or01 pengukuran panjang gelombang

LAPORAN PRAKTIKUM

Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Nama : Masrul Wisma Wijaya

NPM : 1406533296

Fakultas : Teknik

Departemen/Prodi : Teknik Sipil/Teknik Sipil

Kode Praktikum : OR01

Minggu percobaan : 2

Tanggal Praktikum : 12 Maret 2015

Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

(UPP-IPD)

Universitas Indonesia

Depok

1. Tujuan

Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi

2. Alat

a. Piranti laser dan catu daya

b. Piranti pemilih otomatis kisi difraksi (50 slit/ 1mm)

c. Piranti scaner beserta detektor fotodioda

d. Camcorder

e. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

3. Landasan 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 :

sin 𝜃 =𝑚𝜆

𝑑 … .1

dengan m = 1,2,3, …

Gbr. 1. Diagaram difraksi pada kisi difraksi

Jika suatu kisi transmisi disinari dari belakang, tiap celah bertindak sebagai suatu

sumber cahaya koheren. Pola cahaya yg diamati pada layar dihasilkan dari kombinasi

efek interferensi dan difraksi. Tiap celah menghasilkan difraksi, dan berkas difraksi ini

berinterferensi dengan yang lain untuk menghasilkan pola akhir. Pola dari efek kombinasi

ini untuk kasus 2 celah dapat dilihat pada gambar berikut :

Gbr. 2. pola difraksi bertindak sebagai suatu “envelop”

4. 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.

5. Tugas dan Evaluasi

a. Dari data eksperimen yang diperoleh, membuat grafik intensitas pola difraksi ( I,

pada eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (x), I vs x ).

b. Berdasarkan spektrum yang diperoleh, menentukan 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.

c. Mengukur jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde untuk

menentukan sudut difraksi θ tiap-tiap orde. Pada eksperimen ini, jarak antara kisi

difraksi dengan detektor sebesar L = (130 ± 1 ) cm

d. Membuat grafik sin θ sebagai fungsi orde difraksi (sin θ vs m) dan hitunglah

panjang gelombang (λ) sinar laser berdasarkan gradien garis yang diperoleh.

e. Jika sin θ didekati oleh tan θ, menghitung 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

f. Memberi analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

6. Data Pengamatan

No Posisi (mm) Intensitas

1 0 0.05

2 0.44 0.05

3 0.88 0.05

4 1.32 0.05

5 1.76 0.05

6 2.2 0.05

7 2.64 0.05

8 3.08 0.05

9 3.52 0.06

10 3.96 0.06

11 4.4 0.06

12 4.84 0.06

13 5.28 0.07

14 5.72 0.07

15 6.16 0.07

16 6.6 0.08

17 7.04 0.09

18 7.48 0.16

19 7.92 0.29

20 8.36 0.36

21 8.8 0.49

22 9.24 0.5

23 9.68 0.48

24 10.12 0.35

25 10.56 0.27

26 11 0.16

27 11.44 0.09

28 11.88 0.07

29 12.32 0.07

30 12.76 0.06

31 13.2 0.06

32 13.64 0.06

33 14.08 0.05

34 14.52 0.06

35 14.96 0.05

36 15.4 0.05

37 15.84 0.05

38 16.28 0.05

39 16.72 0.05

40 17.16 0.05

41 17.6 0.05

42 18.04 0.05

43 18.48 0.05

44 18.92 0.05

45 19.36 0.05

46 19.8 0.05

47 20.24 0.05

48 20.68 0.06

49 21.12 0.05

50 21.56 0.05

51 22 0.05

52 22.44 0.05

53 22.88 0.06

54 23.32 0.05

55 23.76 0.05

56 24.2 0.06

57 24.64 0.05

58 25.08 0.05

59 25.52 0.06

60 25.96 0.05

61 26.4 0.05

62 26.84 0.06

63 27.28 0.05

64 27.72 0.05

65 28.16 0.05

66 28.6 0.05

67 29.04 0.05

68 29.48 0.05

69 29.92 0.05

70 30.36 0.05

71 30.8 0.05

72 31.24 0.05

73 31.68 0.05

74 32.12 0.05

75 32.56 0.05

76 33 0.05

77 33.44 0.05

78 33.88 0.05

79 34.32 0.05

80 34.76 0.05

81 35.2 0.06

82 35.64 0.05

83 36.08 0.05

84 36.52 0.05

85 36.96 0.05

86 37.4 0.05

87 37.84 0.05

88 38.28 0.05

89 38.72 0.06

90 39.16 0.05

91 39.6 0.06

92 40.04 0.06

93 40.48 0.05

94 40.92 0.05

95 41.36 0.06

96 41.8 0.05

97 42.24 0.06

98 42.68 0.06

99 43.12 0.05

100 43.56 0.06

101 44 0.06

102 44.44 0.06

103 44.88 0.06

104 45.32 0.06

105 45.76 0.07

106 46.2 0.08

107 46.64 0.09

108 47.08 0.14

109 47.52 0.14

110 47.96 0.21

111 48.4 0.24

112 48.84 0.22

113 49.28 0.39

114 49.72 0.62

115 50.16 1.23

116 50.6 2.74

117 51.04 3.82

118 51.48 4.96

119 51.92 4.96

120 52.36 4.96

121 52.8 4.68

122 53.24 3.82

123 53.68 2.23

124 54.12 0.63

125 54.56 0.34

126 55 0.21

127 55.44 0.2

128 55.88 0.18

129 56.32 0.12

130 56.76 0.11

131 57.2 0.09

132 57.64 0.06

133 58.08 0.06

134 58.52 0.06

135 58.96 0.06

136 59.4 0.06

137 59.84 0.06

138 60.28 0.06

139 60.72 0.06

140 61.16 0.05

141 61.6 0.06

142 62.04 0.05

143 62.48 0.05

144 62.92 0.06

145 63.36 0.05

146 63.8 0.05

147 64.24 0.06

148 64.68 0.05

149 65.12 0.05

150 65.56 0.05

151 66 0.05

152 66.44 0.05

153 66.88 0.05

154 67.32 0.05

155 67.76 0.06

156 68.2 0.05

157 68.64 0.05

158 69.08 0.06

159 69.52 0.05

160 69.96 0.05

161 70.4 0.06

162 70.84 0.05

163 71.28 0.05

164 71.72 0.05

165 72.16 0.05

166 72.6 0.05

167 73.04 0.05

168 73.48 0.05

169 73.92 0.05

170 74.36 0.05

171 74.8 0.05

172 75.24 0.05

173 75.68 0.05

174 76.12 0.05

175 76.56 0.06

176 77 0.05

177 77.44 0.06

178 77.88 0.06

179 78.32 0.05

180 78.76 0.06

181 79.2 0.05

182 79.64 0.06

183 80.08 0.06

184 80.52 0.05

185 80.96 0.06

186 81.4 0.06

187 81.84 0.06

188 82.28 0.06

189 82.72 0.06

190 83.16 0.06

191 83.6 0.06

192 84.04 0.06

193 84.48 0.06

194 84.92 0.06

195 85.36 0.06

196 85.8 0.06

197 86.24 0.07

198 86.68 0.06

199 87.12 0.07

200 87.56 0.07

201 88 0.08

202 88.44 0.1

203 88.88 0.11

204 89.32 0.23

205 89.76 0.3

206 90.2 0.49

207 90.64 0.68

208 91.08 0.59

209 91.52 0.8

210 91.96 1.02

211 92.4 1.69

212 92.84 4.29

213 93.28 4.96

214 93.72 4.96

215 94.16 4.96

216 94.6 4.96

217 95.04 4.96

218 95.48 4.96

219 95.92 4.97

220 96.36 1.48

221 96.8 0.7

222 97.24 0.49

223 97.68 0.51

224 98.12 0.49

225 98.56 0.28

226 99 0.24

227 99.44 0.19

228 99.88 0.08

229 100.32 0.07

230 100.76 0.06

231 101.2 0.06

232 101.64 0.06

233 102.08 0.06

234 102.52 0.06

235 102.96 0.06

236 103.4 0.06

237 103.84 0.06

238 104.28 0.06

239 104.72 0.06

240 105.16 0.06

241 105.6 0.06

242 106.04 0.06

243 106.48 0.06

244 106.92 0.06

245 107.36 0.06

246 107.8 0.06

247 108.24 0.05

248 108.68 0.05

249 109.12 0.06

250 109.56 0.05

251 110 0.06

252 110.44 0.06

253 110.88 0.05

254 111.32 0.06

255 111.76 0.06

256 112.2 0.06

257 112.64 0.06

258 113.08 0.06

259 113.52 0.06

260 113.96 0.06

261 114.4 0.06

262 114.84 0.06

263 115.28 0.06

264 115.72 0.06

265 116.16 0.06

266 116.6 0.06

267 117.04 0.06

268 117.48 0.06

269 117.92 0.06

270 118.36 0.06

271 118.8 0.06

272 119.24 0.06

273 119.68 0.06

274 120.12 0.06

275 120.56 0.06

276 121 0.06

277 121.44 0.06

278 121.88 0.06

279 122.32 0.06

280 122.76 0.06

281 123.2 0.07

282 123.64 0.07

283 124.08 0.07

284 124.52 0.07

285 124.96 0.07

286 125.4 0.07

287 125.84 0.07

288 126.28 0.07

289 126.72 0.07

290 127.16 0.07

291 127.6 0.07

292 128.04 0.07

293 128.48 0.08

294 128.92 0.08

295 129.36 0.09

296 129.8 0.1

297 130.24 0.12

298 130.68 0.18

299 131.12 0.38

300 131.56 0.63

301 132 0.76

302 132.44 1.2

303 132.88 1.05

304 133.32 1.26

305 133.76 1.67

306 134.2 2.56

307 134.64 4.96

308 135.08 4.96

309 135.52 4.96

310 135.96 4.96

311 136.4 4.96

312 136.84 4.96

313 137.28 4.96

314 137.72 4.72

315 138.16 2.18

316 138.6 1.08

317 139.04 0.87

318 139.48 0.82

319 139.92 0.83

320 140.36 0.7

321 140.8 0.37

322 141.24 0.35

323 141.68 0.16

324 142.12 0.09

325 142.56 0.08

326 143 0.08

327 143.44 0.07

328 143.88 0.07

329 144.32 0.08

330 144.76 0.07

331 145.2 0.08

332 145.64 0.08

333 146.08 0.07

334 146.52 0.08

335 146.96 0.07

336 147.4 0.07

337 147.84 0.08

338 148.28 0.08

339 148.72 0.08

340 149.16 0.08

341 149.6 0.07

342 150.04 0.07

343 150.48 0.07

344 150.92 0.07

345 151.36 0.07

346 151.8 0.07

347 152.24 0.07

348 152.68 0.07

349 153.12 0.07

350 153.56 0.07

351 154 0.07

352 154.44 0.06

353 154.88 0.07

354 155.32 0.07

355 155.76 0.06

356 156.2 0.07

357 156.64 0.07

358 157.08 0.07

359 157.52 0.07

360 157.96 0.07

361 158.4 0.07

362 158.84 0.08

363 159.28 0.07

364 159.72 0.08

365 160.16 0.08

366 160.6 0.08

367 161.04 0.08

368 161.48 0.08

369 161.92 0.09

370 162.36 0.09

371 162.8 0.09

372 163.24 0.1

373 163.68 0.1

374 164.12 0.11

375 164.56 0.11

376 165 0.13

377 165.44 0.17

378 165.88 0.19

379 166.32 0.25

380 166.76 0.25

381 167.2 0.23

382 167.64 0.22

383 168.08 0.23

384 168.52 0.24

385 168.96 0.25

386 169.4 0.27

387 169.84 0.31

388 170.28 0.35

389 170.72 0.4

390 171.16 0.48

391 171.6 0.59

392 172.04 0.75

393 172.48 1.56

394 172.92 3.64

395 173.36 4.96

396 173.8 4.96

397 174.24 4.96

398 174.68 4.96

399 175.12 4.96

400 175.56 4.96

401 176 4.96

402 176.44 4.96

403 176.88 4.96

404 177.32 4.96

405 177.76 4.96

406 178.2 4.96

407 178.64 4.96

408 179.08 4.96

409 179.52 4.96

410 179.96 4.96

411 180.4 4.96

412 180.84 4.96

413 181.28 4.96

414 181.72 4.96

415 182.16 4.96

416 182.6 4.96

417 183.04 4.96

418 183.48 1.74

419 183.92 0.37

420 184.36 0.27

421 184.8 0.24

422 185.24 0.23

423 185.68 0.22

424 186.12 0.23

425 186.56 0.25

426 187 0.27

427 187.44 0.27

428 187.88 0.25

429 188.32 0.21

430 188.76 0.17

431 189.2 0.17

432 189.64 0.17

433 190.08 0.2

434 190.52 0.21

435 190.96 0.22

436 191.4 0.18

437 191.84 0.08

438 192.28 0.07

439 192.72 0.07

440 193.16 0.07

441 193.6 0.07

442 194.04 0.07

443 194.48 0.07

444 194.92 0.07

445 195.36 0.07

446 195.8 0.07

447 196.24 0.07

448 196.68 0.06

449 197.12 0.07

450 197.56 0.06

451 198 0.06

452 198.44 0.06

453 198.88 0.06

454 199.32 0.06

455 199.76 0.06

456 200.2 0.06

457 200.64 0.06

458 201.08 0.06

459 201.52 0.06

460 201.96 0.06

461 202.4 0.06

462 202.84 0.06

463 203.28 0.06

464 203.72 0.06

465 204.16 0.06

466 204.6 0.07

467 205.04 0.06

468 205.48 0.07

469 205.92 0.07

470 206.36 0.06

471 206.8 0.07

472 207.24 0.07

473 207.68 0.07

474 208.12 0.08

475 208.56 0.08

476 209 0.07

477 209.44 0.07

478 209.88 0.07

479 210.32 0.07

480 210.76 0.08

481 211.2 0.07

482 211.64 0.08

483 212.08 0.08

484 212.52 0.09

485 212.96 0.1

486 213.4 0.1

487 213.84 0.13

488 214.28 0.22

489 214.72 0.43

490 215.16 0.62

491 215.6 0.98

492 216.04 1.13

493 216.48 1.14

494 216.92 1.26

495 217.36 1.29

496 217.8 1.69

497 218.24 2.36

498 218.68 2.93

499 219.12 3.35

500 219.56 3.5

501 220 3.23

502 220.44 2.83

503 220.88 2.03

504 221.32 1.5

505 221.76 1.1

506 222.2 1.03

507 222.64 0.96

508 223.08 0.97

509 223.52 0.87

510 223.96 0.67

511 224.4 0.56

512 224.84 0.37

513 225.28 0.13

514 225.72 0.08

515 226.16 0.07

516 226.6 0.07

517 227.04 0.07

518 227.48 0.07

519 227.92 0.07

520 228.36 0.07

521 228.8 0.08

522 229.24 0.07

523 229.68 0.07

524 230.12 0.07

525 230.56 0.06

526 231 0.07

527 231.44 0.07

528 231.88 0.07

529 232.32 0.07

530 232.76 0.07

531 233.2 0.06

532 233.64 0.06

533 234.08 0.06

534 234.52 0.06

535 234.96 0.06

536 235.4 0.06

537 235.84 0.06

538 236.28 0.06

539 236.72 0.06

540 237.16 0.06

541 237.6 0.06

542 238.04 0.06

543 238.48 0.06

544 238.92 0.06

545 239.36 0.06

546 239.8 0.06

547 240.24 0.05

548 240.68 0.06

549 241.12 0.06

550 241.56 0.05

551 242 0.06

552 242.44 0.06

553 242.88 0.06

554 243.32 0.06

555 243.76 0.06

556 244.2 0.06

557 244.64 0.06

558 245.08 0.05

559 245.52 0.06

560 245.96 0.06

561 246.4 0.05

562 246.84 0.06

563 247.28 0.06

564 247.72 0.06

565 248.16 0.06

566 248.6 0.06

567 249.04 0.06

568 249.48 0.06

569 249.92 0.06

570 250.36 0.06

571 250.8 0.06

572 251.24 0.06

573 251.68 0.06

574 252.12 0.06

575 252.56 0.06

576 253 0.07

577 253.44 0.07

578 253.88 0.07

579 254.32 0.07

580 254.76 0.07

581 255.2 0.08

582 255.64 0.1

583 256.08 0.16

584 256.52 0.25

585 256.96 0.38

586 257.4 0.48

587 257.84 0.56

588 258.28 0.56

589 258.72 0.64

590 259.16 0.66

591 259.6 0.83

592 260.04 1

593 260.48 1.14

594 260.92 1.19

595 261.36 1.16

596 261.8 1.07

597 262.24 1.02

598 262.68 0.87

599 263.12 0.69

600 263.56 0.62

601 264 0.57

602 264.44 0.54

603 264.88 0.52

604 265.32 0.46

605 265.76 0.35

606 266.2 0.32

607 266.64 0.19

608 267.08 0.09

609 267.52 0.07

610 267.96 0.06

611 268.4 0.06

612 268.84 0.06

613 269.28 0.06

614 269.72 0.07

615 270.16 0.07

616 270.6 0.06

617 271.04 0.07

618 271.48 0.07

619 271.92 0.06

620 272.36 0.06

621 272.8 0.06

622 273.24 0.06

623 273.68 0.06

624 274.12 0.06

625 274.56 0.06

626 275 0.06

627 275.44 0.05

628 275.88 0.06

629 276.32 0.05

630 276.76 0.05

631 277.2 0.06

632 277.64 0.05

633 278.08 0.05

634 278.52 0.05

635 278.96 0.05

636 279.4 0.05

637 279.84 0.06

638 280.28 0.05

639 280.72 0.05

640 281.16 0.05

641 281.6 0.05

642 282.04 0.06

643 282.48 0.05

644 282.92 0.05

645 283.36 0.06

646 283.8 0.05

647 284.24 0.06

648 284.68 0.06

649 285.12 0.05

650 285.56 0.06

651 286 0.05

652 286.44 0.05

653 286.88 0.06

654 287.32 0.05

655 287.76 0.05

656 288.2 0.06

657 288.64 0.05

658 289.08 0.05

659 289.52 0.06

660 289.96 0.05

661 290.4 0.06

662 290.84 0.05

663 291.28 0.05

664 291.72 0.06

665 292.16 0.06

666 292.6 0.06

667 293.04 0.06

668 293.48 0.05

669 293.92 0.06

670 294.36 0.06

671 294.8 0.06

672 295.24 0.06

673 295.68 0.06

674 296.12 0.06

675 296.56 0.06

676 297 0.06

677 297.44 0.07

678 297.88 0.08

679 298.32 0.09

680 298.76 0.12

681 299.2 0.14

682 299.64 0.16

683 300.08 0.16

684 300.52 0.19

685 300.96 0.2

686 301.4 0.22

687 301.84 0.23

688 302.28 0.24

689 302.72 0.24

690 303.16 0.24

691 303.6 0.22

692 304.04 0.24

693 304.48 0.22

694 304.92 0.21

695 305.36 0.19

696 305.8 0.17

697 306.24 0.16

698 306.68 0.15

699 307.12 0.14

700 307.56 0.12

701 308 0.11

702 308.44 0.09

703 308.88 0.07

704 309.32 0.06

705 309.76 0.06

706 310.2 0.06

707 310.64 0.06

708 311.08 0.06

709 311.52 0.06

710 311.96 0.06

711 312.4 0.06

712 312.84 0.06

713 313.28 0.06

714 313.72 0.06

715 314.16 0.05

716 314.6 0.06

717 315.04 0.06

718 315.48 0.05

719 315.92 0.06

720 316.36 0.05

721 316.8 0.05

722 317.24 0.06

723 317.68 0.05

724 318.12 0.05

725 318.56 0.05

726 319 0.05

727 319.44 0.05

728 319.88 0.05

729 320.32 0.05

730 320.76 0.05

731 321.2 0.05

732 321.64 0.05

733 322.08 0.05

734 322.52 0.05

735 322.96 0.05

736 323.4 0.05

737 323.84 0.05

738 324.28 0.05

739 324.72 0.05

740 325.16 0.05

741 325.6 0.05

742 326.04 0.05

743 326.48 0.05

744 326.92 0.05

745 327.36 0.05

746 327.8 0.05

747 328.24 0.05

748 328.68 0.05

749 329.12 0.05

750 329.56 0.05

751 330 0.05

752 330.44 0.05

753 330.88 0.05

754 331.32 0.05

755 331.76 0.05

756 332.2 0.05

757 332.64 0.05

758 333.08 0.05

759 333.52 0.05

760 333.96 0.05

761 334.4 0.05

762 334.84 0.05

763 335.28 0.05

764 335.72 0.05

765 336.16 0.05

766 336.6 0.05

767 337.04 0.05

768 337.48 0.05

769 337.92 0.05

770 338.36 0.05

771 338.8 0.05

772 339.24 0.05

773 339.68 0.05

774 340.12 0.06

775 340.56 0.05

776 341 0.06

777 341.44 0.06

778 341.88 0.05

779 342.32 0.06

780 342.76 0.06

781 343.2 0.06

782 343.64 0.06

783 344.08 0.06

784 344.52 0.06

785 344.96 0.06

786 345.4 0.06

787 345.84 0.06

788 346.28 0.06

789 346.72 0.06

790 347.16 0.06

791 347.6 0.06

792 348.04 0.06

793 348.48 0.06

794 348.92 0.06

795 349.36 0.05

796 349.8 0.06

797 350.24 0.05

798 350.68 0.05

799 351.12 0.05

800 351.56 0.05

801 352 0.05

802 352.44 0.05

803 352.88 0.05

804 353.32 0.05

805 353.76 0.05

806 354.2 0.05

807 354.64 0.05

808 355.08 0.05

809 355.52 0.05

810 355.96 0.05

811 356.4 0.05

812 356.84 0.05

813 357.28 0.05

814 357.72 0.05

815 358.16 0.05

816 358.6 0.05

817 359.04 0.05

7. Pengolahan Data

a. Dari data eksperimen yang diperoleh, membuat grafik intensitas pola difraksi ( I,

pada eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (x), I vs x )

y = -0.0004x + 0.6318

0

1

2

3

4

5

6

0

11

.88

23

.76

35

.64

47

.52

59

.4

71

.28

83

.16

95

.04

10

6.9

2

11

8.8

13

0.6

8

14

2.5

6

15

4.4

4

16

6.3

2

17

8.2

19

0.0

8

20

1.9

6

21

3.8

4

22

5.7

2

23

7.6

24

9.4

8

26

1.3

6

27

3.2

4

28

5.1

2

29

7

30

8.8

8

32

0.7

6

33

2.6

4

34

4.5

2

35

6.4

Inte

nsi

tas

Posisi (mm)

Grafik Hubungan antara Intensitas (I) dan Posisi (x)

Intensitas Linear (Intensitas)

b. Berdasarkan spektrum yang diperoleh, menentukan letak terang pusat (m = 0),

intensitas maksimum orde pertama (m = 1) , orde ke-2, orde ke-3 dst. Memberi

bilangan orde pada grafik tersebut untuk setiap intensitas maksimum pola

difraksinya.

i. Letak terang pusat (m=0)

Berdasarkan spektrum yang diperoleh, letak terang pusat terdapat pada

interval data ke-395 sampai data ke-417 saat posisi dan intensitas sebagai

berikut:

NO POSISI (mm) INTENSITAS

395 173.36 4.96

396 173.8 4.96

397 174.24 4.96

398 174.68 4.96

399 175.12 4.96

400 175.56 4.96

401 176 4.96

402 176.44 4.96

403 176.88 4.96

404 177.32 4.96

405 177.76 4.96

406 178.2 4.96

407 178.64 4.96

408 179.08 4.96

409 179.52 4.96

410 179.96 4.96

411 180.4 4.96

412 180.84 4.96

413 181.28 4.96

414 181.72 4.96

415 182.16 4.96

416 182.6 4.96

417 183.04 4.96

maka diperoleh posisi terang pusat :

𝑥 = 178,2 𝑚𝑚

ii. Intensitas maksimum orde ke-1 (m=1)

Posisi intensitas maksimum orde ke-1 terdapat pada sebelah kanan dan

sebelah kiri dari posisi terang pusat.

1. Untuk intensitas maksimum m=1 yang terletak sebelah kanan dari

terang pusat, terdapat pada interval data ke-492 sampai data ke-506

saat posisi dan intensitas sebagai berikut:


492 216.04 1.13

493 216.48 1.14

494 216.92 1.26

495 217.36 1.29

496 217.8 1.69

497 218.24 2.36

498 218.68 2.93

499 219.12 3.35

500 219.56 3.5

501 220 3.23

502 220.44 2.83

503 220.88 2.03

504 221.32 1.5

505 221.76 1.1

506 222.2 1.03

Maka diperoleh letak intensitas maksimum orde ke-1 (sebelah kanan

dari terang pusat) pada posisi:

𝑥 = 219,12 𝑚𝑚

2. Untuk intensitas maksimum m=1 yang terletak sebelah kiri dari




307 134.64 4.96

308 135.08 4.96

309 135.52 4.96

310 135.96 4.96

311 136.4 4.96

312 136.84 4.96

313 137.28 4.96

314 137.72 4.72

Maka diperoleh letak intensitas maksimum orde ke-1 (sebelah

kiri dari terang pusat) pada posisi:

𝑥 = 136,18 𝑚𝑚

iii. Orde ke-2 (m=2)







592 260.04 1

593 260.48 1.14

594 260.92 1.19

595 261.36 1.16

596 261.8 1.07

597 262.24 1.02


kanan dari terang pusat) pada posisi:

𝑥 = 261,14 𝑚𝑚





213 93.28 4.96

214 93.72 4.96

215 94.16 4.96

216 94.6 4.96

217 95.04 4.96

218 95.48 4.96

219 95.92 4.97

Maka diperoleh letak intensitas maksimum orde ke-2 (sebelah kiri


𝑥 = 94,6 𝑚𝑚

iv. Orde ke-3 (m=3)







685 300.96 0.2

686 301.4 0.22

687 301.84 0.23

688 302.28 0.24

689 302.72 0.24

690 303.16 0.24

691 303.6 0.22

692 304.04 0.24

693 304.48 0.22

694 304.92 0.21


kanan dari terang pusat) pada posisi:

𝑥 = 302,94 𝑚𝑚





115 50.16 1.23

116 50.6 2.74

117 51.04 3.82

118 51.48 4.96

119 51.92 4.96

120 52.36 4.96

121 52.8 4.68

122 53.24 3.82

123 53.68 2.23

Maka diperoleh letak intensitas maksimum orde ke-3 (sebelah kiri


𝑥 = 51,92 𝑚𝑚

c. Mengukur jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde untuk

menentukan sudut difraksi θ tiap-tiap orde. Pada eksperimen ini, jarak antara kisi

difraksi dengan detektor sebesar l = (130 ± 1 ) cm

Sesuai persamaan:

𝑝 . 𝑑

𝑙 = 𝑚 . 𝜆 →

𝑚 . 𝜆

𝑑=

𝑝

𝑙sin 𝜃 =

𝑝

𝑙

Maka:

sin 𝜃 =𝑝

𝑙

y = -0.0004x + 0.6318

0

1

2

3

4

5

6

0

11

.88

23

.76

35

.64

47

.52

59

.4

71

.28

83

.16

95

.04

10

6.9

2

11

8.8

13

0.6

8

14

2.5

6

15

4.4

4

16

6.3

2

17

8.2

19

0.0

8

20

1.9

6

21

3.8

4

22

5.7

2

23

7.6

24

9.4

8

26

1.3

6

27

3.2

4

28

5.1

2

29

7

30

8.8

8

32

0.7

6

33

2.6

4

34

4.5

2

35

6.4

Inte

nsi

tas

Posisi (mm)

Grafik Hubungan antara Intensitas (I) dan Posisi (x)

Intensitas Linear (Intensitas)

m=0

m=1

m=2

m=1 m=2 m=3

m=3

dengan:

θ = sudut deviasi/sudut pembelokan cahaya ( ◦)

m = orde bilangan bulat (1, 2, 3, ...)

λ = panjang gelombang laser (mm)

d = lebar celah pada kisi (mm)

l = jarak celah ke layar (mm)

p = jarak pita gelap/terang ke-n dari pusat (1300 mm)

i. Terang Pusat ke Intensitas Maksimum Orde ke-1 (m=1)

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 1 = |𝑝𝑜𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑎𝑛𝑔 𝑝𝑢𝑠𝑎𝑡 −

𝑝𝑜𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑜𝑟𝑑𝑒 1 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 1 = |178,2 − 219,12|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 1 = 40,92

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 2 = |𝑝𝑜𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑎𝑛𝑔 𝑝𝑢𝑠𝑎𝑡

− 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑜𝑟𝑑𝑒 1 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑖𝑟𝑖|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 2 = |178,2 − 136,18|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 2 = 42,02 𝑚𝑚

Maka jarak terang pusat ke intensitas maksimum orde ke-1 adalah :

𝑝 =40,92 + 42,02

2= 41,47 𝑚𝑚

Sudut difraksi intensitas maksimum orde ke-1 adalah :

sin 𝜃 =𝑝

𝑙→ 𝜃 = 𝑠𝑖𝑛−1

𝑝


41,47

1300→ 𝜃 = 1,828°

ii. Terang Pusat ke Intensitas Maksimum Orde ke-2 (m=2)


− 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑜𝑟𝑑𝑒 2 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 1 = |178,2 − 261,14|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 1 = 82,94



𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 2 = |178,2 − 94,6|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 2 = 83,6 𝑚𝑚


𝑝 =82,94 + 83,6

2= 83,27 𝑚𝑚


sin 𝜃 =𝑝


𝑝


83,27

1300→ 𝜃 = 3,67°

iii. Terang Pusat ke Intensitas Maksimum Orde ke-3 (m=3)


− 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑜𝑟𝑑𝑒 3 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 1 = |178,2 − 302,94|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 1 = 124,74 𝑚𝑚



𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 2 = |178,2 − 51,92|

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 2 = 126,28 𝑚𝑚


𝑝 =124,74 + 126,28

2= 125,51 𝑚𝑚


sin 𝜃 =𝑝


𝑝


125,51

1300→ 𝜃 = 5,54°

d. Membuat grafik sin θ sebagai fungsi orde difraksi (sin θ vs m) dan hitunglah

panjang gelombang (λ) sinar laser berdasarkan gradien garis yang diperoleh.

Panjang gelombang (λ) sinar laser berdasarkan gradient garis (metode least

square)

Jika terdapat persamaan garis 𝒚 = 𝒎𝒙 + 𝒃, maka 𝒚 = sin 𝜃 ; 𝒎 =λ

𝑑 ; 𝒙 = 𝑚

Tabel Least Square

No m = X sin θ = Y X2 Y2 XY

1 1 0.03189920636 1 0,001017559366 0,03189920636

2 2 0.06400979204 4 0,004097253477 0,1280195841

3 3 0.09654064675 9 0,009320096475 0,2896219403

∑ 6 0.19244964515 14 0,014434909 0,449540731

y = 0.0323x - 0.0005

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

1 2 3

sin

θ

Orde

Grafik Hubungan antara Orde (m) dan sin θ

sin θ Linear (sin θ)

𝑏 =∑ 𝑥𝑖

2 ∑ 𝑦𝑖 − (∑ 𝑥𝑖)(∑ 𝑥𝑖𝑦𝑖)

𝑛 ∑ 𝑥𝑖2 − (∑ 𝑥𝑖)

2

𝑏 = −0,000491559

𝑚 =𝑛 ∑ 𝑥𝑖𝑦𝑖 − (∑ 𝑥𝑖)(∑ 𝑦𝑖)

𝑛 ∑ 𝑥𝑖2 − (∑ 𝑥𝑖)

2

𝑚 = 0,03232072

𝑦 = 𝑚𝑥 ± 𝑏

𝑦 = 0,03232072𝑥 ± (−0,000491559)

Kemudian diperoleh besar panjang gelombang sinar laser :

𝑚 =λ

𝑑→ λ = m × d

λ = 0,03232072 × 0,00002 λ = 6,464144 × 10−7𝑚

Jadi, besar panjang gelombang ( λ)sinar laser adalah 6,464144 × 10−7𝑚

e. Jika sin θ didekati oleh tan θ, menghitung 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

Tabel hubungan antara orde difraksi dengan tan θ

No Orde (m) θ ( 0) tan θ

1 1 1,828 0,03191544842

2 2 3,67 0,06414132855

3 3 5,54 0,09699370017

Grafik hubungan antara orde difraksi dengan tan θ (m vs tan θ )

Panjang gelombang (λ) sinar laser berdasarkan gradient garis (metode least

square)

No m = X tan θ =Y X2 Y2 XY

1 1 0.031915448 1 0.001018596 0.031915448

2 2 0.064141329 4 0.00411411 0.128282657

3 3 0.0969937 9 0.009407778 0.290981101

6 0.193050477 14 0.014540484 0.451179206

𝑏 =∑ 𝑥𝑖

2 ∑ 𝑦𝑖 − (∑ 𝑥𝑖)(∑ 𝑥𝑖𝑦𝑖)

𝑛 ∑ 𝑥𝑖2 − (∑ 𝑥𝑖)

2

y = 0.0325x - 0.0007

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

1 2 3

tan

θ

Orde

Grafik Hubungan antara Orde (m) dan tan θ

tan θ Linear (tan θ)

𝑏 = −0,000728093

𝑚 =𝑛 ∑ 𝑥𝑖𝑦𝑖 − (∑ 𝑥𝑖)(∑ 𝑦𝑖)

𝑛 ∑ 𝑥𝑖2 − (∑ 𝑥𝑖)

2

𝑚 = 0,032539126

𝑦 = 𝑚𝑥 ± 𝑏

𝑦 = 0,032539126𝑥 ± (−0,000728093)

Kemudian diperoleh besar panjang gelombang sinar laser :

𝑚 =λ

𝑑→ λ = m × d

λ = 0,032539126 × 0,00002

λ = 6,5078252 × 10−7𝑚

Jadi, besar panjang gelombang ( λ) sinar laser adalah 6,5078252 × 10−7𝑚

Sehingga, penyimpangan relatif λ hasil pendekatan dengan tan θ terhadap

perhitungan λ dengan menggunakan sin θ sebesar :

𝑃𝑒𝑛𝑦𝑖𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =λtan 𝜃

λsin 𝜃

𝑃𝑒𝑛𝑦𝑖𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =6,5078252 × 10−7𝑚

6,464144 × 10−7𝑚= 1,006757461%

f. Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

i. Analisis percobaan

Percobaan kali ini adalah melakukan percobaan OR01 –

Pengukuran Panjang Gelombang Laser yang bertujuan untuk mengukur

panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi.

Percobaan ini dilakukan secara online menggunakan akses internet pada

link R-Lab. Dengan menggunakan R-Lab, kita bisa melakukan percobaan

secara online di internet tanpa harus datang ke laboratorium. Praktikan

cukup mengoperasikan alat secara online yang ada pada sistem R-Lab

dengan cara mengklik icon-icon yang tersedia sesuai dengan prosedur

percobaan. Selanjutnya, sistem komputer secara otomatis yang akan

melaksanakan percobaan dan melakukan pengamatan serta pengukuran

yang akhirnya akan menghasilkan data-data praktikum.

Pada percobaan pengukuran panjang gelombang laser ini

dilakukan dengan melewatkan berkas sinar laser pada kisi difraksi. Kisi

difraksi ini terdiri dari kisi-kisi dan mampu melenturkan berkas sinar

sehingga membentuk gelombang setengah lingkaran yang melebar dan

membentuk pola gelap dan terang. Untuk melakukannya, praktikan

mengklik tombol “set” di situs R-Lab, kemudian menghidupkan power

supply untuk menyalakan laser dengan mengklik icon yang tersedia, dan

terakhir praktikan harus mengaktifkan deteksi (scanning) pola difraksi

laser dengan mengklik icon “ukur”. Data hasil praktikum akan muncul

dengan jumlah data 817 data. Lebar celah yang digunakan pada percobaan

ini sebesar 50 slits/mm, sehingga didapatkan lebar celah sebesar 0,02 mm.

Sedangkan jarak antara sinar menuju detektor (L) adalah sebesar 130 cm

dengan simpangan 1 cm, atau dapat dituliskan (130 ± 1) cm yang

bertujuan untuk mengatur sinar agar sampai ke detektor dengan tujuan

mencari intensitas di masing-masing terang pusat, orde satu, dua, dan tiga.

ii. Analisis data pengamatan

Praktikan berhasil mendapatkan 817 data dengan variasi posisi

(mm) dan intensitasnya masing-masing yang berbeda. Data hasil

percobaan ini memperlihatkan hasil yang tidak konstan atau mengalami

fluktuasi untuk tiap intensitas yang dihasilkannya. Terang pusat dan

intensitas maksimum orde satu, dua dan tiga dapat ditentukan dengan

mudah. Untuk menentukan letak terang pusat, praktikan mengolah data

yang ada dengan melihat interval intensitas yang paling tinggi kemudian

merata-ratakannya sehingga ditemukan letak terang pusat yang berada

pada posisi 178,2 mm dengan intensitas sebesar 4,96. Secctelah

menemukan terang pusat maka intensitas maksimum orde ke-1, orde ke-2,

dan orde ke-3 yang terletak di sebelah atas atau sebelah bawah dari terang

pusat dapat ditemukan. Untuk intensitas maksimum orde ke-1 berada pada

posisi 219,12 mm dan 136,18 dengan intensitas yang berbeda yaitu 3,35

dan 4,96. Selanjutnya untuk intensitas maksimum orde ke-2 berada pada

posisi 261,14 mm dan 94,6 mm dengan intensitas 1,175 dan 4,96.

Terakhir, intensitas maksimum orde ke-3 berada pada posisi 302,94 mm

dan 51,92 mm dengan intensitas sebesar 0,24 dan 4,96.

Selanjutnya data diolah untuk mencari panjang gelombang (λ)

sinar laser dengan cara menggunakan hubungan sin θ sebagai fungsi orde

difraksi. Dari perhitungan yang telah dilakukan maka didapatkan nilai

panjang gelombang (λ) sinar laser sebesar 6,464144 × 10-7 m. Praktikan

juga melakukan pendekatan tan θ terhadap sin θ untuk mencari nilai

panjang gelombang (λ) sinar laser dengan cara yang sama seperti pada

evaluasi menggunakan sin θ. Setelah melakukan perhitungan, praktikan

mendapatkan nilai panjang gelombang (λ) laser sebesar 6,5078252 × 10-7

m. Selain itu dari hasil perhitungan didapat penyimpangan relatif λ dari

hasil pendekatan tan θ dengan evaluasi menggunakan sin θ, dan setelah

dihitung maka dapat dipahami bahwa penyimpangan relatif λ yang terjadi

adalah sebesar 1,006757461 %.

iii. Analisis grafik

Pada grafik percobaan ini, grafik intensitas pola difraksi yang

dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (Intensitas vs posisi (x)).

Grafik tersebut menunjukkan data yang fluktuatif atau naik-turun. Grafik

dengan puncak maksimum merupakan garis terang, sedangkan grafik

dengan puncak minimum menunjukkan garis gelapLetak terang pusat

dapat ditentukan dengan melihat puncak maksimum yang berada di

tengah-tengah.. Setelah kita mengetahui letak terang pusat, selanjutnya

dapat ditentukan posisi intensitas maksimum orde ke-1, orde ke-2, dan

orde ke-3 dengan melihat grafik tersebut. Posisi intensitas maksimum tiap

orde pada grafik tersebut terletak pada sebelah kanan dan sebelah kiri dari

letak terang pusat dengan intensitas yang paling. Selain itu, kita juga bisa

mendapatkan grafik hubungan antara sin θ dan tiap orde (sin θ vs m) serta

grafik hubungan antara tan θ dan tiap orde (tan θ vs m) yang akan

digunakan untuk menghitung panjang gelombang (λ) sinar laser. Kedua

grafik menunjukkan sifat linear dengan hubungan saling berbanding lurus

yang berarti semakin besar nilai ordenya maka nilai sin θ dan tan θ akan

semakin besar, begitu juga sebaliknya.

iv. Analisis kesalahan

Kesalahan dapat terjadi karena beberapa hal. Kesalahan yang

terjadi pada percobaan ini dapat disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya

adalah kesalahan sistematis seperti kesalahan pengukuran dan juga

kesalahan acak seperti kesalahan pada peralatan, listrik yang tidak stabil

saat pembacaan data dan getaran pada ruangan lab. Selain itu

kemungkinan kesalahan koneksi internet juga dapat terjadi, karena

praktikum merupakan praktikum online R-Lab.

Kesalahan pengukuran juga dapat terjadi, dikarenakan titik

intensitas maksimum bukan merupakan titik atau garis, melainkan melebar

dengan lebar tertentu. Hal ini dapat diminimalisir dengan mengukur posisi

titik mulai dan titik selesainya intensitas maksimum dan menghitung titik

tengahnya (median) dan juga dengan menghitung kesalahan relatifnya.

8. Kesimpulan

a. Panjang gelombang (λ) sinar laser dapat diukur dengan menggunakan metode kisi

difraksi. Panjang gelombang pada percobaan ini sebesar ±6×10-7 m dengan

kesalahan relatif sebesar 1,006757461 %.

b. Intensitas yang dihasilkan dari kisi difraksi dapat membentuk pola terang dan pola

gelap dengan intensitas yang berbeda-beda.

c. Pertambahan orde serta sudut difraksinya dapat mempengaruhi panjang

gelombang (λ) bergantung

d. Hubungan antara besar sudut θ dan nilai orde adalah berbanding lurus.

e. Nilai sin θ dan tan θ relatif sama untuk θ yang relatif kecil.

f. Panjang gelombang laser yang didapatkan dengan pendekatan sin dan tan bernilai

hampir sama.

9. Referensi

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

NJ, 2000.

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

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

Surya, Yohannes; Optika, PT. Kandel, Tangerang, 2009.

10. Link R-Lab

http://sitrampil5.ui.ac.id/or01

http://sitrampil5.ui.ac.id/or01

or01 pengukuran panjang gelombang

Documents