rlab or01 - pengukuran panjang gelombang laser
DESCRIPTION
rLabTRANSCRIPT
1
Laporan Praktikum
Remote Laboratory
Pengukuran Panjang Gelombang Laser
Nama : Thareq Kemal Habibie
NPM : 1406552963
Fakultas/Prodi : Fakultas Teknik/Teknik Kimia
Judul Modul : Pengukuran Panjang Gelombang Laser
Nomor Modul : OR-01
Tanggal Praktikum : 14 September 2015
LABORATORIUM FISIKA DASAR
UPP IPD
UNIVERSITAS INDONESIA
2015
2
OR01 - Pengukuran Panjang Gelombang Laser
I. Tujuan
Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi
difraksi.
II. Alat
1) Piranti laser dan catu daya;
2) Piranti pemilih otomatis kisi difraksi (50 slit/ 1 mm);
3) Piranti scaner beserta detektor fotodioda;
4) Camcorder;
5) Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis.
III. Teori
Thomas Young dengan menggunakan percobaan celah ganda telah dapat
mengukur panjang gelombang cahaya. Masalahnya adalah pola interferensi yang
dihasilkan oleh celah ganda terlalu menyebar (kurang tajam), sehingga hasil
hitungan panjang gelombang menjadi kurang teliti.
Bagaimana cara agar dihasilkan pola interferensi yang lebih tajam pada
layar? Ternyata, jika cahaya dihalangi oleh penghalang yang memiliki lebih banyak
celah dengan lebar sama dan jarak antar celah yang berdekatan juga sama,
didapat pola pita-pita terang yang lebih tajam. Pada gambar tampak pola
interefernsi cahaya yang dihasilkan oleh penghalang yang memiliki 20 celah sejajar
membentuk garis-garis terang yang tajam. Jadi, untuk mengukur panjang
gelombang dengan lebih teliti harus digunakan penghalang yang memiliki
sejumlah besar celah-celah sejajar. Ini disebut kisi difraksi.
Kisi difraksi atau dapat pula disebut kisi interferensi terdiri dari banyak kisi
paralel yang dapat mentransmisikan berkas cahaya melewati kisi-kisinya. Kisi
3
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.2). 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.2.) maka Δl = d sin θ, sehingga
dengan m = 1, 2, 3, ...
Gambar 2. Diagram difraksi pada kisi difraksi
IV. 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.
1. Mengaktifkan webcam
2. Meng”klik” ikon “set”
3. Menghidupkan catu daya (power supply)
4. Melakukan scanning intensitas pola difraksi dengan meng “klik” ikon
“ukur”
5. Memindahkan data dari R-lab ke dalam Excel dengan megklik “simpan ke
excel”
V. Tugas & Evaluasi
4
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.
VI. Hasil Percobaan
Data Pengamatan:
Posisi (mm) Intensitas
0 0.06
0.44 0.06
0.88 0.06
1.32 0.06
1.76 0.06
2.2 0.06
2.64 0.06
3.08 0.06
3.52 0.06
3.96 0.06
4.4 0.06
4.84 0.06
5.28 0.06
5.72 0.06
6.16 0.06
6.6 0.06
7.04 0.07
7.48 0.07
7.92 0.07
8.36 0.08
5
8.8 0.08
9.24 0.09
9.68 0.12
10.12 0.18
10.56 0.33
11 0.44
11.44 0.46
11.88 0.48
12.32 0.43
12.76 0.32
13.2 0.19
13.64 0.11
14.08 0.08
14.52 0.07
14.96 0.07
15.4 0.07
15.84 0.07
16.28 0.06
16.72 0.06
17.16 0.06
17.6 0.06
18.04 0.06
18.48 0.06
18.92 0.06
19.36 0.06
19.8 0.06
20.24 0.06
20.68 0.06
21.12 0.06
21.56 0.06
22 0.06
22.44 0.06
22.88 0.06
23.32 0.06
23.76 0.06
24.2 0.06
24.64 0.06
25.08 0.06
25.52 0.06
25.96 0.06
26.4 0.06
26.84 0.06
27.28 0.06
27.72 0.06
28.16 0.06
6
28.6 0.06
29.04 0.06
29.48 0.06
29.92 0.06
30.36 0.06
30.8 0.06
31.24 0.06
31.68 0.06
32.12 0.06
32.56 0.06
33 0.06
33.44 0.06
33.88 0.06
34.32 0.06
34.76 0.06
35.2 0.06
35.64 0.06
36.08 0.06
36.52 0.06
36.96 0.06
37.4 0.06
37.84 0.06
38.28 0.06
38.72 0.06
39.16 0.06
39.6 0.06
40.04 0.06
40.48 0.06
40.92 0.06
41.36 0.06
41.8 0.06
42.24 0.06
42.68 0.06
43.12 0.06
43.56 0.06
44 0.06
44.44 0.07
44.88 0.06
45.32 0.06
45.76 0.07
46.2 0.06
46.64 0.07
47.08 0.07
47.52 0.06
47.96 0.07
7
48.4 0.08
48.84 0.08
49.28 0.14
49.72 0.16
50.16 0.23
50.6 0.28
51.04 0.29
51.48 0.38
51.92 0.44
52.36 0.55
52.8 1.64
53.24 3.12
53.68 4.28
54.12 4.91
54.56 4.96
55 4.77
55.44 3.34
55.88 2.16
56.32 0.62
56.76 0.4
57.2 0.23
57.64 0.24
58.08 0.2
58.52 0.15
58.96 0.13
59.4 0.1
59.84 0.07
60.28 0.07
60.72 0.06
61.16 0.07
61.6 0.06
62.04 0.06
62.48 0.07
62.92 0.06
63.36 0.06
63.8 0.07
64.24 0.06
64.68 0.06
65.12 0.06
65.56 0.06
66 0.06
66.44 0.06
66.88 0.06
67.32 0.06
67.76 0.06
8
68.2 0.06
68.64 0.06
69.08 0.06
69.52 0.06
69.96 0.06
70.4 0.06
70.84 0.06
71.28 0.06
71.72 0.06
72.16 0.06
72.6 0.06
73.04 0.06
73.48 0.06
73.92 0.06
74.36 0.06
74.8 0.06
75.24 0.06
75.68 0.06
76.12 0.06
76.56 0.06
77 0.06
77.44 0.06
77.88 0.06
78.32 0.06
78.76 0.06
79.2 0.06
79.64 0.06
80.08 0.06
80.52 0.06
80.96 0.06
81.4 0.06
81.84 0.06
82.28 0.06
82.72 0.06
83.16 0.06
83.6 0.06
84.04 0.07
84.48 0.07
84.92 0.07
85.36 0.07
85.8 0.07
86.24 0.07
86.68 0.07
87.12 0.07
87.56 0.07
9
88 0.07
88.44 0.07
88.88 0.07
89.32 0.07
89.76 0.08
90.2 0.08
90.64 0.1
91.08 0.13
91.52 0.21
91.96 0.39
92.4 0.51
92.84 0.72
93.28 0.65
93.72 0.78
94.16 1.06
94.6 1.5
95.04 3.1
95.48 4.96
95.92 4.96
96.36 4.96
96.8 4.96
97.24 4.96
97.68 4.52
98.12 3.18
98.56 1.47
99 0.76
99.44 0.55
99.88 0.53
100.32 0.51
100.76 0.43
101.2 0.27
101.64 0.22
102.08 0.11
102.52 0.08
102.96 0.07
103.4 0.07
103.84 0.07
104.28 0.07
104.72 0.07
105.16 0.07
105.6 0.07
106.04 0.07
106.48 0.06
106.92 0.07
107.36 0.07
10
107.8 0.06
108.24 0.07
108.68 0.07
109.12 0.07
109.56 0.07
110 0.06
110.44 0.06
110.88 0.07
111.32 0.06
111.76 0.06
112.2 0.07
112.64 0.06
113.08 0.07
113.52 0.06
113.96 0.06
114.4 0.07
114.84 0.06
115.28 0.06
115.72 0.07
116.16 0.06
116.6 0.06
117.04 0.07
117.48 0.06
117.92 0.07
118.36 0.06
118.8 0.06
119.24 0.07
119.68 0.06
120.12 0.06
120.56 0.07
121 0.06
121.44 0.07
121.88 0.07
122.32 0.06
122.76 0.07
123.2 0.07
123.64 0.07
124.08 0.07
124.52 0.07
124.96 0.07
125.4 0.07
125.84 0.07
126.28 0.07
126.72 0.08
127.16 0.07
11
127.6 0.08
128.04 0.07
128.48 0.07
128.92 0.08
129.36 0.08
129.8 0.08
130.24 0.08
130.68 0.08
131.12 0.09
131.56 0.09
132 0.1
132.44 0.11
132.88 0.14
133.32 0.21
133.76 0.49
134.2 0.63
134.64 0.96
135.08 1.1
135.52 1.07
135.96 1.24
136.4 1.47
136.84 2.15
137.28 3.85
137.72 4.96
138.16 4.96
138.6 4.96
139.04 4.96
139.48 4.84
139.92 2.75
140.36 1.96
140.8 1.02
141.24 0.87
141.68 0.86
142.12 0.84
142.56 0.79
143 0.53
143.44 0.39
143.88 0.29
144.32 0.11
144.76 0.09
145.2 0.08
145.64 0.08
146.08 0.08
146.52 0.08
146.96 0.08
12
147.4 0.08
147.84 0.08
148.28 0.09
148.72 0.08
149.16 0.08
149.6 0.08
150.04 0.08
150.48 0.08
150.92 0.08
151.36 0.08
151.8 0.08
152.24 0.07
152.68 0.08
153.12 0.08
153.56 0.07
154 0.08
154.44 0.08
154.88 0.07
155.32 0.08
155.76 0.07
156.2 0.07
156.64 0.07
157.08 0.07
157.52 0.07
157.96 0.07
158.4 0.07
158.84 0.08
159.28 0.08
159.72 0.08
160.16 0.08
160.6 0.08
161.04 0.08
161.48 0.09
161.92 0.08
162.36 0.09
162.8 0.09
163.24 0.09
163.68 0.09
164.12 0.09
164.56 0.1
165 0.1
165.44 0.1
165.88 0.11
166.32 0.12
166.76 0.12
13
167.2 0.13
167.64 0.16
168.08 0.2
168.52 0.23
168.96 0.28
169.4 0.26
169.84 0.24
170.28 0.25
170.72 0.25
171.16 0.27
171.6 0.27
172.04 0.31
172.48 0.35
172.92 0.39
173.36 0.48
173.8 0.56
174.24 0.68
174.68 1.09
175.12 3.01
175.56 4.96
176 4.96
176.44 4.96
176.88 4.96
177.32 4.96
177.76 4.96
178.2 4.96
178.64 4.96
179.08 4.96
179.52 4.96
179.96 4.96
180.4 4.96
180.84 4.96
181.28 4.96
181.72 4.96
182.16 4.96
182.6 4.96
183.04 4.96
183.48 4.96
183.92 4.96
184.36 4.96
184.8 4.96
185.24 4.96
185.68 2.58
186.12 0.6
186.56 0.28
14
187 0.25
187.44 0.24
187.88 0.25
188.32 0.28
188.76 0.3
189.2 0.32
189.64 0.32
190.08 0.31
190.52 0.26
190.96 0.19
191.4 0.19
191.84 0.2
192.28 0.2
192.72 0.22
193.16 0.21
193.6 0.21
194.04 0.12
194.48 0.08
194.92 0.08
195.36 0.08
195.8 0.08
196.24 0.08
196.68 0.08
197.12 0.07
197.56 0.08
198 0.07
198.44 0.08
198.88 0.08
199.32 0.07
199.76 0.07
200.2 0.07
200.64 0.07
201.08 0.07
201.52 0.07
201.96 0.07
202.4 0.07
202.84 0.07
203.28 0.07
203.72 0.07
204.16 0.07
204.6 0.07
205.04 0.07
205.48 0.07
205.92 0.07
206.36 0.07
15
206.8 0.07
207.24 0.07
207.68 0.07
208.12 0.07
208.56 0.08
209 0.07
209.44 0.08
209.88 0.08
210.32 0.08
210.76 0.09
211.2 0.08
211.64 0.08
212.08 0.08
212.52 0.08
212.96 0.08
213.4 0.09
213.84 0.08
214.28 0.09
214.72 0.09
215.16 0.1
215.6 0.11
216.04 0.11
216.48 0.17
216.92 0.3
217.36 0.46
217.8 0.7
218.24 0.91
218.68 0.95
219.12 1
219.56 1.14
220 1.16
220.44 1.45
220.88 1.57
221.32 1.75
221.76 1.71
222.2 1.51
222.64 1.48
223.08 1.53
223.52 1.31
223.96 1.14
224.4 1.05
224.84 0.94
225.28 0.87
225.72 0.84
226.16 0.67
16
226.6 0.52
227.04 0.47
227.48 0.25
227.92 0.1
228.36 0.08
228.8 0.08
229.24 0.08
229.68 0.08
230.12 0.09
230.56 0.09
231 0.09
231.44 0.09
231.88 0.09
232.32 0.08
232.76 0.08
233.2 0.07
233.64 0.08
234.08 0.07
234.52 0.07
234.96 0.08
235.4 0.07
235.84 0.07
236.28 0.07
236.72 0.06
237.16 0.06
237.6 0.07
238.04 0.06
238.48 0.07
238.92 0.06
239.36 0.06
239.8 0.07
240.24 0.06
240.68 0.06
241.12 0.07
241.56 0.06
242 0.06
242.44 0.06
242.88 0.06
243.32 0.06
243.76 0.06
244.2 0.06
244.64 0.07
245.08 0.06
245.52 0.06
245.96 0.07
17
246.4 0.06
246.84 0.06
247.28 0.06
247.72 0.06
248.16 0.07
248.6 0.06
249.04 0.06
249.48 0.07
249.92 0.06
250.36 0.06
250.8 0.07
251.24 0.06
251.68 0.07
252.12 0.07
252.56 0.07
253 0.07
253.44 0.07
253.88 0.07
254.32 0.07
254.76 0.07
255.2 0.07
255.64 0.07
256.08 0.07
256.52 0.08
256.96 0.08
257.4 0.08
257.84 0.1
258.28 0.14
258.72 0.23
259.16 0.29
259.6 0.47
260.04 0.52
260.48 0.57
260.92 0.64
261.36 0.69
261.8 0.79
262.24 0.94
262.68 0.99
263.12 1.01
263.56 1.03
264 0.87
264.44 0.9
264.88 0.98
265.32 0.86
265.76 0.77
18
266.2 0.73
266.64 0.53
267.08 0.57
267.52 0.49
267.96 0.4
268.4 0.34
268.84 0.29
269.28 0.14
269.72 0.08
270.16 0.07
270.6 0.07
271.04 0.07
271.48 0.07
271.92 0.08
272.36 0.08
272.8 0.08
273.24 0.08
273.68 0.08
274.12 0.07
274.56 0.07
275 0.07
275.44 0.07
275.88 0.07
276.32 0.07
276.76 0.07
277.2 0.07
277.64 0.06
278.08 0.06
278.52 0.06
278.96 0.06
279.4 0.06
279.84 0.06
280.28 0.06
280.72 0.06
281.16 0.06
281.6 0.06
282.04 0.06
282.48 0.06
282.92 0.06
283.36 0.06
283.8 0.06
284.24 0.06
284.68 0.06
285.12 0.06
285.56 0.06
19
286 0.06
286.44 0.06
286.88 0.06
287.32 0.06
287.76 0.06
288.2 0.06
288.64 0.06
289.08 0.06
289.52 0.06
289.96 0.06
290.4 0.06
290.84 0.06
291.28 0.06
291.72 0.06
292.16 0.06
292.6 0.06
293.04 0.06
293.48 0.06
293.92 0.06
294.36 0.06
294.8 0.06
295.24 0.06
295.68 0.06
296.12 0.06
296.56 0.06
297 0.06
297.44 0.06
297.88 0.06
298.32 0.06
298.76 0.07
299.2 0.07
299.64 0.07
300.08 0.09
300.52 0.11
300.96 0.12
301.4 0.17
301.84 0.18
302.28 0.21
302.72 0.23
303.16 0.24
303.6 0.28
304.04 0.3
304.48 0.31
304.92 0.32
305.36 0.32
20
305.8 0.29
306.24 0.31
306.68 0.33
307.12 0.32
307.56 0.29
308 0.27
308.44 0.22
308.88 0.21
309.32 0.19
309.76 0.17
310.2 0.15
310.64 0.13
311.08 0.1
311.52 0.07
311.96 0.07
312.4 0.06
312.84 0.06
313.28 0.07
313.72 0.06
314.16 0.07
314.6 0.07
315.04 0.07
315.48 0.07
315.92 0.07
316.36 0.06
316.8 0.06
317.24 0.06
317.68 0.06
318.12 0.07
318.56 0.06
319 0.06
319.44 0.06
319.88 0.06
320.32 0.06
320.76 0.06
321.2 0.06
321.64 0.06
322.08 0.06
322.52 0.06
322.96 0.06
323.4 0.06
323.84 0.06
324.28 0.06
324.72 0.06
325.16 0.06
21
325.6 0.06
326.04 0.06
326.48 0.06
326.92 0.06
327.36 0.06
327.8 0.06
328.24 0.06
328.68 0.06
329.12 0.06
329.56 0.06
330 0.06
330.44 0.06
330.88 0.06
331.32 0.06
331.76 0.06
332.2 0.06
332.64 0.06
333.08 0.06
333.52 0.06
333.96 0.06
334.4 0.06
334.84 0.06
335.28 0.06
335.72 0.06
336.16 0.06
336.6 0.06
337.04 0.06
337.48 0.06
337.92 0.06
338.36 0.06
338.8 0.06
339.24 0.06
339.68 0.06
340.12 0.06
340.56 0.06
341 0.06
341.44 0.06
341.88 0.06
342.32 0.06
342.76 0.06
343.2 0.06
343.64 0.07
344.08 0.06
344.52 0.07
344.96 0.07
22
345.4 0.06
345.84 0.07
346.28 0.07
346.72 0.07
347.16 0.07
347.6 0.07
348.04 0.07
348.48 0.07
348.92 0.07
349.36 0.07
349.8 0.07
350.24 0.07
350.68 0.07
351.12 0.06
351.56 0.06
352 0.07
352.44 0.06
352.88 0.06
353.32 0.06
353.76 0.06
354.2 0.06
354.64 0.06
355.08 0.06
355.52 0.06
355.96 0.06
356.4 0.06
356.84 0.06
357.28 0.06
357.72 0.06
358.16 0.06
358.6 0.06
359.04 0.06
Pengolahan Data
1. Membuat grafik intensitas terhadap posisi
23
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.
Berdasarkan data pengamatan, maka didapatkan terang pusatnya = 180.4
mm.
Posisi orde 1 adalah 221.32 mm dan 138.38 mm.
Posisi orde 2 adalah 263.56 mm dan 96.36 mm.
Posisi orde 3 adalah 306.68 mm dan 54.56 mm.
3. 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
a. Jarak orde 1
Jarak 1 = | posisi terang pusat – posisi orde 1 | = | 180.4 – 221.32 | = 40.92
Jarak 2 = | posisi terang pusat – posisi orde 1 | = | 180.4 – 138.38 | = 42.02
Jarak = (40.92 + 42.02) /2 = 41.47 mm
- Sin θ = Y / L = 0.04147/ 1.3
Θ = 1.82o
- Tan θ = Y / L = 0.04147/ 1.3
0
1
2
3
4
5
6
1
29
57
85
11
3
14
1
16
9
19
7
22
5
25
3
28
1
30
9
33
7
36
5
39
3
42
1
44
9
47
7
50
5
53
3
56
1
58
9
61
7
64
5
67
3
70
1
72
9
75
7
78
5
81
3
Grafik Intesintas terhadap Posisi
24
Θ = 1.82o
b. Jarak orde 2
Jarak 1 = | posisi terang pusat – posisi orde 2 | = | 180.4 – 263.56 | = 83.16
Jarak 2 = | posisi terang pusat – posisi orde 2 | = | 180.4 – 96.36 | = 84.04
Jarak = (83.16+84.04) /2 = 83.6 mm
- Sin θ = Y / L = 0.0836 / 1.3
Θ = 3.68o
- Tan θ = Y / L = 0.0836 / 1.3
Θ = 3.68o
c. Jarak orde 3
Jarak 1 = | posisi terang pusat – posisi orde 3 | = | 180.4 – 306.68 | = 126.28
Jarak 2 = | posisi terang pusat – posisi orde 3 | = | 180.4 – 54.56 | = 125.84
Jarak = (126.28+125.84) /2 = 126.06 mm
- Sin θ = Y / L = 0.12606 / 1.3
Θ = 5.56o
- Tan θ = Y / L = 0.12606 / 1.3
Θ = 5.56o
4. Buatlah grafik sin θ sebagai fungsi orde difraksi (sin θ vs m) dan hitunglah
panjang gelombang (λ) sinar laser berdasarkan gradien garis yang
diperoleh.
m Sin θ
1 0.03190
2 0.06430
3 0.09696
Sehingga didapatkan grafik sebagai berikut:
25
No. x y x2 y
2 xy
1 1 0.0319 1 0.001 0.0319
2 2 0.0643 4 0.0041 0.1286
3 3 0.09696 9 0.0094 0.29088
Σ 6 0.19316 14 0.0145 0.45138
y = bx + a y = 0.032x – 0.00067
berdasarkan grafik, didapatkan m = 0.032
d = 0.00002 m
Maka,
λ = m x d
= 0.032 x 0.00002
λ = 6.4x10-7 m
5. 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.
Apabila sin θ didekati tan θ maka titik-titik pada grafik akan berubah
sehingga:
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
1 2 3
Orde (m)
Sin θ
Series1
Linear (Series1)
26
No Orde Tan θ θ
1 1 0.0005 1.82
2 2 0.0011 3.68
3 3 0.0016 5.56
Sehingga didapatkan grafik sebagai berikut:
Ternyata diperoleh persamaan garis yang sama dengan grafik sin θ
vs Orde, sehingga nilai λ yang diperoleh sama dengan yang menggunakan
sin θ yakni sebesar 6.4x10-7 m dan kesalahan relatif 0.
VII. Analisis Percobaan
Pada percobaan kali ini dilaksanakan pengukuran panjang gelombang dari
laser. percobaan dilaksanakan dengan melewatkan berkas sinar laser pada kisi
difraksi. Kisi difraksi tersusun atas kisi-kisi dan mampu melenturkan berkas sinar
sehingga membentuk gelombang setengah lingkaran yang melebar dan
membentuk pola gelap terang seperti yang ditunjukkan gambar berikut :
0.0005
0.0011
0.0016
0
0.0002
0.0004
0.0006
0.0008
0.001
0.0012
0.0014
0.0016
0.0018
1 2 3
Orde (m)
Tan θ vs Orde
Series1
Linear (Series1)
27
Pelengkungan gelombang tersebut menyebabkan terjadinya interferensi
gelombang yang bersifat konstruktif dan destruktif. Pola konstruktif muncul
sebagai terang dan destruktif muncul sebagai area gelap. Orde terang merupakan
bilangan bulat yang digunakan untuk menunjukkan pola terang ke sekian dari
terang pusat (orde nol memiliki sudut penyimpangan nol derajat). Persamaan yang
digunakan untuk menentukan panjang gelombang laser adalah sebagai berikut :
𝑃𝑑
𝐿= 𝑚𝜆 →
𝑚𝜆
𝑑=𝑃
𝐿→ 𝑠𝑖𝑛𝜃 =
𝑃
𝐿
Dengan menyusun grafik sin θ vs orde, dapat diperoleh persamaan garis
sehingga nilai panjang gelombang dapat dihitung. Pada percobaan kali ini, semua
langkah-langkah dilakukan secara online melalui internet. Kekurangan dari
metode yang digunakan adalah praktikan tidak dapat mengoperasikan alat secara
langsung. Walaupun rLab menyediakan fasilitas video, tetapi kualitas jaringan
internet di Indonesia, khususnya di wilayah UI masih kurang cepat untuk
mengakses video dengan cepat. Sehingga, waktu yang tersedia kurang memenuhi
dan akhirnya fasilitas video tidak digunakan.
Akan tetapi, kelebihan dari metode ini lebih banyak dibandingkan
kekurangannya. Kelebihan tersebut adalah praktikan dapat mengakses rLab di
mana saja dan kapan saja, sehingga memudahkan praktikan untuk mempelajari
pengolahan data dan penurunan kesimpulan dari percobaan yang merupakan inti
dari pembelajaran praktikum fisika dasar 2 ini.
Data yang diperoleh berdasarkan percobaan online yang telah dilakukan
berjumlah 817 buah data yang meliputi posisi dalam millimeter dan intensitas
cahaya laser. Data kemudian diolah dengan membuatnya dalam bentuk grafik dan
diperoleh data sebagai berikut :
Orde nol berada pada 180.4 mm ; orde satu berada pada 221.32 mm dan
138.38 mm; Sementara itu orde 2 berada pada 263.56 mm dan 96.36 mm;
Orde tiga berada pada 306.68 mm dan 54.56 mm.
Data kemudian diolah dan dibentuk grafik sin θ vs orde untuk
kemudian diperoleh persamaan garis y = mx di mana x adalah orde dan m adalah λ/d. Dengan menggunakan d = 2x10-7 m, nilai λ akan diperoleh.
28
Berdasarkan hasil pengolahan data diperoleh nilai panjang gelombang laser
sebesar 6.4 x 10-7 m. Pada spektra GEM panjang gelombang tersebut terletak pada
rentang gelombang cahaya tampak hingga ultra ungu. Keterangan lebih dapat dilihat
pada gambar berikut :
Gambar 3. Spektra Gelombang Elektromagnetik (GEM)
Ketika nilai sin θ didekati dengan tan θ, disusun kembali grafik tan θ vs orde
dan diperoleh persamaan yang sama persis dengan grafik sin θ vs orde. Hal tersebut
berarti bahwa sudut yang dibentuk sangat kecil sehingga nilai tan θ dan sin θ dekat
atau hampir sama. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa penggunaan tan atau sin tidak
berpengaruh signifikan terhadap penghitungan.
Berdasarkan pengolahan data, diperoleh fakta lain bahwa nilai sin θ
berbanding lurus dengan orde. Semakin besar orde, semakin besar pula nilai sin θ. Hal
serupa berlaku untuk hubungan tan θ dan orde.
VIII. Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan adalah sebagai berikut :
Panjang gelombang laser adalah 6.4 x 10-7 m dan terletak pada rentang panjang
gelombang UV dan Cahaya tampak.
Besar sudut θ berbanding lururs dengan nilai orde.
Nilai sin θ sama dengan tan θ untuk θ kecil.
Semakin besar nilai orde, semakin besar pula jarak antara terang pusat dengan posisi
jatuhnya cahaya.
Semakin besar nilai orde, semakin besar pula sudut deviasi yang terbentuk.
Panjang gelombang laser yang digunakan bergantung pada sudut deviasi yang
29
terbentuk pada orde-orde cahayanya dan jarak antarcelah pada kisi difraksi tersebut.
IX. Referensi
Giancoli, D.C. 2000. Physiscs for Scientists and Engineers 3rd
Edition. Prentince Hall
: NJ.
Halliday, Resnick, Walker. 2005. Fundamentals of Physiscs 7th
Edition. John
Wiley & Sons Inc. : NJ.