Disusun oleh:
Nama : Bagas Putra Pratama
No. Urut : 5
KELAS XII IPA 1
SMA NEGERI 1 WELAHAN
TAHUN PELAJARAN 2015/2016
Tujuan praktikum:
- Untuk mengamati peristiwa difraksi pada celah tunggal dan kisi difraksi.
- Untuk mengukur panjang gelombang merah dan biru melalui peristiwa difraksi.
Landasan teori:
Sejumlah besar celah paralel yang berjarak sama disebut kisi difraksi. Kisi dapat dibuat dengan mesin presisi berupa garis-garis paralel yang sangat halus dan teliti di atas pelat kaca. Jarak yanag tidak tergores di antara garis-garis tersebut berfungsi sebagai celah.kisi difraksi yang berisi celah-celah disebut kisi transmisi (giancoli, 2001 : 302-303).
Kisi difraksi terdiri atas sebaris celah sempit yang saling berdekatan dalam jumlah banyak. Jika seberkas sinar dilewatkan kisi difraksi akan terdifraksi dan dapat menghasilkan suatu pola difraksi di layar. Jarak antara celah yang berurutan (d) disebut tetapan kisi. Jika jumlah celah atau goresan tiap satuan panjang (cm) dinyatakan dengan n, maka :
D = 1/n
Seberkas sinar tegak lurus kisi dan sebuah lensa konvergen digunakan untuk mengumpulkan sinar-sinar tersebut ke titik p yang dikehendaki pada layar. Distribusi intensitas yang diamati pada layar merupakan gabungan dari efek interferensi dan difraksi. Setiap celah menghasilkan difraksi seperti yang telah diuraikan sebelumnya, dan sinar-sinar yang terdifraksi sebelumnya tersebut berinterferensi pada layar yang menghasilkan pola akhir (soekarno,1996: 150-155).
Pola interferensi yang diuraikan pada suatu arah α sembarang, sebelum mencapai titik yang diamati. Masing-masing sinar berasal dari celah yang berbeda pula. Untuk dua celah yang berbeda, beda lintasan yang terjadi ialah d sin α. Dengan demikian persyaratan umum pola interferensi ialah :
D sin α = nλ (n = 1,2,3,..)
Persyaratan tersebut dapat dinyatakan untuk menentukan panjang gelombang dengan mengukur α jika tetapan kisi d diketahui dengan bilangan bulat, n menyatakan orde difraksi. Jiak gelombang yang datang pada kisi terdiri atas beberapa panjang gelombang masing-masing akan menyimpang atau akan membentuk maksimum pada arah yang berbeda. Kecuali untuk n=0 yang terjadi pada arah α = 0. Maksimum pusat (n = 0) meliputi berbagai panjang sedangkan maksimum ke-1, ke-2 dan seterusnya memenuhi (η m +1) * λ/2 menurut panjang gelombang masing-masing (hikam,2005: 20-21).
Suatu celah yang dikenai cahaya dari arah depan akan memproyeksikan bayangan terang yang sebentuk dengan celah tersebut di belakangnya. Tetapi di samping itu, terbentuk juga bayangan-bayangan terang yang lain dari celah tersebut di sebelah menyebelah bayangn aslinya, dan yang semakin ke tepi, terangnya semakin merosot. Jadi seolah-olah sinar cahaya yang lolos lawat celah itu ada yang dilenturkan atau didifraksikan kea rah menyamping. Gejala difraksi demikian tak lain ialah interferensi sinar-sinar gelmbang elektromagnetik cahaya dari masing-masing bagian medan gelombang sebagai sumber gelombang cahaya (soedojo,2004 : 123)
Alat dan bahan:
- Sebatang lilin
- Korek api
- Penggaris 100 cm
- Kisi
Cara kerja:
- Menyiapkan alat dan bahan.
- Menempatkan sumber cahaya (lilin) pada meja kerja.
- Menentukan jarak pengamatan dengan kisi pada perobaan pertama sejauh 1 m.
- Mencari bayangan yang paling jelas yang dapat ditangkap oleh layar.
- Memakai kisi difraksi dengan n= 100.
- Amati dan hitung jarak spektrum warna merah dan biru dengan lilin pada orde pertama sebelah kanan dan kiri.
- Lakukanlah cara sebelumnya untuk menentukan orde kedua.
- Mengukur jarak dari terang pusat ke warna yang pertama (y1) yaitu warna merah.
- Mengukur jarak dari terang pusat ke warna yang kedua (y2) yaitu warna biru.
- Catatlah hasil pengamatan dan cari jarak rata-rata spektrum warna, kemudian carilah dengan rumus ( d×/ne ) untuk mengetahui panjang gelombang melalui kisi difraksi tersebut.
Hasil pengamatan:
|
Jarak |
N ( Orde ) |
Spektrum Warna |
|||||
|
Merah |
Biru |
||||||
|
X Kanan |
X Kiri |
X Rata-Rata |
X Kanan |
X Kiri |
X Rata-Rata |
||
|
1 Meter |
1 |
7 cm |
7 cm |
7 cm |
4,5 cm |
4,5 cm |
4,5 cm |
|
2 |
13,8 cm |
13, 8 cm |
13, 8 cm |
8,8 cm |
8,8 cm |
8,8 cm |
|
Analisis data
Menentukan panjang gelombang
l = 1 m
Orde Ke-1
Kisi difraksi (n) 100
- Cahaya merah
D = 0,001 cm = 1×10–5 m
Y = 7 cm = 7x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
Λ = δy = 7×10-2 x 1×10–5 =7×10–7 m
- Cahaya biru
D = 0,001 cm = 1×10–5 m
Y = 4,5 cm = 4,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
Λ = δy = 4,5×10-2 x 1×10–5 =4,5×10–7 m
l = 1 m
Orde Ke-2
Kisi difraksi (n) 100
- Cahaya merah
D = 0,001 cm = 1×10–5 m
Y = 13,8 cm = 13,8 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
Λ = δy = 13,8 x10-2 x 1×10–5 =6,9 x10–7 m
2
- Cahaya biru
D = 0,001 cm = 1×10–5 m
Y = 8,8 cm = 8,8 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
Λ = δy = 8,8 x10-2 x 1×10–5 = 4,4 x10–7 m
2
Pembahasan
Dengan rumus λ =∆y.
Pada percobaan Orde 1, dengan menggunakan kisi 100 celah/mm dengan jarak 1 m menghasilkan bayangan warna merah 7 cm dan biru 4,5 cm dengan panjang gelombang 7×10–7 m dan 4,5×10–7 m.
Pada percobaan Orde 2, dengan menggunakan kisi 100 celah/mm dengan jarak 1 m menghasilkan bayangan warna merah 13,8 cm dan biru 8,8 cm dengan panjang gelombang 6,9 x10–7 m dan 4,4 x10–7 m.
Kesimpulan
- Panjang gelombang spektrum warna merah lebih besar dari pada spektrum warnabiru.
- Pada setiap orde panjang gelombang lebih kecil karena orde berbanding terbalik denganpanjang gelombang.
- Difraksi kisi terjadi ketika cahaya mengenai celah sempit pada kisi,cahaya monokromatis dilewatkan pada kisi akan terjadi difraksi yang menghasilkan bagian gelap dan terang tapi jika cahaya polikromatis dilewatkan pada kisi maka akan timbul spectrum warna.
- Warna merah pada spektrum difraksi kisi terletak pada posisi terjauh karena panjang gelombangnyapaling besar.
- Warna biru pada spektrum difraksi kisi terletak pada posisi terjauh sebelum ungu karena panjang gelombang mendekati paling kecil.
Saran
Karena dibutuhkan ketelitian yang tinggi dalam mengukur jarak spektrum, maka kami membutuhkan waktu yang lebih agar data yang diperoleh lebih akurat.
Kendala
- Saat praktikum kami mengalami kesulitan dalam menentukan titik spektrum warna dikarenakan kisi yang kami gunakan sedikit buram.
- Cahaya lilin yang digunakan sering bergoyang karena terkena angin, sehingga membuat kami susah untuk menentukan titik spektrum warna.
Penulis Laporan,
Bagas Putra Pratama