Laporan Praktikum OR02

Laporan Praktikum

Nama / NPM : Prayogo Hartono Surya /

1206252070

Fak / Prog. Studi : Teknik / Teknik Sipil

Group : B11

No. & Nama Percobaan : OR02 Pengukuran Lebar Celah

Minggu Percobaan : 3

Tanggal Percobaan : 14 Maret 2013

Laboratorium Fisika Dasar

UPP IPD

Universitas Indonesia

I. Tujuan

Mengukur lebar celah tunggal dengan menggunakan metode difraksi.

II. Alat

Piranti laser dan catu daya

Piranti pemilih otomatis celah tunggal

Piranti scanner beserta detektor fotodioda

Camcorder

Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Teori

Gelombang merupakan getaran yang

merambat. Perambatan gelombang akan

membawa energi jika gelombang itu

bergerak. Berdasarkan medium rambatnya

gelombang terbagi menjadi gelombang

mekanik (merambat melalui medium) dan

gelombang elektromagnetik (merambat tidak membutuhkan medium). Selain itu,

gelombang yang merambat juga dapat menyebar yang mana penyebaran gelombang biasa

dikenal dengan istilah dispersi. Jika muka gelombang bidang tiba pada suatu celah sempit

(lebarnya lebih kecil dari panjang gelombang), maka gelombang ini akan mengalami

lenturan sehingga terjadi gelombang gelombang setengah lingkaran yang melebar di

belakang celah tersebut.

Difraksi adalah penyebaran gelombang, contohnya cahaya, karena adanya halangan.

Semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Hal ini bisa diterangkan

oleh prinsip Huygens. Terlihat adanya pola gelap dan terang disebabkan wavelet-wavelet

baru yang terbentuk di dalam celah sempit tersebut saling berinterferensi satu sama lain.

Contoh dari difraksi yaitu difraksi cahaya, karena

adanya halangan. Semakin kecil halangan, penyebaran

gelombang semakin besar. Hal ini bisa diterangkan oleh

prinsip Huygens. Pada animasi pada gambar sebelah

kanan terlihat adanya pola gelap dan terang, hal itu

disebabkan wavelet-wavelet baru yang terbentuk di

dalam celah sempit tersebut saling berinterferensi satu sama lain.

Untuk menganalisa atau mensimulasikan pola-pola tersebut, dapat digunakan Transformasi

Fourier atau disebut juga dengan Fourier Optik. Berkas sinar dengan panjang gelombang

yang dilewatkan pada sebuah celah sempit dengan lebar a akan mengalami difraksi. Pola

difraksi ini dapat dilihat pada layar atau diukur dengan sensor cahaya. Jika jarak antara celah

dengan layar jauh lebih besar dari pada lebar celah (L a), maka berkas yang sampai di

layar dapat dianggap paralel. Pada difraksi celah tunggal, pola gelap (intensitas minimum)

akan terjadi jika perbedaan panjang lintasan berkas (a sin ) antara berkas paling atas dan

berkas paling bawah sebesar , 2, 3, dst.

Difraksi oleh celah tunggal

Apabila suatu cahaya dengan panjang gelombang

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. Kalau di depan

celah pada suatu jarak tertentu ditempatkan suatu layer, maka pada layer akan terbentuk

suatu pola difraksi (lenturan cahaya) sebagai akibat yang ditimbulkan oleh interferensi dari

sumber-sumber cahaya tersebut yang berasal dari celah itu.

Catatan : terang pusat lebarnya dua kali terang kedua

Sinar laser merupakan gelombang elektromagnetik yaitu bentuk gelombang yang berupa

rambatan medan listrik dan medan magnet di mana arah dari medan listrik, medan magnet,

serta arah rambatannya saling tegak lurus. Pada gelombang elektromagnetik dikenal istilah

vector Poyenting, yaitu suatu besaran vector yang menggambarkan besar energi persatuan

waktu persatuan luas, didefinisikan sebagai :

=

Dimana S : Vektor Poyenting (Watt/m2)

: Permeabilitas ruang hampa (Wb/A.m)

: Vektor medan listrik (N/C)

: Vektor medan magnet (Wb/m2)

Persamaan untuk gelombang elektromagnetik jika arah rambatannya dalam arah sumbu x

adalah:

= sin dan = sin

Maxwell mendapatkan bahwa =

, c adalah kecepatan cahaya (3.108 m/det). Karena E dan

B harus selalu tegak lurus, maka intensitas dari gelombang elektromagnetik didefinisikan

sebaga rata-rata dari vector poyenting maka didapatkan: = = 2m

2oc atau I 2m sehingga

dapat disimpulkan :

Intensitas dari cahaya sebanding dengan kuadrat amplitudo dari medan listrik.

Pada Gambar 5.3 celah tunggal kita bagi menjadi elemen-elemen kecil sebanyak N buah

elemen yang masing- masing elemen berjarak x . Gambar 5.4 adalah perbesaran dari salah

satu elemen dan menggambarkan jalannya sinar.

Pada Gambar 5.4 terlihat bahwa beda lintasan optis anatara kedua sinar yang terpisah pada

jarak x adalah x sin , dari hubungan:

beda fase

2 =

beda lintasan optis

e

sehingga beda fase antara kedua sinar tersebut:

=2

sin

Karena sinar laser bersifat koheren dan monokromatik maka amplitudo dan frekuensi sinar-

sinar yang berasal dari celah tersebut sama namun memiliki fase yang berbeda. Sehingga

besar total dari amplitude medan listrik yang jatuh pada layer dengan menggunakan prinsip

superposisi merupakan jumlah dari amplitude masing- masing sinar yang berasal dari celah,

amplitude medan listrik yang jatuh pada titik P maka akan didapatkan Gambar 5.5. Jika

lebar setiap elemen celah kita terus perkecil sampai menuju nol maka akan terdapat jumlah

elemen celah mendekati tak terhingga, pada kondisi ini maka penjumlahan vector medan

listrik akan menjadi seperti Gambar 5.6.

Pengaruh memperbesar jumlah celah

Diagram menunjukkan pola interferensi yang dibungkus oleh pita interferensi pusat untuk

setiap kasus. Jarak celah sama untuk 5 kasus tersebut. Hal yang penting adalah:

Posisi angular dari maksimum utama (primary maxima) untuk N yang berbeda adalah

sama.

Jumlah maksimum sekunder antara dua maksimum primer meningkat dengan N dan

sama dengan N-2.

Intensitas maksimum sekunder melemah dibandingkan maksimum primer.

Lebar maksimum primer berkurang dengan naiknya N

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 jadual.

Langkah kerja eksperimen harus mengikuti prosedur yang telah ditentukan. Penyetingan

peralatan rLab berlangsung secara otomatis ketika praktikan menjalankan prosedur kerja.

V. Data Pengamatan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil berupa tabel yang

menunjukkan hubungan antara posisi dan intensitas cahaya yang dihasilkan oleh laser.

Posisi (mm) Intensitas

0 0.04

0.44 0.05

0.88 0.05

1.32 0.04

1.76 0.05

2.2 0.05

2.64 0.04

3.08 0.05

3.52 0.04

3.96 0.05

4.4 0.05

4.84 0.04

5.28 0.05

5.72 0.05

6.16 0.04

6.6 0.05

7.04 0.05

7.48 0.04

7.92 0.05

8.36 0.04

8.8 0.05

9.24 0.05

9.68 0.04

10.12 0.05

10.56 0.05

11 0.04

11.44 0.05

11.88 0.05

12.32 0.04

12.76 0.05

13.2 0.04

13.64 0.04

14.08 0.05

14.52 0.04

14.96 0.05

15.4 0.05

15.84 0.04

16.28 0.05

16.72 0.05

17.16 0.04

17.6 0.05

18.04 0.05

18.48 0.05

18.92 0.05

19.36 0.04

19.8 0.05

20.24 0.05

20.68 0.04

21.12 0.05

21.56 0.05

22 0.04

22.44 0.05

22.88 0.05

23.32 0.04

23.76 0.05

24.2 0.04

24.64 0.05

25.08 0.05

25.52 0.04

25.96 0.05

26.4 0.05

26.84 0.04

27.28 0.05

27.72 0.05

28.16 0.04

28.6 0.05

29.04 0.04

29.48 0.05

29.92 0.05

30.36 0.04

30.8 0.05

31.24 0.05

31.68 0.04

32.12 0.05

32.56 0.05

33 0.04

33.44 0.05

33.88 0.04

34.32 0.05

34.76 0.05

35.2 0.04

35.64 0.05

36.08 0.05

36.52 0.04

36.96 0.05

37.4 0.05

37.84 0.04

38.28 0.05

38.72 0.05

39.16 0.05

39.6 0.05

40.04 0.04

40.48 0.05

40.92 0.05

41.36 0.04

41.8 0.05

42.24 0.05

42.68 0.04

43.12 0.05

43.56 0.05

44 0.04

44.44 0.05

44.88 0.04

45.32 0.05

45.76 0.05

46.2 0.04

46.64 0.05

47.08 0.05

47.52 0.04

47.96 0.05

48.4 0.05

48.84 0.04

49.28 0.05

49.72 0.04

50.16 0.05

50.6 0.05

51.04 0.04

51.48 0.05

51.92 0.05

52.36 0.04

52.8 0.05

53.24 0.05

53.68 0.04

54.12 0.05

54.56 0.04

55 0.04

55.44 0.05

55.88 0.04

56.32 0.05

56.76 0.05

57.2 0.04

57.64 0.05

58.08 0.05

58.52 0.04

58.96 0.05

59.4 0.05

59.84 0.05

60.28 0.05

60.72 0.04

61.16 0.05

61.6 0.05

62.04 0.04

62.48 0.05

62.92 0.05

63.36 0.04

63.8 0.05

64.24 0.05

64.68 0.04

65.12 0.05

65.56 0.04

66 0.05

66.44 0.05

66.88 0.04

67.32 0.05

67.76 0.05

68.2 0.04

68.64 0.05

69.08 0.05

69.52 0.04

69.96 0.05

70.4 0.04

70.84 0.05

71.28 0.05

71.72 0.04

72.16 0.05

72.6 0.05

73.04 0.04

73.48 0.05

73.92 0.05

74.36 0.04

74.8 0.05

75.24 0.05

75.68 0.04

76.12 0.05

76.56 0.04

77 0.05

77.44 0.05

77.88 0.04

78.32 0.05

78.76 0.05

79.2 0.04

79.64 0.05

80.08 0.05

80.52 0.05

80.96 0.05

81.4 0.04

81.84 0.05

82.28 0.05

82.72 0.04

83.16 0.05

83.6 0.05

84.04 0.04

84.48 0.05

84.92 0.05

85.36 0.04

85.8 0.05

86.24 0.04

86.68 0.05

87.12 0.05

87.56 0.04

88 0.05

88.44 0.05

88.88 0.04

89.32 0.05

89.76 0.05

90.2 0.04

90.64 0.05

91.08 0.05

91.52 0.05

91.96 0.05

92.4 0.04

92.84 0.05

93.28 0.05

93.72 0.04

94.16 0.05

94.6 0.05

95.04 0.04

95.48 0.05

95.92 0.05

96.36 0.05

96.8 0.05

97.24 0.04

97.68 0.05

98.12 0.05

98.56 0.04

99 0.05

99.44 0.05

99.88 0.04

100.32 0.05

100.76 0.05

101.2 0.05

101.64 0.05

102.08 0.04

102.52 0.05

102.96 0.05

103.4 0.04

103.84 0.05

104.28 0.05

104.72 0.04

105.16 0.05

105.6 0.05

106.04 0.04

106.48 0.05

106.92 0.04

107.36 0.05

107.8 0.05

108.24 0.04

108.68 0.05

109.12 0.05

109.56 0.04

110 0.05

110.44 0.05

110.88 0.04

111.32 0.05

111.76 0.04

112.2 0.05

112.64 0.05

113.08 0.04

113.52 0.05

113.96 0.05

114.4 0.04

114.84 0.05

115.28 0.05

115.72 0.04

116.16 0.05

116.6 0.04

117.04 0.04

117.48 0.05

117.92 0.04

118.36 0.05

118.8 0.05

119.24 0.04

119.68 0.05

120.12 0.05

120.56 0.04

121 0.05

121.44 0.05

121.88 0.04

122.32 0.05

122.76 0.04

123.2 0.05

123.64 0.05

124.08 0.04

124.52 0.05

124.96 0.05

125.4 0.04

125.84 0.05

126.28 0.05

126.72 0.04

127.16 0.05

127.6 0.04

128.04 0.05

128.48 0.05

128.92 0.04

129.36 0.05

129.8 0.05

130.24 0.04

130.68 0.05

131.12 0.05

131.56 0.04

132 0.05

132.44 0.04

132.88 0.05

133.32 0.05

133.76 0.04

134.2 0.05

134.64 0.05

135.08 0.04

135.52 0.05

135.96 0.05

136.4 0.04

136.84 0.05

137.28 0.04

137.72 0.04

138.16 0.05

138.6 0.04

139.04 0.05

139.48 0.05

139.92 0.04

140.36 0.05

140.8 0.05

141.24 0.04

141.68 0.05

142.12 0.05

142.56 0.05

143 0.05

143.44 0.04

143.88 0.05

144.32 0.05

144.76 0.04

145.2 0.05

145.64 0.05

146.08 0.04

146.52 0.05

146.96 0.05

147.4 0.05

147.84 0.05

148.28 0.04

148.72 0.05

149.16 0.05

149.6 0.04

150.04 0.05

150.48 0.05

150.92 0.04

151.36 0.05

151.8 0.05

152.24 0.05

152.68 0.05

153.12 0.04

153.56 0.05

154 0.05

154.44 0.04

154.88 0.05

155.32 0.05

155.76 0.04

156.2 0.05

156.64 0.05

157.08 0.05

157.52 0.05

157.96 0.05

158.4 0.05

158.84 0.05

159.28 0.04

159.72 0.05

160.16 0.05

160.6 0.05

161.04 0.06

161.48 0.06

161.92 0.05

162.36 0.06

162.8 0.06 Orde 3 kiri

163.24 0.06

163.68 0.06

164.12 0.05

164.56 0.06

165 0.06

165.44 0.05

165.88 0.06

166.32 0.05

166.76 0.05

167.2 0.06

167.64 0.06

168.08 0.06

168.52 0.07

168.96 0.07

169.4 0.07

169.84 0.07 Orde 2 kiri

170.28 0.06

170.72 0.07

171.16 0.07

171.6 0.06

172.04 0.06

172.48 0.06

172.92 0.06

173.36 0.06

173.8 0.06

174.24 0.07

174.68 0.09

175.12 0.1 Orde 1 kiri

175.56 0.13

176 0.16

176.44 0.18

176.88 0.22

177.32 0.26

177.76 0.29

178.2 0.33

178.64 0.36

179.08 0.39

179.52 0.42

179.96 0.42

180.4 0.43 Terang pusat

180.84 0.43

181.28 0.41

181.72 0.39

182.16 0.36

182.6 0.33

183.04 0.3

183.48 0.26

183.92 0.22

184.36 0.19

184.8 0.15

185.24 0.13

185.68 0.1 Orde 1 kanan

186.12 0.08

186.56 0.08

187 0.07

187.44 0.06

187.88 0.06

188.32 0.06

188.76 0.06

189.2 0.07

189.64 0.06

190.08 0.07

190.52 0.07 Orde 2 kanan

190.96 0.06

191.4 0.07

191.84 0.06

192.28 0.06

192.72 0.06

193.16 0.05

193.6 0.05

194.04 0.06

194.48 0.04

194.92 0.05

195.36 0.05

195.8 0.04

196.24 0.06

196.68 0.06

197.12 0.05

197.56 0.06 Orde 3 kanan

198 0.05

198.44 0.05

198.88 0.06

199.32 0.05

199.76 0.05

200.2 0.05

200.64 0.04

201.08 0.05

201.52 0.05

201.96 0.04

202.4 0.05

202.84 0.05

203.28 0.05

203.72 0.06

204.16 0.05

204.6 0.05

205.04 0.06

205.48 0.04

205.92 0.05

206.36 0.05

206.8 0.04

207.24 0.05

207.68 0.05

208.12 0.04

208.56 0.05

209 0.05

209.44 0.05

209.88 0.05

210.32 0.04

210.76 0.05

211.2 0.05

211.64 0.04

212.08 0.05

212.52 0.05

212.96 0.04

213.4 0.05

213.84 0.05

214.28 0.05

214.72 0.05

215.16 0.04

215.6 0.05

216.04 0.05

216.48 0.04

216.92 0.05

217.36 0.05

217.8 0.04

218.24 0.05

218.68 0.05

219.12 0.05

219.56 0.05

220 0.04

220.44 0.05

220.88 0.05

221.32 0.04

221.76 0.05

222.2 0.05

222.64 0.04

223.08 0.05

223.52 0.05

223.96 0.04

224.4 0.05

224.84 0.04

225.28 0.05

225.72 0.05

226.16 0.04

226.6 0.05

227.04 0.05

227.48 0.04

227.92 0.05

228.36 0.05

228.8 0.04

229.24 0.05

229.68 0.04

230.12 0.05

230.56 0.05

231 0.04

231.44 0.05

231.88 0.05

232.32 0.04

232.76 0.05

233.2 0.05

233.64 0.04

234.08 0.05

234.52 0.05

234.96 0.05

235.4 0.05

235.84 0.04

236.28 0.05

236.72 0.05

237.16 0.04

237.6 0.05

238.04 0.05

238.48 0.04

238.92 0.05

239.36 0.05

239.8 0.05

240.24 0.06

240.68 0.04

241.12 0.05

241.56 0.05

242 0.04

242.44 0.05

242.88 0.05

243.32 0.04

243.76 0.05

244.2 0.05

244.64 0.05

245.08 0.05

245.52 0.04

245.96 0.05

246.4 0.05

246.84 0.04

247.28 0.05

247.72 0.05

248.16 0.04

248.6 0.05

249.04 0.05

249.48 0.05

249.92 0.05

250.36 0.04

250.8 0.05

251.24 0.05

251.68 0.04

252.12 0.05

252.56 0.05

253 0.04

253.44 0.05

253.88 0.05

254.32 0.04

254.76 0.05

255.2 0.04

255.64 0.05

256.08 0.05

256.52 0.04

256.96 0.05

257.4 0.05

257.84 0.04

258.28 0.05

258.72 0.05

259.16 0.04

259.6 0.05

260.04 0.04

260.48 0.05

260.92 0.05

261.36 0.04

261.8 0.05

262.24 0.05

262.68 0.04

263.12 0.05

263.56 0.05

264 0.04

264.44 0.05

264.88 0.05

265.32 0.05

265.76 0.05

266.2 0.04

266.64 0.05

267.08 0.05

267.52 0.04

267.96 0.05

268.4 0.05

268.84 0.04

269.28 0.05

269.72 0.05

270.16 0.04

270.6 0.05

271.04 0.04

271.48 0.05

271.92 0.05

272.36 0.04

272.8 0.05

273.24 0.05

273.68 0.04

274.12 0.05

274.56 0.05

275 0.04

275.44 0.05

275.88 0.04

276.32 0.05

276.76 0.05

277.2 0.04

277.64 0.05

278.08 0.05

278.52 0.04

278.96 0.05

279.4 0.05

279.84 0.04

280.28 0.05

280.72 0.04

281.16 0.05

281.6 0.05

282.04 0.04

282.48 0.05

282.92 0.05

283.36 0.04

283.8 0.05

284.24 0.05

284.68 0.04

285.12 0.05

285.56 0.04

286 0.05

286.44 0.05

286.88 0.04

287.32 0.05

287.76 0.05

288.2 0.04

288.64 0.05

289.08 0.05

289.52 0.04

289.96 0.05

290.4 0.05

290.84 0.04

291.28 0.05

291.72 0.04

292.16 0.05

292.6 0.05

293.04 0.04

293.48 0.05

293.92 0.05

294.36 0.04

294.8 0.05

295.24 0.05

295.68 0.04

296.12 0.05

296.56 0.04

297 0.05

297.44 0.05

297.88 0.04

298.32 0.05

298.76 0.05

299.2 0.04

299.64 0.05

300.08 0.05

300.52 0.04

300.96 0.05

301.4 0.04

301.84 0.05

302.28 0.05

302.72 0.04

303.16 0.05

303.6 0.05

304.04 0.04

304.48 0.05

304.92 0.05

305.36 0.04

305.8 0.05

306.24 0.04

306.68 0.05

307.12 0.05

307.56 0.04

308 0.05

308.44 0.05

308.88 0.04

309.32 0.05

309.76 0.05

310.2 0.04

310.64 0.05

311.08 0.04

311.52 0.05

311.96 0.05

312.4 0.04

312.84 0.05

313.28 0.05

313.72 0.04

314.16 0.05

314.6 0.05

315.04 0.04

315.48 0.05

315.92 0.05

316.36 0.04

316.8 0.05

317.24 0.04

317.68 0.05

318.12 0.05

318.56 0.04

319 0.05

319.44 0.05

319.88 0.04

320.32 0.05

320.76 0.05

321.2 0.04

321.64 0.05

322.08 0.04

322.52 0.05

322.96 0.05

323.4 0.04

323.84 0.05

324.28 0.05

324.72 0.04

325.16 0.05

325.6 0.05

326.04 0.04

326.48 0.05

326.92 0.04

327.36 0.05

327.8 0.05

328.24 0.04

328.68 0.05

329.12 0.05

329.56 0.04

330 0.05

330.44 0.05

330.88 0.04

331.32 0.05

331.76 0.05

332.2 0.04

332.64 0.05

333.08 0.04

333.52 0.05

333.96 0.05

334.4 0.04

334.84 0.05

335.28 0.05

335.72 0.04

336.16 0.05

336.6 0.05

337.04 0.05

337.48 0.05

337.92 0.04

338.36 0.05

338.8 0.05

339.24 0.04

339.68 0.05

340.12 0.05

340.56 0.04

341 0.05

341.44 0.05

341.88 0.04

342.32 0.05

342.76 0.04

343.2 0.05

343.64 0.05

344.08 0.04

344.52 0.05

344.96 0.05

345.4 0.04

345.84 0.05

346.28 0.05

346.72 0.04

347.16 0.05

347.6 0.04

348.04 0.05

348.48 0.05

348.92 0.04

349.36 0.05

349.8 0.05

350.24 0.04

350.68 0.05

351.12 0.05

351.56 0.04

352 0.05

352.44 0.04

352.88 0.04

353.32 0.05

353.76 0.04

354.2 0.05

354.64 0.05

355.08 0.04

355.52 0.05

355.96 0.05

356.4 0.04

356.84 0.05

357.28 0.05

357.72 0.04

358.16 0.05

358.6 0.04

359.04 0.05

VI. Pengolahan Data

1. Grafik intensitas pola difraksi (I), pada eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai

fungsi dari posisi (x).

2. Letak terang pusat, intensitas minimum orde pertama (n = 1), orde ke-2 (n = 2),

orde ke-3 (n = 3), dan seterusnya

a) Letak Terang Pusat

Berdasarkan data pengamatan, terang pusat ada pada posisi 180.4 mm dengan

intensitas sebesar 0.42

b) Letak Intensitas Minimum Orde Pertama (n=1)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0 50 100 150 200 250 300 350 400

INTE

NSI

TAS

POSISI (MM)

Intensitas vs Posisi

Posisi (mm) Intensitas

179.52 0.42

179.96 0.42

180.4 0.43

180.84 0.43

181.28 0.41

Untuk menentukan titik letak intensitas minimum pertama atau minimal pertama

dilakukan dengan menganggap posisi sebagai variabel x dan intensitas sebagai

variabel y. Kemudian letaknya dapat ditentukan dengan cara:

=0 =0

Intensitas minimum orde pertama di sebelah kiri terang pusat:

Posisi (mm) Intensitas Posisi X Intensitas

173.8 0.06 10.428

174.24 0.07 12.1968

174.68 0.09 15.7212

175.12 0.1 17.512

175.56 0.13 22.8228

176 0.16 28.16

176.44 0.18 31.7592

0.79 138.6

Rata-rata intensitas= 0.113

Posisi dari intensitas minimum orde pertama:

=0 =0

=138.6

0.79

= 175.44 mm

Intensitas minimum orde pertama di sebelah kanan terang pusat :

Posisi(mm) Intensitas Posisi X Intensitas

184.36 0.19 35.0284

184.8 0.15 27.72

185.24 0.13 24.0812

185.68 0.1 18.568

186.12 0.08 14.8896

186.56 0.08 14.9248

187 0.07 13.09

0.8 148.302

Rata-rata intensitas = 0.114

Posisi dari intensitas minimum orde pertama:

=0 =0

=148.302

0.8

= 185.38 mm

c) Intensitas minimum orde ke-2

Intensitas minimum orde ke-2 di sebelah kiri terang pusat :

Posisi (mm) Intensitas Posisi X Intensitas

168.52 0.07 11.7964

168.96 0.07 11.8272

169.4 0.07 11.858

169.84 0.07 11.8888

170.28 0.06 10.2168

170.72 0.07 11.9504

171.16 0.07 11.9812

0.48 81.5188

Rata-rata intensitas = 0.069 mm

Posisi dari intensitas minimum orde kedua:

=0 =0

=81.5188

0.48

= 169.83 mm

Intensitas minimum orde ke-2 di sebelah kanan terang pusat :

Posisi(mm)(X) Intensitas(Y) Posisi X Intensitas

189.2 0.07 13.244

189.64 0.06 11.3784

190.08 0.07 13.3056

190.52 0.07 13.3364

190.96 0.06 11.4576

191.4 0.07 13.398

191.84 0.06 11.5104

0.46 87.6304


Posisi dari intensitas minimum orde kedua:

=0 =0

=87.6304

0.46

= 190.5 mm

d) Intensitas minimum orde ke Tiga (n=3)

Intensitas minimum orde ke Tiga di sebelah kiri terang pusat


161.92 0.05 8.096

162.36 0.06 9.7416

162.8 0.06 9.768

163.24 0.06 9.7944

163.68 0.06 9.8208

164.12 0.05 8.206

0.34 55.4268


Posisi dari intensitas minimum orde ketiga:

=0 =0

=55.4268

0.34

= 163.02 mm

Intensitas minimum orde ke Tiga di sebelah kanan terang pusat


196.24 0.06 11.7744

196.68 0.06 11.8008

197.12 0.05 9.856

197.56 0.06 11.8536

198 0.05 9.9

198.44 0.05 9.922

198.88 0.06 11.9328

0.39 77.0396


Posisi dari intensitas minimum orde ketiga:

=0 =0

=77.0396

0.39

= 197.54 mm

3. Jarak antara dua minimum orde pertama (n=1), dua minimum orde kedua (n=2) dan

jarak antara dua minimum orde ketiga (n=3). Hitunglah berdasarkan definisinya.

Adapun jarak antara dua minimum orde pertama (n=1)

= 185.38 mm- 175.44 mm

= 9.94 mm

Adapun jarak antara dua minimum orde kedua (n=2)

= 190.5 mm- 169.83 mm

= 20.67 mm

Adapun jarak antara dua minimum orde ketiga (n=3)

= 197.54 mm - 163.02 mm

= 34.52 mm

Besar

Adapun celah kisi yang digunakan pada percobaan ini adalah celah yang kecil,maka

dapat dilakukan pendekatan sin tan

tan sin = y

L

a : jarak antara dua minimum orde (atau y)

b : jarak kisi terhadap layar (atau L)

Perkirakan jarak b = 1 m = 1000 mm

y(mm) L(mm) Sin

9.94 1000 0.00994 5.704620867

20.67 1000 0.02067 1.184388111

34.52 1000 0.03452 1.978243331

4. Menentukan lebar celah a dengan metode grafik (grafik antara sin vs. n). Dalam

eksperimen ini laser yang digunakan mempunyai = (650 + 10) nm.

Grafik sin terhadap n:

Menentukan lebar celah a :

Diketahui cahaya yang melalui kisi sebesar (650 + 10)nm = (650 10) x10-6 mm.

Persamaannya :

a sin = n

sin =

n

y= m x b

Dari rumus sin =

n , kita akan mendapatkan nilai a:

0.00994 = (650 x 10-6)/a x 1

a = 0.065392354 mm

VII. Analisa Data

1) Analisa Percobaan

Praktikum dengan judul Pengukuran Lebar Celah memiliki tujuan untuk

mengukur lebar celah tunggal. Percobaan dilaksanakan dengan mengukur intensitas

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

1 2 3

SIN

N

Grafik sin vs n

cahaya yang terdapat dalam berbagai posisi akibat pelenturan (difraksi) yang dialami

oleh cahaya yang disorot dan masuk melalui celah. Dalam praktikum ini, praktikan

tidak mengambil data secara manual. Akan tetapi data diperoleh dari electronic-Lab.

Adapun prosedur dalam melakukan praktikum ini adalah dimulai dengan menyalakan

power supply. Namun sebelumnya, simulasi percobaan dilakukan dengan pengaturan

peralatan yang digunakan. Setelah itu praktikan harus meng-klik tombol set untuk

mengatur posisi kisi, layar, dan laser agar berada pada tempat semestinya. Pengaturan

dilakukan secara otomatis.

Setelah peralatan siap tersusun, praktikan menyalakan power supply dengan

meng-klik tombol on. Kemudian, setelah power supply menyala, pengukuran intensitas

cahaya dilakukan secara otomatis dengan sebelumnya mengklik tombol ukur. Setelah

itu, akan muncul data yang mana memberikan informasi jelas mengenai posisi dan

intensitas cahaya yang dipengaruhi oleh celah pada kasus difraksi.

Namun, walaupun praktikum ini dijalankan secara otomatis, ada beberapa kesulitan

yang praktikan alami selama percobaan, yaitu :

1. Kesalahan Teknis

Pada percobaan pengukuran lebar celah ini rentan dengan berbagai kesalahan

walaupun semuanya dijalankan dengan otomatis menggunakan sensor, komputer,

dan semacamnya. Contohnya, kegagalan penangkapan cahaya yang terbentuk pada

layar oleh sensor dan kesalahan sensor dalam membaca kuat cahaya yang

ditangkap. Kurangnya koneksi internet atau lemahnya signal membuat video

terkadang tidak terlihat atau membutuhkan waktu yang lama untuk loading. Padahal

waktu untuk sekali praktikum e-Lab hanya disediakan selama 300 detik.

2. Kesalahan Matematis

Kesalahan seperti kesalahan hitung, kesalahan penulisan data, dan kesalahan

pembulatan mungkin dapat terjadi mengingat terlalu detailnya jarak atau

pengukuran lainnya.

3. Kesalahan Prosedural

Dalam menjalankan Rlab, mungkin saja ada kesalahan seperti tidak mengikuti

setiap langkah yang disediakan dengan benar.

4. Kesalahan Manusia

Walaupun sudah menggunakan sistem otomatis, kesalahan nomor 2 dan nomor 3

dapat dipicu oleh faktor manusianya seperti tidak adanya asisten Lab yang

membimbing sehingga praktikum dilaksanakan dengan pengetahuan praktikan

yang terkadang masih awam.

2) Analisa Hasil

Percobaan Pengukuran Celah ini menghasilkan 817 data yang disajikan dalam

situs RLab. Untuk mendapatkan hasil perhitungan yang matang dan meminimalisir

kesalahan pengolahan data maka praktikan menggunakan seluruh data dalam

menganalisa hasil praktikum ini. Dari data yang telah ada, praktikan juga dapat

menentukan letak terang pusat dengan cara mencari intensitas cahaya yang paling tinggi

dari data yang ada. Adapun berdasarkan data pengamatan, terang pusat ada pada posisi

180.4 mm dengan intensitas sebesar 0.42.

Setelah menentukan letak terang pusat, praktikan juga menentukan letak

intensitas minimum pertama, kedua dan ketiga. Penentuan letak intensitas minimum

berpedoman pada grafik yang ada. Adapun intensitas minimum yang didapatkan dari

ketiga orde tersebut sepertinya cukup untuk analisis selanjutnya. Masing - masing orde

memiliki 2 pasang intensitas minimum yakni di kanan dan di kiri letak terang pusat.

Mengingat di dalam grafik tidak lagi terlihat variasi nilai intensitas lagi, maka praktikan

mencukupkan hanya 3 pasang intensitas minimum yang diambil.

Setelah intensitas minimum ditentukan, praktikan kemudian mencari selisih

jarak dari setiap pasang orde dan dari selisih itu praktikan akan mendapatkan besar

untuk masing-masing orde. Kemudian, praktikan menentukan grafik dengan besar

yang telah diperoleh.

Dari rumus sin =

n, praktikan pun dapat menentukan nilai a sebesar

0.065392354 mm.

3) Analisa Grafik

Percobaan kali ini menggunakan dua grafik, yaitu grafik intensitas terhadap

posisi keseluruhan percobaan dan grafik sin terhadap n. Grafik pertama terlihat

normal, hal ini sesuai dengan teori bahwa cahaya yang mengalami difraksi akan

memiliki grafik yang sedemikian rupa dengan intensitas terang pusat yang paling tinggi

dan besarnya dua kali dari terang lainnya. Sedangkan di grafik kedua diperlihatkan

secara langsung bahwa sebaran nilai cukup merata.

VIII. Kesimpulan

Setelah dilakukan percobaan pengukuran lebar celah sesuai dengan prosedur

percobaan, maka dapat disimpulkan bahwa :

Lebar celah dapat diketahui dengan menggunakan percobaan pengukuran lebar

celah.

Berdasarkan pengolahan data terhadap data yang diperoleh, diketahui bahwa

lebar celah yang digunakan adalah a = 0.065392354 mm

IX. Referensi

Giancoli, Douglas C. . PHYSICS: Principles with Application - Sixth Edition.

Upper Saddle River: Pearson-Prentice Hall.

Tipler, Paul A. . 1996. FISIKA untuk Sains dan Teknik - Edisi Ketiga. Jakarta:

Penerbit Erlangga.

Documents

Laporan Praktikum OR02