prak.kisi difraksi(3)

19
LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR LISTRIK MAGNET DAN OPTIKA KISI DIFRAKSI Disusun Oleh : Siti Zainab (12302241030) JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2013

Upload: syizae

Post on 13-Dec-2014

1.953 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Laporan Fisika PLMO

TRANSCRIPT

Page 1: Prak.kisi Difraksi(3)

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR LISTRIK

MAGNET DAN OPTIKA

KISI DIFRAKSI

Disusun Oleh :

Siti Zainab (12302241030)

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2013

Page 2: Prak.kisi Difraksi(3)

PERCOBAAN III

KISI DIFRAKSI

A. Tujuan

1. Menentukan panjang gelombang warna tertentu pada spektrum cahaya.

2. Menentukan frekuensi warna spektrum cahaya.

B. Alat dan Bahan

1. Kisi difraksi

2. Sumber cahaya polikromatis

3. Mistar

4. Layar panjang berskala

C. Dasar teori

Difraksi merupakan gejala pembelokan (penyebaran) gelombang ketika menjalar

melalui celah sempit atau tepi tajam suatu benda. Difraksi terjadi bila ukuran celah lebih

kecil dari pada panjang gelombang yang melaluinya. Sedangkan interferensi merupakan

perpaduan dua atau lebih gelombang sebagai akibat berlakunya prinsip superposisi.

Interferensi terjadi bila gelombang-gelombang tersebut koheren, yakni mempunyai

perbedaan fase yang tetap. Interferensi dan difraksi dianggap sebagai suatu ciri khas dari

gelombang, dan tidak dimiliki oleh partikel. Dua atau lebih partikel yang bertemu dalam

suatu medium, tidak akan terjadi perpaduan. Demikian pula partikel yang bergerak bebas

melalui celah, tidak akan dibelokkan. Cirri khas ini tak lain sebagai akibat prinsip

superposisi linier, yang merupakan sifat gelombang. (Taufik Ramlan Ramalis, 2001).

Teori yang mendasari dari gejala difraksi ini adalah prinsip Huygens-Fresnel.

Prinsip ini menyatakan bahwa dalam proses perambatan gelombang bebas, setiap titik

pada suatu muka gelombang berfungsi sebagai sumber sekunder sferis untuk anak

gelombang (wavelet), dengan frekuensi yang sama dengan gelombang primernya.

(Taufik Ramlan Ramalis, 2001).

Kisi difraksi merupakan sistem N buah celah, dengan lebar celah dan jarak antara

celah yang teratur. Difraksi oleh kisi seperti ini akan menghasilkan pola yang merupakan

gabungan antara pola difraksi tunggal sempit dengan pola interferensi N buah sumber

yang sinkron. (Taufik Ramlan Ramalis, 2001).

Pola pada kisi difraksi dapat menghasilkan warna yang beraneka macam. Warna

cahaya berhubungan dengan panjang gelombang atau frekuensi cahaya tersebut. Cahaya

tampak yaitu cahaya yang sensitif bagi mata kita- jatuh pada kisaran 400 nm-750 nm.

Kisaran ini dikenal sebagai spektrum tampak, dan di dalamnya terdapat warna-warna dari

ungu sampai merah, seperti pada Gambar 2. Warna- warna inilah yang kemudian dikenal

dengan pelangi, sebagai spektrum gelombang elektromagnetik (GEM). Cahaya dengan

panjang gelombang lebih pendek dari 400 nm disebut Ultraviolet (UV) dan cahaya

dengan panjang gelombang lebih besar dari 750 nm disebut inframerah (IR-Infra Red).

Page 3: Prak.kisi Difraksi(3)

Walaupun mata manusia tidak sensitif terhadap UV dan IR, beberapa jenis film fotografi

bereaksi terhadap cahaya-cahaya ini. (Douglas C. Giancoli, 2001: 297)

Berikut gambar kisi difraksi :

Jika suatu celah sempit diberi berkas sinar sejajar, maka dibelakang celah tersebut

akan terjadi garis terang yang dibatasi oleh garis gelap. Demikian juga berkas cahaya

yang dijatuhkan kisi akan terjadi spektrum cahaya, dengan menggunakan persamaan:

nd sin dan fc

Dengan :

d= lebar celah (cm)

λ=panjang gelombang cahaya (cm)

f=frekuensi gelombang cahaya (Hz)

c=cepat rambat cahaya (c=3.108

m/s) (Tim fisika Dasar, 2013).

Persamaan untuk mencari panjang gelombang menggunakan persamaan:

22 Lp

dpn

Dengan :

n= jumlah kisi

λ=panjang gelombang cahaya (cm)

d= lebar celah (m)

p=jarak celah dengan warna (m)

L=jarak kisi dengan celah (m) (Tim fisika Dasar, 2013).

Besar panjang gelombang masing- masing warna cahaya adalah:

Warna 𝝀 (𝒏𝒎)

Ungu 380-450

Biru 450-495

Hijau 495-570

Kuning 570-590

Jingga 590-620

Merah 620-750

Pink 750-1000

Tabel 1. Spektrum Kasat Mata

(Sumber: http://id.wikipedia. org/wiki/Spektrum_kasat_mata)

Page 4: Prak.kisi Difraksi(3)

Gambar panjang gelombang dan frekuensi dari beberapa spectrum cahaya tampak:

(sumber: http://Image-edukasi-pustaka.blogspot.com.)

D. Data percobaan

No. L (cm) d=1/N (cm) Orde (n) Warna P (cm)

1.

100

10-3

1

Merah 5,5

Kuning 5,25

Hijau 5

Biru 4,5

2

Merah 11,25

Kuning 11

Hijau 10,25

Biru 7,5

2. 100 1

3𝑥10−3

1

Merah 18

Kuning 16

Hijau 14

Biru 13

2

Merah 38

Kuning 35

Hijau 31,5

Biru 26

3. 100 1

6𝑥10−3

1

Merah 38

Kuning 34

Hijau 30

Biru 27

Keterangan:

1. cmlinesmmlinesN /10/100 3

1

2. cmlinesmmlinesN /103/300 3

2

3. cmlinesmmlinesN /106/100 3

3

Page 5: Prak.kisi Difraksi(3)

E. Analisis

a. Ketidakpastian L

mcmL 1100

mcmnstL 4105)1,0(2

1

2

1

b. Ketidakpastiaan p

mcmnstp 3105,2)5,0(2

1

2

1

c. Persamaan Panjang Gelombang (λ)

22 Lp

dpn

22 Lpn

dp

d. Ralat panjang gelombang (Δλ)

LL

pp

∆𝜆 =

𝜕𝑑𝑝

𝑛 𝑝2+𝐿2

𝜕𝑝 ∆𝑝 +

𝜕𝑑𝑝

𝑛 𝑝2+𝐿2

𝜕𝐿 ∆𝐿

Penurunan terhadap p

v

uxf )( maka

2

'')(

v

uvvuxf

x

22 Lpn

dp

pp

22 Lp

p

pn

d

p

1'

p

pupu

2

1

2222 )('

LppvLpv

2

122)1

2

1(22

2

122 )2(

2

1'

LpppLpLp

pp

vv

222

2

1

2222

2)(

)()1(''

Lp

LpppLp

n

d

v

uvvu

n

d

p

22

2

1

22222 )(

Lp

Lppn

dLp

n

d

p

Page 6: Prak.kisi Difraksi(3)

Penurunan terhadap L

22

1

LpLn

dp

L

2

122

Lp

Ln

dp

L

2

322)1

2

1(22

2

122 )2(

2

1

LpLLLpLp

L

2

322 LpL

n

dp

L

2

322

Lp

n

dpL

L

Sehingga:

LL

pp

LLpn

dpLp

Lp

Lppn

dLp

n

d

2

322

22

2

1

22222

)(

)(

e. Ketidakpastian panjang gelombang orde pertama (n=1)

4

2

323

2

2

1

222

1051105,2)1(

)1(1

pdpp

ppdpd

f. Ketidakpastian panjang gelombang orde kedua (n=2)

42

323

2

2

1

222

10512

105,2)1(

)1(2

12

pdp

p

ppd

pd

g. Perhitungan panjang gelombang beserta ketidakpastiannya

Data 1 (orde 1)

mlinesmmlinesN /10/100 5

1

mN

d 5

5

1

1 1010

11

1) Merah (p=5,5 cm =0,055 m)

mLp

dp 7

2

5

22104917,5

1)055,0(

055,010

4

10523

12

055,0055,05

103

105,2

)12

055,0(

2

1

)12

055,0(2

055,05

1012

055,05

10

mmm 8108 105161,2107376,2104887,2

Page 7: Prak.kisi Difraksi(3)

m710)2,05,5()(

2) Kuning (p=5,25 cm =0,0525 m)

mLp

dp 7

2

5

22102428,5

1)0525,0(

0525,010

4

10523

12

0525,00525,05

103

105,2

)12

0525,0(

2

1

)12

0525,0(2

0525,05

1012

0525,05

10

mmm 8108 104976,2106142,2104715,2

m710)2,02,5()(

3) Hijau (p=5 cm =0,05 m)

mLp

dp 7

2

5

22109938,4

1)05,0(

05,010

4

10523

12

05,005,05

103

105,2

)12

05,0(

2

1

)12

05,0(2

05,05

1012

05,05

10

mmm 8108 105156,2104906,2104907,2

m710)2,00,5()(

4) Biru (p=4,5 cm =0,045 m)

mLp

dp 7

2

5

22104954,4

1)045,0(

045,010

4

10523

12

045,0045,05

103

105,2

)12

045,0(

2

1

)12

045,0(2

045,05

1012

045,05

10

mmm 8108 105148,2102432,2104924,2

m710)2,05,4()(

Data 1 (orde 2)

mlinesmmlinesN /10/100 5

1

mN

d 5

5

1

1 1010

11

1) Merah (p=11,25 cm =0,1125 m)

mLp

dp 7

2

5

22106605,5

1)1125,0(2

1125,010

2

41052

3

12

1125,02

1125,05

103105,2

)12

1125,0(

2

1

)12

1125,0(2

1125,02

510

12

1125,02

510

mmm 8108 102544,1107599,2102268,1

Page 8: Prak.kisi Difraksi(3)

m710)1,07,5()(

2) Kuning (p=11 cm =0,11 m)

mLp

dp 7

2

5

22105332,5

1)11,0(2

11,010

2

41052

3

12

11,02

11,05

103105,2

)12

11,0(

2

1

)12

11,0(2

11,02

510

12

11,02

510

mmm 8118 102306,1109709,2102276,1

m710)1,05,5()(

3) Hijau (p=10,25 cm =0,1025 m)

mLp

dp 7

2

5

22101518,5

1)1025,0(2

1025,010

2

41052

3

12

1025,02

1025,05

103105,2

)12

1025,0(

2

1

)12

1025,0(2

1025,02

510

12

1025,02

510

mmm 8108 102558,1105226,2102306,1

m710)1,02,5()(

5) Biru (p=7,5 cm =0,075 m)

mLp

dp 7

2

5

22107605,3

1)075,0(2

075,010

2

41052

3

12

075,02

075,05

103105,2

)12

075,0(

2

1

)12

075,0(2

075,02

510

12

075,02

510

mmm 8108 102581,1108592,1102395,1

m710)1,08,3()(

Data 2 (orde 1)

mlinesmmlinesN /10.3/300 5

2

mN

d 5

5

2

1 10.3

1

10.3

11

1) Merah(p=18 cm =0,18 m)

mLp

dp 7

2

5

22109051,5

1)18,0(

18,0103

1

41052

3

12

18,018,05

103

13105,2

)12

18,0(

2

1

)12

18,0(2

18,05

103

11

218,0

510

3

1

mmm 9109 102301,8108599,2109441,7

Page 9: Prak.kisi Difraksi(3)

m710)1,09,5()(

2) Kuning (p=16 cm =0,16 m)

mLp

dp 7

2

5

22102664,5

1)16,0(

16,0103

1

41052

3

12

16,016,05

103

13105,2

)12

16,0(

2

1

)12

16,0(2

16,05

103

11

216,0

510

3

1

mmm 9109 104854,8105674,2102287,8

m710)1,03,5()(

3) Hijau (p=14 cm =0,14 m)

mLp

dp 7

2

5

22106216,4

1)14,0(

14,0103

1

41052

3

12

14,014,05

103

13105,2

)12

14,0(

2

1

)12

14,0(2

14,05

103

11

214,0

510

3

1

mmm 9109 103208,8102664,2100942,8

m710)1,06,4()(

4) Biru (p=13 cm =0,13 m)

mLp

dp 7

2

5

22102972,4

1)13,0(

13,0103

1

41052

3

12

13,013,05

103

13105,2

)12

13,0(

2

1

)12

13,0(2

13,05

103

11

213,0

510

3

1

mmm 9109 103377,8101129,2101264,8

m710)1,03,4()(

Data 2 (orde 2)

mlinesmmlinesN /10.3/300 5

2

mN

d 5

5

2

2 10.3

1

10.3

11

1) Merah (p=38 cm =0,38 m)

mLp

dp 7

2

5

22107752,6

1)38,0(2

38,0103

1

2

Page 10: Prak.kisi Difraksi(3)

41052

3

12

38,032

38,05

103105,2

)12

38,0(

2

1

)12

38,0(2

38,032

510

12

38,032

510

mmm 9109 106621,3105866,2104034,3

m710)04,078,6()(

2) Kuning (p=35 cm =0,35 m)

mLp

dp 7

2

5

221038839,6

1)35,0(2

35,0103

1

2

41052

3

12

35,032

35,05

103105,2

)12

35,0(

2

1

)12

35,0(2

35,032

510

12

35,032

510

mmm 9109 1055732,31074306,21028301,3

m710)04,039,6()(

3) Hijau (p=31,5 cm =0,315 m)

mLp

dp 7

2

5

22105043,5

1)315,0(2

315,0103

1

2

41052

3

12

315,032

315,05

103105,2

)12

315,0(

2

1

)12

315,0(2

315,032

510

12

315,032

510

mmm 9109 108432,3102777,2106154,3

m710)04,050,5()(

4) Biru (p=26 cm =0,26 m)

mLp

dp 7

2

5

22104774,4

1)26,0(2

26,0103

1

2

41052

3

12

26,032

26,05

103105,2

)12

26,0(

2

1

)12

26,0(2

26,032

510

12

26,032

510

mmm 9109 109736,3109642,1107772,3

m710)04,048,4()(

Data 3 (orde 1)

mlinesmmlinesN /10.6/600 5

3

mN

d 5

5

3

3 10.6

1

10.6

11

Page 11: Prak.kisi Difraksi(3)

1) Merah (p=38 cm =0,38 m)

mLp

dp 7

2

5

22109202,5

1)38,0(

38,0106

1

41052

3

12

38,038,06

5103105,2

)12

38,0(

2

1

)12

38,0(2

38,05

106

11

238,0

6

510

mmm 9109 106622,3105866,2104035,3

m710)04,092,5()(

2) Kuning (p=34 cm =0,34 m)

mLp

dp 7

2

5

22103650,5

1)34,0(

34,0106

1

41052

3

12

34,034,06

5103105,2

)12

34,0(

2

1

)12

34,0(2

34,06

5101

234,0

6

510

mmm 9109 106414,4104056,2104009,4

m710)05,036,5()(

3) Hijau (p=30 cm =0,30 m)

mLp

dp 7

2

5

22107891,4

1)30,0(

30,0106

1

41052

3

12

30,030,06

5103105,2

)12

30,0(

2

1

)12

30,0(2

30,06

5101

230,0

6

510

mmm 9109 108811,3101969,2106614,3

m710)04,079,4()(

4) Biru (p=27 cm =0,27 m)

mLp

dp 7

2

5

22103444,4

1)27,0(

27,0106

1

41052

3

12

27,027,06

5103105,2

)12

27,0(

2

1

)12

27,0(2

27,06

5101

227,0

6

510

mmm 9109 109518,3100246,2107493,3

m710)04,034,4()(

Page 12: Prak.kisi Difraksi(3)

h. Rata-rata berbobot panjang gelombang cahaya warna merah

No. 𝛌 ± 𝚫𝛌 (x10-7

m)

2

1

i

Wi

Wi 𝛌i

1. (5,5 ± 0,2) 25 137,5

2. (5,7 ± 0,1) 100 570

3. (5,9 ± 0,1) 100 590

4. (6,78 ± 0,04) 625 4237,5

5. (5,92 ± 0,04) 625 3700

Jumlah 1475 9235

mW

W

i

ii 77 102610,6101475

9235

mWi

77 100260,0101475

11

m710)03,026,6()(

Jadi panjang gelombang cahaya warna merah adalah

m710)03,026,6()(

i. Rata-rata berbobot panjang gelombang cahaya warna kuning

No. 𝛌 ± 𝚫𝛌 (x10-7

m)

2

1

i

Wi

Wi 𝛌i

1. (5,2 ± 0,2) 25 130

2. (5,5 ± 0,1) 100 550

3. (5,3 ± 0,1) 100 530

4. (6,39 ± 0,04) 625 3993,75

5. (5,36 ± 0,05) 400 2144

Jumlah 1250 7347,75

mW

W

i

ii 77 108782,5101250

75,7347

mWi

77 100283,0101250

11

m710)03,088,5()(

Jadi panjang gelombang cahaya warna merah adalah m710)03,088,5()(

j. Rata-rata berbobot panjang gelombang cahaya warna hijau

No. 𝛌 ± 𝚫𝛌 (x10-7

m)

2

1

i

Wi

Wi 𝛌i

1. (5,0 ± 0,2) 25 125

2. (5,2 ± 0,1) 100 520

3. (4,6 ± 0,1) 100 460

Page 13: Prak.kisi Difraksi(3)

4. (5,50 ± 0,04) 625 3437,5

5. (4,79 ± 0,04) 625 2993,75

Jumlah 1475 7536,25

mW

W

i

ii 77 101093,5101475

25,7536

mWi

77 100260,0101475

11

m710)03,011,5()(

Jadi panjang gelombang cahaya warna merah adalah m710)03,011,5()(

k. Rata-rata berbobot panjang gelombang cahaya warna Biru

No. 𝛌 ± 𝚫𝛌 (x10-7

m)

2

1

i

Wi

Wi 𝛌i

1. (4,5 ± 0,2) 25 112,5

2. (3,8 ± 0,1) 100 380

3. (4,3 ± 0,1) 100 430

4. (4,48 ± 0,04) 625 2800

5. (4,43 ± 0,04) 625 2768,75

Jumlah 1475 6491,25

mW

W

i

ii 77 104008,4101475

25,6491

mWi

77 100260,0101475

11

m710)03,040,4()(

Jadi panjang gelombang cahaya warna merah adalah

m710)03,040,4()(

l. Menghitung frekuensi spektrum cahaya

Persamaan:

fc

cf

Ralat:

fc

c

ff

2

1 ccf

Karena c merupakan ketetapan cahaya,maka nilainya tidak memiliki ralat, sehingga:

2

cf

Page 14: Prak.kisi Difraksi(3)

Frekuensi spektrum cahaya warna merah

smc /103 8

m710)03,026,6()(

Hzsm

smcf 14114

7

8

107923,4107923,41026,6

/103

Hzc

f 127

27

8

2102966,21003,0

)1026,6(

103

Hzff 1410)02,079,4()(

Frekuensi spektrum cahaya warna kuning

smc /103 8

m710)03,088,5()(

Hzsm

smcf 14114

7

8

101020,5101020,51088,5

/103

Hzc

f 127

27

8

2106031,21003,0

)1088,5(

103

Hzff 1410)03,010,5()(

Frekuensi spektrum cahaya warna hijau

smc /103 8

m710)03,011,5()(

Hzsm

smcf 14114

7

8

108708,5108708,51011,5

/103

Hzc

f 127

27

8

2104467,31003,0

)1011,5(

103

Hzff 1410)03,087,5()(

Frekuensi spektrum cahaya warna biru

smc /103 8

m710)03,040,4()(

Hzsm

smcf 14114

7

8

108182,6108182,61040,4

/103

Hzc

f 127

27

8

2106488,41003,0

)1040,4(

103

Hzff 1410)05,082,6()(

m. Panjang gelombang dan frekuensi cahaya warna merah

m710)03,026,6()(

Hzff 1410)02,079,4()(

n. Panjang gelombang dan frekuensi cahaya warna kuning

m710)03,088,5()(

Hzff 1410)03,010,5()(

Page 15: Prak.kisi Difraksi(3)

o. Panjang gelombang dan frekuensi cahaya warna hijau

m710)03,011,5()(

Hzff 1410)03,087,5()(

p. Panjang gelombang dan frekuensi cahaya warna biru

m710)03,040,4()(

Hzff 1410)05,082,6()(

F. Jawaban pertanyaan

1. Tentukan panjang gelombang cahaya untuk setiap spektrum pada setiap orde

a. Panjang gelombang warna merah orde 1

Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,5±0,2)x10-7

m

Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(5,9±0,1)x10-7

m

Dengan N = 600 lines/mm (λ±Δλ)=(5,92±0,04)x10-7

m

b. Panjang gelombang warna merah orde 2

Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,7±0,1)x10-7

m

Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(6,78±0,04)x10-7

m

c. Panjang gelombang warna kuning orde 1

Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,2±0,2)x10-7

m

Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(5,3±0,1)x10-7

m

Dengan N = 600 lines/mm (λ±Δλ)=(5,36±0,05)x10-7

m

d. Panjang gelombang warna kuning orde 2

Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,5±0,1)x10-7

m

Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(6,39±0,04)x10-7

m

e. Panjang gelombang warna hijau orde 1

Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,0±0,2)x10-7

m

Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(4,6±0,1)x10-7

m

Dengan N = 600 lines/mm (λ±Δλ)=(4,79±0,04)x10-7

m

f. Panjang gelombang warna hijau orde 2

Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,2±0,1)x10-7

m

Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(5,50±0,04)x10-7

m

g. Panjang gelombang warna biru orde 1

Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(4,5±0,2)x10-7

m

Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(4,3±0,1)x10-7

m

Dengan N = 600 lines/mm (λ±Δλ)=(4,43±0,04)x10-7

m

h. Panjang gelombang warna biru orde 2

Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(3,8±0,1)x10-7

m

Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(4,48±0,04)x10-7

m

2. Tentukan pula frekuensi gelombang cahaya masing-masing warna tersebut

Jawab:

Frekuensi gelombang cahaya warna merah Hzff 1410)02,079,4()(

Page 16: Prak.kisi Difraksi(3)

Frekuensi gelombang cahaya warna kuning Hzff 1410)03,010,5()(

Frekuensi gelombang cahaya warna hijau Hzff 1410)03,087,5()(

Frekuensi gelombang cahaya warna biru Hzff 1410)05,082,6()(

G. Kesimpulan

1. Panjang gelombang berbagai spektrum cahaya:

Gelombang warna merah m710)03,026,6()(

Gelombang warna kuning m710)03,088,5()(

Gelombang warna hijau m710)03,011,5()(

Gelombang warna biru m710)03,040,4()(

2. Frekuensi gelombang berbagai spectrum cahaya:

a. Gelombang warna merah Hzff 1410)02,079,4()(

b. Gelombang warna kuning Hzff 1410)03,010,5()(

c. Gelombang warna hijau Hzff 1410)03,087,5()(

d. Gelombang warna biru Hzff 1410)05,082,5()(

H. Pembahasan

Percobaan yang berjudul kisi difraksi ini antara lain bertujuan untuk menentukan

panjang gelombang warna tertentu pada spectrum cahaya dan menentukan frekuensi

warna spectrum cahaya. Dalam percobaan kali ini, kami melakukan pengamatan

menggunakan celah tunggal. Adapun jumlah kisi yang kami gunakan bermacam-macam,

yaitu terdiri dari N=100line/mm, N=300line/mm, dan N=600line/mm.

Data yang kami ambil berupa panjang gelombang dan frekuensi dari cahaya yang

terdifraksi menjadi beberapa spektrum cahaya tampak. Namun, yang kami amati

hanyalah spektrum cahaya warna merah, kuning, hijau dan biru. Setiap kisi kami ambil 2

orde kecuali untuk kisi yang 600 line/mm hanya 1 orde saja.

Untuk jarak antara kisi dengan celah kami buat tetap yaitu sepanjang 100 cm. data

yang kami ambil berupa jarak antara celah dengan spektrum warna yang terbentuk (p).

berdasarkan data yang kami peroleh kemudian saya analisis menggunakan persamaan

22 Lpn

dp

untuk mencari panjang gelombangnya, dengan n= jumlah orde. Lalu

dengan persamaan

cf

untuk mencari frekuensinya. Adapun panjang gelombang (λ)

yang digunakan untuk mencari frekuensi dari masing-masing spektrum cahaya yang akan

dicari adalah hasil dari nilai terbaik dari panjang gelombang spektrum tersebut untuk

semua orde. Lalu c atau cepat rambat cahaya menggunakan cepat rambat cahaya diudara

yaitu sebesar 3x108

m/s.

Berdasarkan analisis yang saya lakukan, maka diperoleh hasil panjang gelombang

untuk cahaya warna merah pada orde pertama dengan menggunakan kisi N=100line/mm

Page 17: Prak.kisi Difraksi(3)

diperoleh hasil m710).2,05,5()( , lalu untuk N=300line/mm diperoleh hasil

m710).1,09,5()( . Sedangkan untuk N=600line/mm diperoleh hasil hasil

m710).04,092,5()( . Kemudian untuk orde kedua dengan N=100line/mm

diperoleh hasil m710).1,07,5()( dan untuk N=300line/mm diperoleh hasil

m710).04,078,6()( . Dari beberapa hasil tersebut kemudian saya rata-rata

berbobot sehingga diperoleh hasil perhitungan terbaik dari panjang gelombang spektrum

cahaya warna merah sebesar hasil m710).03,026,6()( . Lalu untuk frekuensi

dari spektrum cahaya warna merah sebesar Hzff 1410)02,079,4()(

Untuk hasil panjang gelombang cahaya warna kuning pada orde pertama dengan

menggunakan kisi N=100line/mm diperoleh hasil m710).2,02,5()( , lalu

untuk N=300line/mm diperoleh hasil m710).1,03,5()( . Sedangkan untuk

N=600line/mm diperoleh hasil hasil m710).05,036,5()( . Kemudian untuk

orde kedua dengan N=100line/mm diperoleh hasil m710).1,05,5()( dan

untuk N=300line/mm diperoleh hasil m710).04,039,6()( . Dari beberapa

hasil tersebut kemudian saya rata-rata berbobot sehingga diperoleh hasil perhitungan

terbaik dari panjang gelombang spektrum cahaya warna merah sebesar hasil

m710).03,088,5()( . Lalu untuk frekuensi dari spektrum cahaya warna merah

sebesar Hzff 1410)03,010,5()(

Selanjutnya untuk hasil panjang gelombang cahaya warna hijau pada orde pertama

dengan menggunakan kisi N=100line/mm diperoleh hasil m710).2,00,5()( ,

lalu untuk N=300line/mm diperoleh hasil m710).1,06,4()( . Sedangkan

untuk N=600line/mm diperoleh hasil hasil m710).04,079,4()( . Kemudian

untuk orde kedua dengan N=100line/mm diperoleh hasil m710).1,02,5()(

dan untuk N=300line/mm diperoleh hasil m710).04,050,5()( . Dari beberapa

hasil tersebut kemudian saya rata-rata berbobot sehingga diperoleh hasil perhitungan

terbaik dari panjang gelombang spektrum cahaya warna merah sebesar hasil

m710).03,011,5()( . Lalu untuk frekuensi dari spektrum cahaya warna merah

sebesar Hzff 1410)03,087,5()(

Yang terakhir hasil panjang gelombang untuk cahaya warna biru pada orde pertama

dengan menggunakan kisi N=100line/mm diperoleh hasil m710).2,05,4()( ,

lalu untuk N=300line/mm diperoleh hasil m710).1,03,4()( . Sedangkan

untuk N=600line/mm diperoleh hasil hasil m710).04,043,4()( . Kemudian

untuk orde kedua dengan N=100line/mm diperoleh hasil m710).1,08,3()(

dan untuk N=300line/mm diperoleh hasil m710).04,048,4()( . Dari beberapa

hasil tersebut kemudian saya rata-rata berbobot sehingga diperoleh hasil perhitungan

terbaik dari panjang gelombang spektrum cahaya warna merah sebesar hasil

Page 18: Prak.kisi Difraksi(3)

m710).03,040,4()( . Lalu untuk frekuensi dari spektrum cahaya warna merah

sebesar Hzff 1410)025,082,6()(

Dari semua hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa spektrum cahaya yang

terbentuk akibat pembelokan cahaya membentuk spektrum cahaya yang terdiri dari sinar-

sinar cahaya tampak yang apabila diurutkan dari atas yaitu merah, jingga, kuning, hijau,

biru, nila , ungu mempunyai panjang gelombang dari besar ke kecil, namun sebaliknya

apabila diurutkan dari atas mempunyai frekuensi dari kecil ke besar. Hal ini sesuai

dengan analisis data yang kami peroleh menunjukkan hal seperti itu. Dan sudah sesuai

dengan dasar teori yang ada.

Adapun hasil dari percobaan ang kami lakukan apabila diurutkan dari yang

mempunyai panjang gelombang dari besar ke kecil adalah spektrum warna merah,

kuning, hijau dan biru. Begitu juga sebaliknya apabila diurutkan dari yang mempunyai

frekuensi dari yang besar ke kecil adalah spektrum warna biru, hijau, kuning lalu merah.

Hasil yang kami peroleh mengenai panjang gelombang dan frekuensi dari beberapa

spektrum cahaya yang terbentuk dari percobaan kisi difraksi ini sudah sesuai dengan

dasar teori yang ada, meskipun masih terdapat selisih yang tidak terlalu besar pula. Hal

ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain:

a. Ketelitian dari alat ukur yang kami gunakan sangat besar sekali, sehingga akan

mempengaruhi hasil yang diperoleh.

b. Jarak antara kisi dan celah yang dimungkinkan tergeser ketika mengamati cahaya

yang terbentuk pada kisi sehingga akan berpengaruh juga.

c. Karena pengamatan seseorang tentang warna cahaya yang terbentuk berbeda-beda.

Bisa saja ketika alat penunjuk sudah menunjukkan tepat pada cahaya yang dimaksud,

tetapi menurut pengamatan pengamat kurang sehingga akan berpengaruh pada hasil

p(jarak antara celah dengan warna).

d. Karena bayangan yang terbentuk buram, sehingga kami kesulitan untuk menentukan

dimana letak penunjuk yang ditempatkan pada spektrum cahaya yang terbentuk pada

jarak tertentu.

e. Karena setting alat yang sedemikian, sehingga tidak memungkinkan kita untuk bisa

mengamati spektrum cahaya yang terbentuk secara dekat, sehingga hasil yang

diperoleh akan berpengaruh pada hasil perhitungan.

f. Pada hasil pembulatan angka di analisis perhitungan akan berpengaruh pada hasil

akhir yang diperoleh.

Page 19: Prak.kisi Difraksi(3)

I. Daftar Pustaka

Anonim.-.Spektrum Kasat Mata. http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_kasat_mata.

Diakses pada tanggal 17 April 2013 pukul 09.00 WIB.

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid 2 Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.

Tim Fisika Dasar. 2013. Petunjuk Praktikum Pengantar lastrik magnet dan Optika.

Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA UNY.

Ramalis, Taufik Ramlan. 2001. Gelombang dan Optik.. Bandung: Jurusan Pendidikan

Fisika FMIPA UPI.

http://Image-edukasi-pustaka.blogspot.com. Diakses tanggal 17 April 2013.