pengukuran lebar celah

38
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR REMOTE LABORATORY Nama : Jihan Putra Ramdhani NPM : 1406605805 Grup : 4 Fakultas : Teknik Departemen : Teknologi Bioproses No. Percobaan : OR-02 Nama Percobaan : Pengukuran Lebar Celah Tanggal Percobaan : 12 Oktober 2015

Upload: jihan-putra

Post on 04-Jan-2016

26 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

silahkan dibaca

TRANSCRIPT

Page 1: Pengukuran Lebar Celah

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

REMOTE LABORATORY

Nama : Jihan Putra Ramdhani

NPM : 1406605805

Grup : 4

Fakultas : Teknik

Departemen : Teknologi Bioproses

No. Percobaan : OR-02

Nama Percobaan : Pengukuran Lebar Celah

Tanggal Percobaan : 12 Oktober 2015

Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

(UPP-IPD)

Universitas Indonesia

Depok

Page 2: Pengukuran Lebar Celah

I. Tujuan Percobaan

Mengukur lebar celah tunggal dengan menggunakan metode difraksi

II. Alat

- Piranti laser dan catu daya

- Piranti pemilih otomatis celah tunggal

- Piranti scaner beserta detektor fotodioda

- Camcorder

- Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Teori Dasar

Berkas cahaya dengan panjang gelombang λ yang dilewatkan pada sebuah celah

sempit dengan lebar f akan mengalami difraksi. Pola difraksi ini dapat dilihat pada layar atau

diukur dengan sensor cahaya. Jika jarak antara c dengan layar jauh lebih besar dari pada lebar

celah maka berkas yang sampai di layar dapat dianggap paralel. Pada difraksi celah tunggal,

intensitas minimum akan terjadi jika perbedaan panjang lintasan berkas antara berkas paling atas

dan berkas paling bawah sebersar λ.

Interferensi adalah paduan dua gelombang atau lebih menjadi suatu gelombang baru terjadi

jikamemenuhidua hal berikut ini.

a. Kedua gelombang cahaya harus koheren yang berarti bahwa kedua

gelombang cahaya memiliki beda fase yang selalu tetap. Oleh karena itu,

keduanya harus memiliki frekuensi yang sama.

b. Kedua gelombang harus memiliki ampluitudo yang hampir sama.

Page 3: Pengukuran Lebar Celah

Pola hasil interferensi ini dapat ditangkap pada layar, yaitu :

Garis terang, merupakan hasil interferensi maksimum (saling memperkuat

atau konstruktif)

Garis gelap, merupakan hasil interferensi minimum (saling memperlemah atau

destruktif.

Page 4: Pengukuran Lebar Celah

1. Interferensi Dua Celah

Pola gelap terang yang muncul ketika sebuah celah ganda disusun dengan

cahaya monokromatik adalah akibat interferensi gelombang-gelombang yang

terbelokkan oleh tepi atau diniding celah.

Jika berkas cahaya melalui S1 dan S2, maka celah tersebut (S1 dan S2) akan berfungsi

sebagai sumber cahaya baru dan akan menyebarkan cahaya ke segala arah. Apabila cahaya dari

celah S1 dan S2 berinterferensi maka akan terbentuk suatu pola. Pola tersebut dapat ditangkap

pada layar berupa pola garis terag dan gelap. Interferensi dapat terjadi karena adanya

beda lintasan berkas cahaya dari S1 dan S2. Jika jarak antar kedua celah adalah d, jauh

lebih kecil daripada jarak celah tehadap layar, maka beda lintasan pada titk sembarang

P adalah S2P-S1P = d sin θ.

2. Difraksi Cahaya

Difraksi atau pembelokkan (pelenturan) cahaya merupakan salah satu cara

untuk menguji apakah cahaya merupakan suatu gelombang. Difraksi cahaya

sebenarnya sudah ditemukan sejak pertengahan abad ke-17 oleh Fransesco Grimaldi.

Page 5: Pengukuran Lebar Celah

Namun, baru 10 tahun setelah penemuan Young, orang mengakui bahwa cahaya

mempunyai sifat gelombang. Augustin Fresnel dan Francois Argo menunjukkan

sederetan percobaan difraksi dan interferensi yang menyimpulkan bahwa cahaya

adalah gelombang.

Apabila suatu cahaya dengan panjang gelombang ë mengenai suatu celah

sempit, maka menurut Christian Huygens setiap titik pada celah dapat dianggap

sebagai sumber gelombang cahaya yang memancar ke segala arah dengan sudut fase

yang sama dan kecepatan yang sama pula.

Prinsip Huygens-Fresnel : Difraksi mengacu pada penyimpangan atau deviasi dari

perambatan garis lurus yang terjadi ketika suatu gelombang bergerak melewati suatu penghalang

parsial. Hal ini biasanya sesuai dengan penyebaran gelombang pada tepi-tepi lubang dan

penghalang. Bentuk paling sederhana dari difraksi cahaya adalah difraksi Franhofer atau Far-Field.

Difraksi ini diamati pada sebuah layar yang sangat jauh dari lubang atau penghalang yang

mengganggu arus gelombang-gelombang datar yang datang.

Kisi difraksi merupakan suatu piranti untuk menganalisis sumber cahaya. Alat

ini terdiri dari sejumlah besar slit-slit paralel yang berjarak sama. Suatu kisi dapat

dibuat dengan cara memotong garis-garis paralel di atas permukaan plat gelas dengan

mesin terukur berpresisi tinggi. celah diantara goresan-goresan adalah transparan

terhadap cahaya dan arena itu bertindak sebagai celah – celah yang terpisah. Sebuah

kisi dapat mempunyai ribuan garis per sentimeter. Dari data banyaknya garis per

sentimeter kita dapat menentukan jarak antar celah atau yang disebut dengan tetapan

Page 6: Pengukuran Lebar Celah

kisi (d) , jika terdapat N garis per satuan panjang, maka tetapan kisi d adalah

kebalikan dari N , yaitu: d =1/N.

Jika berkas cahaya monokhromatis dijatuhkan pada sebuah kisi, sebagian akan

diteruskan sedangkan sebagian lagi akan dibelokkan. Akibat pelenturan tersebut,

apabila kita melihat suatu sumber cahaya monokhromatis dengan perantaraan sebuah

kisi, akan tampak suatu pola difraksi berupa pitapita terang. Intensitas pita-pita terang

mencapai maksimun pada pita pusat dan pita-pita lainnya yang terletak dikiri dan

kanan pita pusat. Intensitas pita berkurang untuk warna yang sama bila pitanya jauh

dari pita pusat. Pita-pita terang terjadi bila selisih lintasan dari cahaya yang keluar dari

dua celah kisi yang berurutan memenuhi persamaan :

m λ= d sin θ

atau

d.Y/L = m λ

dimana :

m = orde pola difraksi (0,1,2,.........)

d = jarak antara dua garis kisi ( konstanta kisi)

λ = panjang gelombang cahaya yang digunakan

θ = sudut lenturan (difraksi)

Y= jarak terang pusat dengan orde ke-n

L= jaral layar ke kisi difraksi

Jika cahaya yang digunakan berupa cahaya polikhromatis, kita akan melihat

suatu spectrum warna. Spektrum yang paling jelas terlihat adalah spektrum dari orde

pertama (m=1).

IV. Prosedur Percobaan

Eksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan

kisi difraksi pada rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol link rLab di

halaman jadwal. Langkah kerja eksperimen harus mengikuti prosedur yang telah

ditentukan. Penyetingan peralatan rLab berlangsung secara otomatis ketika praktikan

menjalankan prosedur kerja.

Page 7: Pengukuran Lebar Celah

V. 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 ).

2. Berdasarkan spektrum yang diperoleh, tentukan letak terang pusat, intensitas

minimum orde pertama (n=1), orde ke-2 (n=2), orde ke-3 (n=3), dst. kemudian

berilah bilangan orde pada setiap intensitas minimum pola difraksi.

3. Hitunglah jarak antara dua minimum orde pertama (n=1), dua minimum orde ke-2

(n=2) dst. Hitunglah θ berdasarkan definisinya seperti pada Gbr.1.

4. Hitunglah lebar celah a dengan metode grafik. Buatlah grafik antara sin θ vs. n.

Pada eksperimen ini laser yang digunakan mempunyai λ = ( 650 ± 10 ) nm.

5. Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

VI. Data Pengamatan

Posisi (mm) Intensitas

0.00 0.350.44 0.210.88 0.251.32 0.351.76 0.142.20 0.292.64 0.313.08 0.163.52 0.323.96 0.284.40 0.204.84 0.355.28 0.225.72 0.246.16 0.356.60 0.167.04 0.277.48 0.327.92 0.158.36 0.318.80 0.299.24 0.199.68 0.3410.12 0.2410.56 0.2211.00 0.36

Page 8: Pengukuran Lebar Celah

11.44 0.1811.88 0.2612.32 0.3312.76 0.1413.20 0.3013.64 0.3014.08 0.1814.52 0.3314.96 0.2615.40 0.2115.84 0.3516.28 0.2116.72 0.2517.16 0.3517.60 0.1418.04 0.2918.48 0.3118.92 0.1619.36 0.3219.80 0.2720.24 0.2020.68 0.3521.12 0.2221.56 0.2422.00 0.3622.44 0.1622.88 0.2823.32 0.3223.76 0.1624.20 0.3124.64 0.2925.08 0.1925.52 0.3425.96 0.2426.40 0.2226.84 0.3627.28 0.1827.72 0.2628.16 0.3428.60 0.1429.04 0.3029.48 0.3029.92 0.1830.36 0.3330.80 0.2631.24 0.2231.68 0.3632.12 0.2132.56 0.25

Page 9: Pengukuran Lebar Celah

33.00 0.3533.44 0.1433.88 0.2934.32 0.3134.76 0.1735.20 0.3335.64 0.2736.08 0.2036.52 0.3536.96 0.2237.40 0.2437.84 0.3538.28 0.1638.72 0.2839.16 0.3239.60 0.1640.04 0.3240.48 0.2940.92 0.1941.36 0.3541.80 0.2442.24 0.2342.68 0.3643.12 0.1843.56 0.2744.00 0.3444.44 0.1444.88 0.3145.32 0.3045.76 0.1846.20 0.3446.64 0.2647.08 0.2247.52 0.3647.96 0.2148.40 0.2648.84 0.3549.28 0.1449.72 0.2950.16 0.3150.60 0.1751.04 0.3351.48 0.2751.92 0.2152.36 0.3652.80 0.2253.24 0.2453.68 0.3654.12 0.15

Page 10: Pengukuran Lebar Celah

54.56 0.2855.00 0.3255.44 0.1655.88 0.3256.32 0.2956.76 0.1957.20 0.3557.64 0.2458.08 0.2358.52 0.3658.96 0.1859.40 0.2759.84 0.3460.28 0.1460.72 0.3161.16 0.3061.60 0.1862.04 0.3462.48 0.2662.92 0.2263.36 0.3663.80 0.2064.24 0.2664.68 0.3565.12 0.1465.56 0.3066.00 0.3166.44 0.1766.88 0.3367.32 0.2767.76 0.2168.20 0.3668.64 0.2269.08 0.2469.52 0.3669.96 0.1570.40 0.2970.84 0.3271.28 0.1771.72 0.3272.16 0.2972.60 0.2073.04 0.3573.48 0.2473.92 0.2374.36 0.3674.80 0.1775.24 0.2775.68 0.34

Page 11: Pengukuran Lebar Celah

76.12 0.1476.56 0.3177.00 0.3077.44 0.1877.88 0.3478.32 0.2578.76 0.2279.20 0.3679.64 0.2080.08 0.2680.52 0.3580.96 0.1481.40 0.3081.84 0.3182.28 0.1782.72 0.3383.16 0.2783.60 0.2184.04 0.3684.48 0.2284.92 0.2585.36 0.3685.80 0.1586.24 0.2986.68 0.3287.12 0.1787.56 0.3388.00 0.2888.44 0.2088.88 0.3589.32 0.2389.76 0.2490.20 0.3690.64 0.1791.08 0.2791.52 0.3391.96 0.1592.40 0.3192.84 0.3093.28 0.1993.72 0.3594.16 0.2594.60 0.2295.04 0.3695.48 0.1995.92 0.2696.36 0.3496.80 0.1497.24 0.30

Page 12: Pengukuran Lebar Celah

97.68 0.3198.12 0.1898.56 0.3499.00 0.2699.44 0.2199.88 0.36100.32 0.21100.76 0.25101.20 0.35101.64 0.15102.08 0.29102.52 0.32102.96 0.17103.40 0.32103.84 0.28104.28 0.20104.72 0.35105.16 0.23105.60 0.24106.04 0.36106.48 0.16106.92 0.28107.36 0.33107.80 0.16108.24 0.31108.68 0.29109.12 0.19109.56 0.34110.00 0.24110.44 0.22110.88 0.36111.32 0.18111.76 0.26112.20 0.34112.64 0.14113.08 0.30113.52 0.30113.96 0.18114.40 0.33114.84 0.26115.28 0.21115.72 0.35116.16 0.20116.60 0.25117.04 0.34117.48 0.14117.92 0.29118.36 0.30118.80 0.16

Page 13: Pengukuran Lebar Celah

119.24 0.32119.68 0.27120.12 0.20120.56 0.35121.00 0.22121.44 0.23121.88 0.35122.32 0.15122.76 0.27123.20 0.32123.64 0.16124.08 0.31124.52 0.28124.96 0.19125.40 0.34125.84 0.23126.28 0.22126.72 0.35127.16 0.17127.60 0.26128.04 0.32128.48 0.14128.92 0.30129.36 0.29129.80 0.18130.24 0.33130.68 0.25131.12 0.21131.56 0.35132.00 0.19132.44 0.25132.88 0.33133.32 0.14133.76 0.29134.20 0.30134.64 0.16135.08 0.32135.52 0.26135.96 0.20136.40 0.34136.84 0.21137.28 0.23137.72 0.34138.16 0.15138.60 0.28139.04 0.31139.48 0.16139.92 0.31140.36 0.27

Page 14: Pengukuran Lebar Celah

140.80 0.19141.24 0.33141.68 0.22142.12 0.22142.56 0.34143.00 0.16143.44 0.26143.88 0.32144.32 0.14144.76 0.30145.20 0.28145.64 0.18146.08 0.33146.52 0.24146.96 0.22147.40 0.34147.84 0.18148.28 0.25148.72 0.33149.16 0.14149.60 0.29150.04 0.29150.48 0.17150.92 0.32151.36 0.25151.80 0.20152.24 0.34152.68 0.20153.12 0.24153.56 0.33154.00 0.14154.44 0.27154.88 0.30155.32 0.16155.76 0.31156.20 0.26156.64 0.19157.08 0.33157.52 0.22157.96 0.23158.40 0.33158.84 0.16159.28 0.26159.72 0.31160.16 0.15160.60 0.30161.04 0.28161.48 0.19161.92 0.33

Page 15: Pengukuran Lebar Celah

162.36 0.23162.80 0.22163.24 0.34163.68 0.18164.12 0.25164.56 0.32165.00 0.14165.44 0.28165.88 0.29166.32 0.18166.76 0.32167.20 0.25167.64 0.22168.08 0.35168.52 0.21168.96 0.25169.40 0.34169.84 0.15170.28 0.28170.72 0.30171.16 0.16171.60 0.31172.04 0.26172.48 0.20172.92 0.33173.36 0.22173.80 0.24174.24 0.35174.68 0.18175.12 0.31175.56 0.37176.00 0.25176.44 0.41176.88 0.41177.32 0.35177.76 0.51178.20 0.44178.64 0.45179.08 0.58179.52 0.43179.96 0.52180.40 0.57180.84 0.39181.28 0.53181.72 0.50182.16 0.37182.60 0.49183.04 0.39183.48 0.33

Page 16: Pengukuran Lebar Celah

183.92 0.43184.36 0.26184.80 0.29185.24 0.36185.68 0.16186.12 0.29186.56 0.29187.00 0.16187.44 0.30187.88 0.25188.32 0.20188.76 0.32189.20 0.21189.64 0.23190.08 0.33190.52 0.15190.96 0.26191.40 0.29191.84 0.16192.28 0.29192.72 0.25193.16 0.18193.60 0.31194.04 0.21194.48 0.21194.92 0.32195.36 0.16195.80 0.24196.24 0.30196.68 0.14197.12 0.27197.56 0.27198.00 0.17198.44 0.30198.88 0.22199.32 0.20199.76 0.31200.20 0.18200.64 0.23201.08 0.29201.52 0.13201.96 0.26202.40 0.26202.84 0.16203.28 0.29203.72 0.23204.16 0.19204.60 0.31205.04 0.19

Page 17: Pengukuran Lebar Celah

205.48 0.22205.92 0.30206.36 0.14206.80 0.25207.24 0.27207.68 0.15208.12 0.28208.56 0.24209.00 0.18209.44 0.30209.88 0.21210.32 0.21210.76 0.31211.20 0.15211.64 0.24212.08 0.28212.52 0.13212.96 0.27213.40 0.25213.84 0.16214.28 0.29214.72 0.21215.16 0.19215.60 0.30216.04 0.16216.48 0.22216.92 0.29217.36 0.13217.80 0.25218.24 0.26218.68 0.15219.12 0.28219.56 0.22220.00 0.18220.44 0.29220.88 0.18221.32 0.22221.76 0.29222.20 0.13222.64 0.24223.08 0.26223.52 0.15223.96 0.27224.40 0.23224.84 0.17225.28 0.29225.72 0.20226.16 0.20226.60 0.29

Page 18: Pengukuran Lebar Celah

227.04 0.14227.48 0.23227.92 0.27228.36 0.13228.80 0.25229.24 0.24229.68 0.16230.12 0.28230.56 0.21231.00 0.19231.44 0.29231.88 0.16232.32 0.22232.76 0.27233.20 0.12233.64 0.25234.08 0.25234.52 0.15234.96 0.27235.40 0.22235.84 0.18236.28 0.29236.72 0.18237.16 0.21237.60 0.28238.04 0.13238.48 0.23238.92 0.26239.36 0.14239.80 0.26240.24 0.23240.68 0.17241.12 0.28241.56 0.19242.00 0.20242.44 0.28242.88 0.14243.32 0.22243.76 0.26244.20 0.13244.64 0.25245.08 0.23245.52 0.16245.96 0.27246.40 0.20246.84 0.19247.28 0.28247.72 0.16248.16 0.21

Page 19: Pengukuran Lebar Celah

248.60 0.27249.04 0.12249.48 0.24249.92 0.24250.36 0.15250.80 0.26251.24 0.21251.68 0.18252.12 0.27252.56 0.17253.00 0.20253.44 0.27253.88 0.12254.32 0.23254.76 0.24255.20 0.14255.64 0.25256.08 0.22256.52 0.16256.96 0.27257.40 0.18257.84 0.19258.28 0.27258.72 0.14259.16 0.22259.60 0.25260.04 0.13260.48 0.24260.92 0.23261.36 0.15261.80 0.26262.24 0.20262.68 0.18263.12 0.27263.56 0.15264.00 0.21264.44 0.25264.88 0.12265.32 0.23265.76 0.23266.20 0.14266.64 0.25267.08 0.20267.52 0.17267.96 0.27268.40 0.17268.84 0.19269.28 0.26269.72 0.12

Page 20: Pengukuran Lebar Celah

270.16 0.22270.60 0.24271.04 0.14271.48 0.24271.92 0.21272.36 0.16272.80 0.26273.24 0.18273.68 0.19274.12 0.26274.56 0.13275.00 0.21275.44 0.23275.88 0.13276.32 0.23276.76 0.22277.20 0.15277.64 0.25278.08 0.19278.52 0.17278.96 0.26279.40 0.14279.84 0.20280.28 0.24280.72 0.12281.16 0.22281.60 0.22282.04 0.14282.48 0.24282.92 0.20283.36 0.16283.80 0.25284.24 0.16284.68 0.19285.12 0.25285.56 0.12286.00 0.22286.44 0.22286.88 0.13287.32 0.23287.76 0.20288.20 0.15288.64 0.25289.08 0.17289.52 0.18289.96 0.25290.40 0.13290.84 0.20291.28 0.23

Page 21: Pengukuran Lebar Celah

291.72 0.12292.16 0.22292.60 0.21293.04 0.14293.48 0.24293.92 0.18294.36 0.17294.80 0.24295.24 0.14295.68 0.19296.12 0.23296.56 0.11297.00 0.21297.44 0.21297.88 0.13298.32 0.23298.76 0.19299.20 0.16299.64 0.24300.08 0.15300.52 0.17300.96 0.24301.40 0.11301.84 0.20302.28 0.22302.72 0.13303.16 0.22303.60 0.19304.04 0.15304.48 0.23304.92 0.17305.36 0.17305.80 0.23306.24 0.12306.68 0.19307.12 0.22307.56 0.12308.00 0.21308.44 0.20308.88 0.14309.32 0.23309.76 0.17310.20 0.16310.64 0.23311.08 0.14311.52 0.18311.96 0.22312.40 0.11312.84 0.20

Page 22: Pengukuran Lebar Celah

313.28 0.20313.72 0.13314.16 0.22314.60 0.18315.04 0.15315.48 0.22315.92 0.15316.36 0.17316.80 0.22317.24 0.11317.68 0.19318.12 0.20318.56 0.12319.00 0.21319.44 0.18319.88 0.14320.32 0.22320.76 0.16321.20 0.16321.64 0.22322.08 0.12322.52 0.18322.96 0.21323.40 0.11323.84 0.20324.28 0.19324.72 0.13325.16 0.21325.60 0.17326.04 0.15326.48 0.22326.92 0.13327.36 0.17327.80 0.21328.24 0.11328.68 0.19329.12 0.19329.56 0.12330.00 0.21330.44 0.17330.88 0.14331.32 0.22331.76 0.14332.20 0.16332.64 0.22333.08 0.11333.52 0.18333.96 0.20334.40 0.12

Page 23: Pengukuran Lebar Celah

334.84 0.20335.28 0.18335.72 0.13336.16 0.21336.60 0.15337.04 0.15337.48 0.21337.92 0.12338.36 0.17338.80 0.19339.24 0.11339.68 0.19340.12 0.17340.56 0.12341.00 0.20341.44 0.15341.88 0.14342.32 0.21342.76 0.13343.20 0.16343.64 0.20344.08 0.10344.52 0.17344.96 0.18345.40 0.12345.84 0.19346.28 0.16346.72 0.13347.16 0.20347.60 0.14348.04 0.15348.48 0.20348.92 0.11349.36 0.17349.80 0.18350.24 0.11350.68 0.18351.12 0.16351.56 0.12352.00 0.19352.44 0.14352.88 0.14353.32 0.20353.76 0.11354.20 0.16354.64 0.18355.08 0.10355.52 0.17355.96 0.17

Page 24: Pengukuran Lebar Celah

356.40 0.12356.84 0.18357.28 0.15357.72 0.13358.16 0.19358.60 0.12359.04 0.15

VII. Pengolahan Data

1. Grafik Hubungan Intensitas Pola Difraksi dengan Posisi

0 50 100 150 200 250 300 350 4000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Grafik Intensitas Terhadap Posisi

Posisi

INTE

NSI

TAS

Page 25: Pengukuran Lebar Celah

2. Letak Titik Terang Pusat dan Intensitas Minimum

Berdasarkan grafik diatas, titik terang pusatnya terletak pada saat intensitasnya

0.58 dan saat posisi (x) nya 179.08 mm. Untuk menentukan intensitas minimum orde

ke n=1,2,3…dst digunakanlah titik puncak minimum grafik tersebut maka didapatkan

tabel sebagai berikut:

Tabel Intensitas Minimum

n Minimum Kanan

Minimum Kiri

1 178.64 179.522 178.20 179.963 177.76 180.44 177.32 180.845 176.88 181.28

3. Jarak antara Dua Minimum Orde dan Besar θ

Untuk mengetahui jarak antara dua minimum orde, kita dapat mencari selisih antara

minimum kanan dan minimum kirinya. Setelah itu, dapat diketahui besar θ dengan rumus

sin θ=YL

, lalu diasumsikan bahwa a sin θ=nλ , sehingga didapat L = 1 meter = 1000 mm.

Dalam menghitung besar θ, dapat dilihat pada tabel berikut:

n Minimum Kanan

Minimum Kiri

Jarak

antar

garis

gelap

L (mm) sin θ θ

1 178.64 179.52 0.88 1000 0.00088 0.0504o

2 178.20 179.96 1.76 1000 0.00176 0.1008o

3 177.76 180.4 2.64 1000 0.00264 0.1513o

4 177.32 180.84 3.52 1000 0.00352 0.2017o

5 176.88 181.28 4.4 1000 0.00440 0.2521o

Page 26: Pengukuran Lebar Celah

1 2 3 4 50

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0.004

0.0045

0.005

Grafik Sin ϴ Terhadap Orde

Orde

sin ϴ

y = 0,00088x

Page 27: Pengukuran Lebar Celah

Lebar celah (a) dapat diketahui dengan metode least square:

X Y X2 Y2 XY

1 0.00088 1 7.74x10-70.00088

2 0.00176 4 3.1x10-6 0.00352

3 0.00264 9 6.97x10-6 0.00792

4 0.00352 16 1.24x10-5 0.01408

5 0.00440 25 1.94x10-5 0.022

Σ 0.0132 55 4.264x10-50.0484

m=N ∑ ( XY )−∑ X ∑Y

N ∑ X2−¿¿

= 5 x 0.0484−15 x0.0132

5 x55−225

= 0.00088

b=∑ X2∑Y −∑ X ∑ XYN ∑ X2−¿¿

=55 x 0.0132−15 x 0.0484

5 x55−225

= 0

Dengan persamaan y = mx + b, maka hasil yang kita peroleh dengan metode least square

tadi dapat dituliskan menjadi y = 0,00088x. Dengan mengetahui nilai m, praktikan dapat

menghitung nilai a dengan rumus sebagai berikut :

a= λm

Dimana λ = (650 ± 10) nm

Sehingga diperoleh nilai a sebesar = 7.386 mm

Page 28: Pengukuran Lebar Celah

Mencari Kesalahan Relatif Percobaan

δ y2= 1N−2

¿

= 1

5−2¿ ¿

13

(0.00004264−0.000042592 )=1.6 x10−8

δy=1.265 x10−4

δm=δy √ NN ∑ X2−¿¿

¿

δm=1.265 x10−4 √ 55 x 55−225

δm=4 x 10−5

Kesalahan relatifnya:

δmm

x 100 %= 4 x 10−5

0.00088x100 %=4.545 %

Page 29: Pengukuran Lebar Celah

VIII. Analisis

a) Analisis Percobaan

Pada praktikum yang berjudul pengukuran lebar celah (OR-2) kali

ini, praktikan menggunakan metode R-lab sehingga tidak perlu untuk

datang langsung ke laboratorium. Percobaan kali ini bertujuan untuk

mengukur lebar celah tunggal dengan menggunakan metode difraksi. Pada

percobaan pengukuran lebar celah ini, sifat gelombang yang dimanfaatkan

adalah interferensi dan difraksi cahaya.

Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah piranti laser

dan catur daya, piranti pemilih otomatis celah tunggal, piranti scaner beserta

detektor fotodioda, camcorder, serta unit PC beserta DAQ dan perangkat

pengendali otomatis. Kemudian langkah-langkah untuk melakukan

percobaan ini adalah mengaktifkan webcam, lalu mengklik icon “set” dan

pastikan sudah terpasang secara sempurna lalu menghidupkan catu daya dan

melakukan scanning intensitas pola difraksi.

Setelah melakukan seluruh langkah percobaan seperti yang

diinstruksikan pada link Rlab, praktikan memperoleh data posisi (mm)

beserta intensitas cahaya di tiap posisi tersebut. Setelah itu, praktikan

mencari intensitas minimum atau pola gelap pada orde ke-n. Intensitas

minimum atau pola gelap orde ke 1,2,3 dst berada di kanan dan kiri pusat

terang. Setelah mengetahui letak pola gelap orde ke-n di kanan dan kiri

pusat terang, selanjutnya praktikan mencari selisih (jarak antar gelap) pada

masing-masing orde (n=1,2,3dst). Jarak antar gelap pada masing-masing

orde itulah yang kemudian dapat digunakan dalam menentukan nilai sin θ,

besar sudut θ serta lebar celah (a) tunggal.

b) Analisis Hasil

Setelah memperoleh nilai sin θ pada masing-masing orde ke-n,

praktikan menggunakan metode least square untuk mencari nilai m dan b

sehingga dapat diperoleh persamaan garis y = 0,00088x. Setelah

memperoleh nilai m dengan metode least square dan mengingat bahwa

eksperimen ini menggunakan laser yang mempunyai λ = ( 650 ± 10 ) nm,

praktikan pun dapat mencari lebar celah (a). Lebar celah (a) yang diperoleh

dari hasil bagi λ dengan m pada eksperimen ini adalah sebesar 0.00088.

Hasil ini terbilang cukup akurat karena kesalahan relatif yang diperoleh

hanya sebesar 4.545%.

Page 30: Pengukuran Lebar Celah

c) Analisis Grafik

Jika mengamati grafik intensitas pola difraksi (I) vs posisi (x) dapat

terlihat bahwa titik puncak pada posisi 179.08 mm menunjukkan intensitas

cahaya yang tinggi yang mengindikasikan bahwa pada posisi tersebut

merupakan pusat terang pola difraksi. Dan titik yang berada tepat di kanan

dan kiri pusat terang merupakan intensitas minimum atau pola gelap orde ke-

1. Tepat di samping pola gelap orde ke-1 akan terdapat pola terang yang

dilanjutkan dengan pola gelap orde ke-2 dan seterusnya.

Jika kita mengamati grafik sin θ vs n dapat terlihat bahwa pada pada

orde ke-1 nilai sin θ adalah 0.00088. Pada orde ke-2 sin θ nya semakin

bertambah dan seterusnya. Nilai sin θ yang semakin besar ini disebabkan oleh

semakin besarnya pula sudut θ yang dibentuk dari jarak dua minimum pada

orde ke-n. Pada orde ke-1, jarak dua minimumnya sangatlah dekat sehingga θ

yang terbentuk pun tidak terlalu besar. Namun, pada orde ke-2 jarak dua

minimumnya semakin bertambah jauh sehingga θ yang dihasilkan pun lebih

besar daripada orde ke-1. Begitupun seterusnya pada orde ke-3, ke-4, dan ke-

5.

IX. Kesimpulan

Dari berbagai hasil, pengolahan data, dan analisis data yang dilakukan pada

percobaan pengukuran lebar celah, praktikan menarik kesimpulan bahwa :

1. Lebar celah pada percobaan ini adalah 7.386 mm.

2. Difraksi adalah peristiwa yang terjadi karena adanya pembelokan arah cahaya.

3. Lebar celah dapat diukur menggunakan metode difraksi

4.Intensitas yang dihasilkan oleh metode difraksi menghasilkan pola terang-gelap.

X. Referensi

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

NJ, 2000.

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

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

Link Rlab: http://sitrampil5.ui.ac.id/or02