2012 Laporan Fisika Difraksi Kisi
Nama : -
Debby Octaerdiyani Okta Eka Suryani Siti Lutfiah A Thoriq Rahmat
(15) (27) (33) (35)
Asus [Type the company name] 1/1/2012
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Peristiwa difraksi cahaya yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari, misalnya bayangbayang benda yang nampak pada dinding atau lantai, tepi-tepinya terlihat kabur atau tidak fokus. Difraksi cahaya atau pelenturan cahaya adalah peristiwa penyebaran atau pembelokan arah cahaya oleh tepian benda. Pada penelitian kali ini peneliti ingin mengetahui panjang gelombang pada proses difraksi cahaya pada kisi. Kisi difraksi merupakan sederetan celah dengan jumlah yang sangat banyak.
1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana panjang gelombang sinar laser pada percobaan difraksi kisi? 2. Bagaimana perbedaan panjang gelombang laser pada kisi 100lines/mm, 300 lines/mm dan 600 lines/mm? 1.3 Tujuan 1. Untuk menentukan panjang gelombang sinar laser pada percobaan difraksi kisi. 2. Untuk mengetahui perbedaan panjang gelombang laser pada kisi 100lines/mm, 300 lines/mm dan 600 lines/mm
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Seberkas cahaya sejajar yang mengenai celah sempit yang berada di depan layar, maka pada layar tidak terdapat bagian yang terang dengan luas yang sama dengan luas celahnya, melainkan terdapat terang utama yang kiri kanannya dikelilingi garis/pita gelap dan terang secara berselang-seling. Peristiwa pembelokan cahaya ke belakang penghalang disebut peristiwa difraksi. Difraksi pertama kali diungkapkan oleh Fransesco Grimaldi (1618-1663), walaupun Newton tidak menerima kebenaran teori tentang gelombang cahaya, sedangkan Huygens tidak mempercayai difraksi ini walaupun dia yakin akan kebenaran teori gelombang cahaya . Huygen berpendapat bahwa gelombang sekunder hanya efektif pada titik-titik singgung dengan selubungnya saja, sehingga tidak memungkinkan terjadinya difraksi ( Suparmono, 2005 : 27 ). Apabila sebuah sinar tegak lurus mengenai sebuah kisi maka akan timbul difraksi. Difraksi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu difraksi Fresnel dan difraksi Fraunhoffer. Disebut difraksi Fresnel jika jarak layar kisi relatif dekat dan disebut difraksi Fraunhoffer jika jarak layar kisi relatif jauh. Difraksi Fraunhoffer dapat juga terjadi walaupun layar tidak jauh letaknya, dengan cara meletakkan sebuah lensa positif dibelakang kisi dan layar diletakkan pada titik api lensa tersebut. Perhitungan difraksi pada prakteknya sulit dilakukan, walaupun prinsipnya sederhana. Oleh karena itu, perhitungan difraksi harus dilakukan berkali-kali untuk semua titik pada layar yang ingin diketahui intensitasnya (Sutrisno, 1983: 43). Suatu alat optik yang terdiri dari banyak sekali celah sempit pada jarak yang sama disebut kisi. Jika jarak antara dua celah yang beraturan (konstanta kisi) d dan sinar yang digunakan adalah monokromatis dengan panjang gelombang maka disuatu tempay pada layar akan terang apabila dipenuhi persamaan :
Dengan m = 1,2,3,… adalah tingkat atau orde difraksi dan adalah sudut deviasi sinar yang dialami setelah melewati kisi.Ruas kiri persamaan (8.1) tidak lain adalah selisih panjang jalan yang dilalui oleh sinar dari celah berurutan. Persamaan di atas dapat ditulis
Apabila sinar yang digunakan polikromatis maka terjadilah garis spektrum yang letaknya satu sama lain berdampingandengan warna yang bermacam-macam tergantung pada panjang gelombangnya. Dengan menggunakan metode triangulasi maka besarnya dapat diperoleh dengan mengukur jarak kisi ke layar dan jarak antara garis spektrum dan terang utama. Apabila jarak antara kisi telah diketahui maka dapat ditentukan pula,
Kisi difraksi adalah alat yang sangat berguna untuk menganalisis sumber-sumber cahaya. Sebuah kisi dapat dibuat dengan cara membuat goresan garis yang sejajar pada sekeping kaca dengan menggunakan teknik mesin yang presisi. Celah diantara goresan-goresan adalah transparan terhadap cahaya dan karena itu bertindak sebagai celah-celah yang terpisah.
Kisi Difraksi Diantara kisi dan layar terdapat lensa positif untuk memfokuskan sinar-sinar ke titik P. Intensitas yang teramati pada layar maerupakan kombinasi interferensi dan difraksi. Pada difraksi kisi , tiap celah dianggap sebagai sumber gelombang koheren. Jika terdapat N garis per satuan panjang, maka tetapan kisi, d, adalah kebalikan dari N.
d= Dari gambar di atas terlihat bahwa pada lintasan di antara gelombang-gelombang dari dua celah yang berdekatan adalah dsin . Jika beda lintasan sama dengan 1 panjang gelombang atau kelipatan bulat dari panjang gelombang, gelombang-gelombang dari semua celah akan sefase di suatu titik dan satu garis terang akan diamati di layar. Karena itu, syarat interferensi konstruktif atau garis terang pada sudut deviasi
adalah
∆S = d sin = n dengan n = 0,1,2,3,dst
n = 0 menyatakan maksimum orde ke -0 atau terang pusat, n = 1 menyatakan maksimum orde ke-1 atau garis terang pertama, n = 2 menyatakan maksimum orde ke-2 atau garis terang kedua. Panjang gelombang sinar laser dapat ditentukan oleh persamaan = dp/l
= panjang gelombang (nm) P = jarak titik pusat ke terang- 1 disebelah kiri/ kanan. L = jarak kisi ke layar D = jarak antar celah = 1/k N = jumlah garis tiap mm
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada hari Kamis, pada tanggal 20 September 2010 di kelas XII IPA 5 SMAN 1 Jember. 3.2 Alat dan Bahan 1. Sinar laser
2. Kisi difraksi
3. Alat ukur (penggaris, meteran)
4. Layar/ tembok
3.3 Cara Kerja 1. Menyususun alat dan bahan praktikum sedemikian rupa.
2. Mengatur jarak antara layar dengan kisi difraksi agar mendapatkan bayangan dari pointer laser dengan jelas. 3. Menyalakan pointer laser dan menyinari pada kisi difraksi secara tegak lurus serta mengusahakannya agar tidak goyang. 4. Mencatat data-data yang diperoleh dari praktikum sesuai dengan tabel yang terdapat pada hasil pengamatan. 5. Mengulangi langkah ke-4 dan ke-5 dengan jarak layar ke kisi difraksi yang berbeda sehingga mendapatkan data yang lebih akurat.
BAB IV PEMBAHASAN
TABEL HASIL PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG (λ)
No.
k (mm)
d (mm) l (mm)
1
100 lines/mm
0, 01
2 3
100 lines/mm 100 lines/mm
4 5 6 7 8 9 10 11 12
p (mm)
Rata-Rata p (mm)
p.d / l (mm)
17,5
17,5
0,0007
35 52,5
35 52,5
35 52,5
0,0007 0,0007
1000 250 500 750 1000 250 500 750
70 50 100 150 200 105 210 315
70 50 100 150 200 105 210 315
70 50 100 150 200 105 210 315
0,0007 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,000672 0,000672 0,000672
1000
420
420
420
0,000672
Kiri
Kanan
250
17,5
0,01 0,01
500 750
100 lines/mm 300 lines/mm 300 lines/mm 300 lines/mm 300 lines/mm 600 lines/mm 600 lines/mm 600 lines/mm
0,01 0.003 0.003 0.003 0.003 0.0016 0.0016 0.0016
600 lines/mm
0.0016
1. Grafik λ dengan d = 0,01 80
panjang gelombang (x10-5)
70 60 50 40 d=0,01
30 20 10 0 250
500
750
1000
Axis Title
2. Grafik λ dengan d = 0,003
panjang gelombang (x10-5)
250
200
150
d=0,003
100
50
0 250
500
750
jarak celah ke layar
1000
3. Grafik dengan d = 0,007
Chart Title 450 panjang gelombang (x10-5)
400 350 300 250 200
d=0,0016
150 100 50 0 250
500
750
jarak celah ke layar
1000
BAB V KESIMPULAN Pada penelitian/ percobaan saat ini dapat disimpulkan bahwa : 1. Panjang gelombang cahaya di setiap orde sama, 2. Jarak antara terang pusat dengan titik orde selanjutnya memiliki kelipatan panjang yang sama. 3. Semakin banyak jumlah kisi maka semakin besar pola interfensi.
DOKUMENTASI
