LAPORAN R-LAB

PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG LASER

NAMA : BHAKTI PRIO SEJATI

NPM : 1206239056

FAKULTAS : MIPA/FISIKA

KODE : OR01

TANGGAL : 08/04/2013

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2013

OR01 - Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Tujuan

Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi

Alat

Piranti laser dan catu daya

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

Piranti scaner beserta detektor fotodioda

Camcorder

Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

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, ...

Gbr.1. Diagram difraksi pada kisi difraksi

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.

Tugas & Evaluasi

Dari data eksperimen yang diperoleh, buatlah grafik intensitas pola difraksi ( I, pada eksperimen

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

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.

Ukurlah 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

Buatlah grafik sin θ sebagai fungsi orde difraksi (sin θ vs m) dan hitunglah panjang gelombang

(λ) sinar laser berdasarkan gradien garis yang diperoleh.

Jika sin θ didekati oleh tan θ, hitunglah 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.

Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini.

0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Intensitas Pola Difraksi

Pengolahan Data

.

Posisi pusat terang :

= 136,68

Posisi orde 1 :

=174,46

Posisi orde 2 :

= 220,44

Posisi orde 3 :

= 261,58

Perhitungan :

∆L = sin(θ) x d

Lebar y1 = 174,46 – 136,68 = 37,78

Sin(θ) = 37,78/130 = 0,312

θ = 18,17o

Lebar y2 = 220,44 – 136,68 = 83,76

Sin(θ) = 83,76/130 = 0,64

θ = 39,79o

Lebar y3 = 261,58 – 136,68 = 124,9

Sin(θ) = 124,9/130 =0,96

θ = 73,73o

POSISI (mm)

INTE

NSI

TAS

Grafik sin(θ) vs m

d x sin(θ) = m x λ

y = b x + c

sin(θ) =

m

maka, b =

λ = 0,324 x 1,31 = 0,424 m = 424 x 106nm

y = 0,324x - 0,0107

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

sin(θ) vs m

m

sin θ

Dengan pendekatan Sin θ dengan tan θ, maka

Lebar y1 = 174,46 – 136,68 = 37,78

tan(θ) = 37,78/130 = 0,312

θ = 17,32o

Lebar y2 = 220,44 – 136,68 = 83,76

tan(θ) = 83,76/130 = 0,64

θ = 32,61o

Lebar y3 = 261,58 – 136,68 = 124,9

tan(θ) = 124,9/130 =0,96

θ = 43,83o

λ = 0,3235 x 1,31 = 0,423 m = 423 x 106nm

Penyimpangan relatif hasil pendekatan

y = 0,3235x - 0,011

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

tan(θ) vs m

m

tan θ

- Analisa percobaan

Percobaan yang dilakukan adalah R-lab, yang hasil nya langsung didapat melalui aplikasi

di internet. Percobaan ini dilakukan dengan cara menyalakan power suply, kemudian kita uji,

setelah itu kita akan mendapatkan Hasil yang didapat berupa Intensitas gelombang laser dan

posisi titik penyinaran. Tujuan dari percobaan ini adalah mencari panjang gelombang sinar laser

dengan menggunakan kisi difraksi. Kisi difraksi atau dapat pula disebut kisi interferensi

terdiri dari banyak kisi paralel yang dapat mentransmisikan berkas cahaya melewati

kisi-kisinya.

- Analisa Grafik

Dari percobaan didapatkan besar dari sin θ dan dapat dibuat menjadi grafik sin θ vs

m, kemudian bersarkan pendekatan dengan sin θ didapatkan besar dari tan θ. Dari

persamaan ini kita dapat menghitung besar dari panjang gelombang dari sin θ dan tan θ.

Hal ini dapat dicari dengan menggunakan gradien dari persamaan yang telah didapat.

y = 0,324x - 0,0107

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

sin(θ) vs m

sin θ

m

Analisa hasil

Berdasarkan grafik yang dibuat menghasilkan persamaan sin θ (y = 0,324x – 0,0107)

dan tan θ (y = 0,3235x – 0,011), dari gradien sin θ yaitu 0,324 menghasilkan panjang

gelombang sebesar 424x106. Sedangkan tan θ berdasarkan gradiennya yaitu 0,3235

menghasilkan panjang gelombang sebesar 423x106.

Dari Hasil panjang gelombang yang didapat, terdapat selesih hasil, yang dapat

digunakan sebagai penyimpangan pendekatan dengan tan θ yaitu sebesar :

Persentase yang didapat sangatlah kecil yaitu 0,23% sehingga menunjukkan bahwa

percobaan yang dilakukan sesuai dengan prosedur.

Kesimpulan

- Panjang sinar laser yang digunakan adalah 424x106nm

- Karena sudut yang dibentuk sangat kecil, maka sin θ ≈ tan θ

- Difraksi adalah pembelokan cahaya disekitar suatu penghalang atau celah.

Referensi : - Halliday resnick, principles of physics 9th

- Giancoli, physics for scientists and engeeners, 3th

y = 0,3235x - 0,011

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

tan(θ) vs m ta

n θ

m