38.28
38.72
39.16
39.60
40.04
40.48
40.92
41.36
41.80
42.24
42.68
43.12
43.56
44.00
44.44
44.88
45.32
45.76
46.20
46.64
47.08
47.52
47.96
48.40
48.84
49.28
49.72
50.16
50.60
51.04
51.48
51.92
52.36
52.80
53.24
53.68
54.12
54.56
55.00
55.44
55.88
56.32
56.76
57.20
57.64
58.08
58.52
58.96
59.40
59.84
60.28
60.72
61.16
61.60
62.04
62.48
62.92
63.36
63.80
64.24
64.68
65.12
65.56
66.00
66.44
66.88
67.32
67.76
68.20
68.64
69.08
69.52
69.96
70.40
70.84
71.28
71.72
72.16
72.60
73.04
73.48
73.92
74.36
74.80
75.24
75.68
76.12
76.56
77.00
77.44
77.88
78.32
78.76
79.20
79.64
80.08
80.52
80.96
81.40
81.84
82.28
82.72
83.16
83.60
84.04
84.48
84.92
85.36
85.80
86.24
86.68
87.12
87.56
88.00
88.44
88.88
89.32
89.76
90.20
90.64
91.08
91.52
91.96
92.40
92.84
93.28
93.72
94.16
94.60
95.04
95.48
95.92
96.36
96.80
97.24
97.68
98.12
98.56
99.00
99.44
99.88
100.32
100.76
101.20
101.64
102.08
102.52
102.96
103.40
103.84
104.28
104.72
105.16
105.60
106.04
106.48
106.92
107.36
107.80
108.24
108.68
109.12
109.56
110.00
110.44
110.88
111.32
111.76
112.20
112.64
113.08
113.52
113.96
114.40
114.84
115.28
115.72
116.16
116.60
117.04
117.48
117.92
118.36
118.80
119.24
119.68
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.08
0.08
0.09
0.09
0.11
0.15
0.24
0.31
0.38
0.40
0.39
0.28
0.23
0.17
0.10
0.10
0.08
0.08
0.08
0.07
0.07
0.08
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.09
0.10
0.13
0.21
0.20
0.28
0.29
0.29
0.39
0.88
2.04
4.48
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.15
1.85
0.62
0.42
0.29
0.23
0.21
0.14
0.13
0.10
0.08
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.06
0.07
0.07
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.09
0.09
0.11
0.16
0.23
0.44
0.42
0.68
0.69
0.79
1.03
2.55
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.26
1.11
0.76
0.56
0.52
0.42
0.25
0.22
0.14
0.09
0.09
0.08
0.08
0.09
0.08
0.08
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.08
0.08
0.08
0.07
0.07
0.08
0.06
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
120.12
120.56
121.00
121.44
121.88
122.32
122.76
123.20
123.64
124.08
124.52
124.96
125.40
125.84
126.28
126.72
127.16
127.60
128.04
128.48
128.92
129.36
129.80
130.24
130.68
131.12
131.56
132.00
132.44
132.88
133.32
133.76
134.20
134.64
135.08
135.52
135.96
136.40
136.84
137.28
137.72
138.16
138.60
139.04
139.48
139.92
140.36
140.80
141.24
141.68
142.12
142.56
143.00
143.44
143.88
144.32
144.76
145.20
145.64
146.08
146.52
146.96
147.40
147.84
148.28
148.72
149.16
149.60
150.04
150.48
150.92
151.36
151.80
152.24
152.68
153.12
153.56
154.00
154.44
154.88
155.32
155.76
156.20
156.64
157.08
157.52
157.96
158.40
158.84
159.28
159.72
160.16
160.60
161.04
161.48
161.92
162.36
162.80
163.24
163.68
164.12
164.56
165.00
165.44
165.88
166.32
166.76
167.20
167.64
168.08
168.52
168.96
169.40
169.84
170.28
170.72
171.16
171.60
172.04
172.48
172.92
173.36
173.80
174.24
174.68
175.12
175.56
176.00
176.44
176.88
177.32
177.76
178.20
178.64
179.08
179.52
179.96
180.40
180.84
181.28
181.72
182.16
182.60
183.04
183.48
183.92
184.36
184.80
185.24
185.68
186.12
186.56
187.00
187.44
187.88
188.32
188.76
189.20
189.64
190.08
190.52
190.96
191.40
191.84
192.28
192.72
193.16
193.60
194.04
194.48
194.92
195.36
195.80
196.24
196.68
197.12
197.56
198.00
198.44
198.88
199.32
199.76
200.20
200.64
201.08
201.52
201.96
202.40
202.84
203.28
203.72
204.16
204.60
205.04
205.48
205.92
206.36
206.80
207.24
207.68
208.12
208.56
209.00
209.44
209.88
210.32
210.76
211.20
211.64
212.08
212.52
212.96
213.40
213.84
214.28
214.72
215.16
215.60
216.04
216.48
216.92
217.36
217.80
218.24
218.68
219.12
219.56
220.00
220.44
220.88
221.32
221.76
222.20
222.64
223.08
223.52
223.96
224.40
224.84
225.28
225.72
226.16
226.60
227.04
227.48
227.92
228.36
228.80
229.24
229.68
230.12
230.56
231.00
231.44
231.88
232.32
232.76
233.20
233.64
234.08
234.52
234.96
235.40
235.84
236.28
236.72
237.16
237.60
238.04
238.48
238.92
239.36
239.80
0.08
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.09
0.08
0.09
0.09
0.08
0.09
0.08
0.09
0.09
0.08
0.10
0.10
0.10
0.12
0.12
0.15
0.23
0.51
0.62
1.13
1.17
1.37
1.43
1.68
2.86
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
1.44
0.97
0.99
0.98
0.82
0.53
0.44
0.27
0.12
0.09
0.09
0.09
0.09
0.09
0.09
0.09
0.10
0.09
0.09
0.10
0.08
0.09
0.10
0.09
0.10
0.10
0.09
0.09
0.09
0.09
0.09
0.08
0.09
0.09
0.08
0.09
0.08
0.08
0.09
0.08
0.09
0.09
0.08
0.09
0.09
0.08
0.10
0.09
0.09
0.10
0.09
0.10
0.10
0.10
0.11
0.11
0.11
0.12
0.12
0.13
0.15
0.17
0.21
0.26
0.27
0.26
0.25
0.25
0.27
0.28
0.29
0.33
0.37
0.41
0.51
0.58
0.76
1.31
3.52
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
4.95
1.79
0.43
0.28
0.25
0.24
0.27
0.28
0.30
0.32
0.32
0.31
0.25
0.19
0.21
0.20
0.21
0.23
0.22
0.19
0.11
0.09
0.09
0.09
0.09
0.09
0.08
0.09
0.09
0.08
0.09
0.09
0.08
0.09
0.08
0.08
0.09
0.08
0.08
0.08
0.07
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.09
0.08
0.08
0.09
0.08
0.09
0.09
0.09
0.10
0.09
0.09
0.09
0.08
0.09
0.09
0.09
0.10
0.10
0.10
0.12
0.13
0.22
0.39
0.58
0.84
0.92
0.88
1.12
1.09
1.34
1.59
1.71
1.76
1.71
1.43
1.59
1.56
1.28
1.11
1.04
0.83
0.87
0.72
0.58
0.51
0.33
0.15
0.09
0.08
0.09
0.09
0.10
0.11
0.10
0.10
0.11
0.09
0.09
0.09
0.08
0.09
0.09
0.08
0.09
0.08
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
240.24
240.68
241.12
241.56
242.00
242.44
242.88
243.32
243.76
244.20
244.64
245.08
245.52
245.96
246.40
246.84
247.28
247.72
248.16
248.60
249.04
249.48
249.92
250.36
250.80
251.24
251.68
252.12
252.56
253.00
253.44
253.88
254.32
254.76
255.20
255.64
256.08
256.52
256.96
257.40
257.84
258.28
258.72
259.16
259.60
260.04
260.48
260.92
261.36
261.80
262.24
262.68
263.12
263.56
264.00
264.44
264.88
265.32
265.76
266.20
266.64
267.08
267.52
267.96
268.40
268.84
269.28
269.72
270.16
270.60
271.04
271.48
271.92
272.36
272.80
273.24
273.68
274.12
274.56
275.00
275.44
275.88
276.32
276.76
277.20
277.64
278.08
278.52
278.96
279.40
279.84
280.28
280.72
281.16
281.60
282.04
282.48
282.92
283.36
283.80
284.24
284.68
285.12
285.56
286.00
286.44
286.88
287.32
287.76
288.20
288.64
289.08
289.52
289.96
290.40
290.84
291.28
291.72
292.16
292.60
293.04
293.48
293.92
294.36
294.80
295.24
295.68
296.12
296.56
297.00
297.44
297.88
298.32
298.76
299.20
299.64
300.08
300.52
300.96
301.40
301.84
302.28
302.72
303.16
303.60
304.04
304.48
304.92
305.36
305.80
306.24
306.68
307.12
307.56
308.00
308.44
308.88
309.32
309.76
310.20
310.64
311.08
311.52
311.96
312.40
312.84
313.28
313.72
314.16
314.60
315.04
315.48
315.92
316.36
316.80
317.24
317.68
318.12
318.56
319.00
319.44
319.88
320.32
320.76
321.20
321.64
322.08
322.52
322.96
323.40
323.84
324.28
324.72
325.16
325.60
326.04
326.48
326.92
327.36
327.80
328.24
328.68
329.12
329.56
330.00
330.44
330.88
331.32
331.76
332.20
332.64
333.08
333.52
333.96
334.40
334.84
335.28
335.72
336.16
336.60
337.04
337.48
337.92
338.36
338.80
339.24
339.68
340.12
340.56
341.00
341.44
341.88
342.32
342.76
343.20
343.64
344.08
344.52
344.96
345.40
345.84
346.28
346.72
347.16
347.60
348.04
348.48
348.92
349.36
349.80
350.24
350.68
351.12
351.56
352.00
352.44
352.88
353.32
353.76
354.20
354.64
355.08
355.52
355.96
356.40
356.84
357.28
357.72
358.16
358.60
359.04
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.08
0.09
0.08
0.08
0.09
0.08
0.08
0.09
0.08
0.09
0.09
0.09
0.11
0.18
0.27
0.41
0.53
0.57
0.65
0.83
0.79
1.04
1.14
1.13
1.15
1.05
0.92
1.17
1.17
1.04
0.95
0.76
0.60
0.59
0.47
0.42
0.43
0.24
0.11
0.08
0.08
0.07
0.09
0.10
0.09
0.10
0.10
0.09
0.10
0.09
0.08
0.09
0.08
0.08
0.08
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.10
0.11
0.12
0.16
0.17
0.18
0.22
0.21
0.25
0.28
0.27
0.29
0.27
0.25
0.32
0.31
0.28
0.27
0.22
0.18
0.19
0.16
0.16
0.15
0.10
0.09
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.06
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.08
0.07
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.06
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.08
0.07
0.07
VII. Pengolahan DataGrafik intensitas pola difraksi ( I, pada eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (x), I vs x ) Intensitas
Posisi (mm)
Berdasarkan spektrum yang diperoleh, letak terang pusat (m = 0), intensitas maksimum orde pertama (m = 1) , orde ke-2, orde ke-3 dst. pada grafik untuk setiap intensitas maksimum pola difraksinya. 3 2 1 0 1 2 3
Posisi (mm)
Jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde untuk menentukan sudut difraksi tiap-tiap orde dengan jarak antara kisi difraksi dengan detektor sebesar L = (130 1 ) cm.
Letak terang pusat (m = 0)= posisi maks : 2= 359,04 mm : 2= 179.52 mm
Letak intensitas maksimum orde pertama (m = 1) Jarak 1 = |posisi terang pusat posisi terang orde 1|=|179.52 134.40|=45.12 mm Jarak 2=|posisi terang pusat posisi terang orde 1|=|179.52 218.68|= 39.16 mmLetak intensitas maksimum orde pertama (Y1) = = 42.14 mmsin 1 = = = 0.032Jadi, 1 = arc sin 0.034 = 1.83o
Intensitas maksimum orde kedua (m = 2) Jarak 1 = |posisi terang pusat posisi terang orde 2|=|179.52 94.16|=85.36 mm Jarak 2 = |posisi terang pusat posisi terang orde 2|=|179.52 262.24|= 82.72 mmJadi, letak intensitas maksimum orde kedua (Y2) = = 84.04 mmsin 2 = = = 0.065Jadi, 2 = arc sin 0.065 = 3.7o
Intensitas maksimum orde ketiga (m = 3) Jarak 1 = |posisi terang pusat posisi terang orde 3|= |179.52 51.5|=128.02 Jarak 1 = |posisi terang pusat posisi terang orde 3|= |179.52 303.6|= 124.08Jadi, letak intensitas maksimum orde ketiga = = 126.05 mmsin 3 = = = 0.097Jadi, 3 = arc sin 0.097 = 5.56o
Grafik sin sebagai fungsi orde difraksi (sin vs m) dan panjang gelombang () sinar laser berdasarkan gradien garis yang diperoleh.
msin
10.034
20.065
30.097
x = m; y = sin No.xiyixi2yi2xiyi
110.03410.0011560.034
220.06540.0042250.130
330.09790.0094090.291
60.196140.0147900.455
m = m = = = = 0.0315
= = [0.014790 0.0001
m = y m = 0.0001 = 0.00007
Dengan kesalahan relatif x 100% = x 100% = 0.22%
Kisi mempunyai goresan mencapai 50 goresan per milimeter, maka jarak antara dua celah sangat kecil, yaitud = = 2 x 10-2 mm = 2 x 10-5 m
Jadi, panjang gelombang () sinar laser adalah = m x d = (0.0315)(2 x 10-5) = 6.3 x 10-7 m
Penyimpangan relatif hasil pendekatan sin didekati oleh tan terhadap perhitungan yang diperoleh pada evaluasi sebelumnya.m (o)tan
11.830.03
23.700.06
35.560.09
mtan??
x = m; y = tan No.xiyixi2yi2xiyi
110.0310.00090.03
220.0640.00360.12
330.0990.00810.27
60.18140.01260.42
m = m = = = = 0.03
= = [0.0145 0.0001Dengan pembulatan
m = y m = 0.0001 = 0.00007
Dengan kesalahan relatif x 100% = x 100% = 0.22%
Kisi yang digunakan mempunyai goresan mencapai 50 goresan per milimeter, jadi jarak antara dua celah sangat kecil, yaitud = = 2 x 10-2 mm = 2 x 10-5 m
Jadi, panjang gelombang () sinar laser adalah = m x d = (0.0315)(2 x 10-5) = 6,3 x 10-7 m
Hasil pendekatan sin oleh tan sama, sebesar 6,3 x 10-7 m. Jadi, kesalahan relatif adalah 0%.
VIII. Analisis DataA. Analisis PercobaanPercobaan OR01 adalah percobaan mengenai pengukuran panjang gelombang laser yang bertujuan untuk mengukur panjang gelombang sinar laser dengan mengunakan kisi difraksi. Percobaan OR01 ini merupakan bagian dari percobaan R-Lab, yang berarti dilakukan secara online. Hal pertama yang dilakukan adalah mengaktifkan power supply dengan mengklik button power supply yang ada pada R-Lab. Selanjutnya tegangan akan mengalir dan perhitungan terhadap pola difraksi yang terbentuk pun akan otomatis tercatat. Pada percobaan OR01 ini sinar laser ditembakkan menuju sebuah kisi dengan beberapa posisi berbeda. Hal ini dilakukan untuk memperoleh ketepatan/keakuratan data dan juga untuk menentukan posisi dari berbagai orde difraksi. Percobaan ini menghasilkan 817 data dengan intensitas yang bervariasi. Kemudian kita dapat menentukan posisi terang pada orde 1, 2, 3 dan posisi terang pusat dengan cara mencari intensitas yang mendekati nilai maksimum 4-5. Kisi difraksi sendiri yaitu sebuah benda yang terdiri dari banyak kisi yang dapat melenturkan gelombang cahaya sehingga membentuk gelombang setengah lingkaran yang melebar dan membentuk pola gelap terang. Berdasarkan teori diatas, jika muka gelombang bidang tiba pada suatu celah sempit (lebarnya lebih kecil dari panjang gelombang), maka gelombang ini akan mengalami lenturan sehingga terjadi gelombang-gelombang setengah lingkaran yang melebar di belakang celah tersebut, atau dapat disebut peristiwa difraksi. Difraksi merupakan pembelokan cahaya di sekitar suatu penghalang atau suatu celah. Dengan difraksi tersebut, dihasilkan suatu garis yang sangat terang dan lainya gelap dengan ukuran yang hampir sama (perbedaan sangat kecil). Hal tersebut sesuai dengan praktikum kali ini.
B. Analisis Hasil DataData yang dipakai dalam percobaan ini adalah data dari pengambilan data ketiga pada tanggal 8 Maret 2014. Dari percobaan, perubahan intensitas menjadi penentu posisi terang pusat pada kisi difraksi. Saat intensitas kisi bertambah dan disertai pengurangan intensitas, mengakibatkan timbulnya beberapa titik puncak pada grafik yang dibuat antara intensitas tersebut. Posisi kisi akan membentuk terang dengan berbagai orde dan membentuk terang pusat. Grafik intensitas pola difraksi yang dibuat antara posisi dengan intensitas menunjukkan adanya gelombang naik turun yang menandakan bahwa sedang terjadi difraksi. Letak titik terang ditentukan dari intensitas maksimum yang tercatat pada setiap posisi kisi difraksi dan dengan mencari nilai rata-rata posisi pada intensitas maksimum yang ada di setiap orde yang terbaca. Terang pusat didapatkan dengan mencari intensitas maksimum yang terbaca pada banyak posisi dan panjang dengan nilai intensitas maksimum yang tetap sehingga didapatkan nilai posisi terang pusat yang akurat.Pada percobaan OR01 akan diperoleh nilai yang bervariasi dari intensitas cahaya dan jarak terang pusat sampai ke jarak terang orde ke tiga yang tertera pada layar. Jarak tersebut yang kemudian akan digunakan untuk mencari sudut () dengan memakai persamaan Sin = Y/LMelalui persamaan Sin = Y/L kita memperoleh tiga sudut, yaitu untuk orde ke satu = 1.83, untuk terang orde ke dua = 3.7, dan untuk terang orde ke tiga = 5.56. Sudut-sudut itu akan digunakan untuk membandingkan antara hubungan sin dengan m dan tan dengan m. Perbandingan itu kemudian digunakan untuk mencari kesalah relative. Namun karena nilai dari sudut sangat kecil membuat nilai sin dan tan hampir sama dan mengahasilkan kesalahan relatif mendekati nol, yaitu 0,22 %.
Untuk mencari panjang gelombang dengan persamaan = d (sin /m). Di mana nilai dari sin /m merupakan nilai dari gradien pada grafik hubungan antara m (orde) dengan sin . Jadi, dapat disimpulkan = gradien d dan didapatkan hubungan antara dengan m (orde), yaitu m~ .
C. Analisis KesalahanPercobaan OR01 ini menghasilkan kesalahan yang sangat kecil dalam perhitungan desimal 0,22%. Hal ini menunjukkan data dan perhitungan cukup akurat, dan dapat dianggap 0 %
IX. Kesimpulan Posisi titik terang setiap orde m ditentukan dengan melihat pada grafik hubungan antara intensitas dengan posisi. Intensitas maksimum akan membentuk terang. Terang pusat akan memiliki intensitas yang sangat besar dan lebih lama pada beberapa posisi diantara orde. Semakin besar orde ke-n, maka jarak antar dua minimum orde (y) akan semakin besar sehingga berpengaruh terhadap sin dan tan yang semakin besar pula. Semakin besar nilai m, maka jarak cahaya dengan titik terang pusat akan semakin jauh. Nilai berbanding lurus dengan m. Jika m bertambah maka sudut pembelokan cahaya juga bertambah, sehingga panjang gelombang yang terbentuk semakin kecil. Panjang gelombang bergantung pada pertambahan orde dan sudut difraksinya. Besar sudut berbanding lurus dengan nilai orde Nilai sin sama dengan tan untuk kecil
Referensi Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ, 2000. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition, Link R-Lab