LAPORAN R LAB OR 01 Pengukuran Panjang

(1)

LAPORAN R-LAB

OR 01 - Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Nama : Atika Widiastuti

NPM : 1306367971

Fakultas/Program Studi : Teknik/Teknik Lingkungan

Grup : A2

Minggu Percobaan : 2

Tanggal Praktikum : Kamis, 06 Maret 2014 Nama Asisten : Bondan Kanigoro

Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar (UPP-IPD)

(2)

I. Tujuan

Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi

II. Alat

 Piranti laser dan catu daya

 Piranti pemilih otomatis kisi difraksi (50 slit/ 1 mm)  Piranti scaner beserta detektor fotodioda

 Camcorder

 Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

Gambar 1. Susunan alat dan bahan

III. Landasan Teori

Sejumlah besar celah paralel yang berjarak sama disebut kisi difraksi, sering pula disebut kisi interferensi. Kisi dapat dibuat dengan mesin presisi berupa garis-garis paralel yang sangat halus dan teliti di atas pelat kaca dengan jarak yang sama.

Jarak yang tidak tergores diantara garis-garis tersebut berfungsi sebagai celah. Celah ini dapat mentransmisikan cahaya yang melaluinya, kisi seperti ini biasa disebut sebagai kisi transmisi. Kisi pantulan juga mungkin, yang dapat dibuat dengan menggunakan garis-garis halus pada permukaan logan atau kaca dari mana cahaya dipantulkan dan dianalisis. Analisis ini sama untuk kisi transmisi.

(3)

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 :

….. [1]

dengan m = 1, 2, 3, ...

Gbr 2. Diagram difraksi pada kisi difraksi

IV. Cara Kerja

1. Mengaktifkan Web cam (mengklik icon video pada halaman web r-Lab) 2. Memasang kisi dan mengulanginya sekali lagi

3. Menghidupkan Power Supply dengan meng’klik’ radio button

4. Melakukan scanning intensitas pola difraksi dengan meng”klik” tombol ukur 5. Memindahkan data hasil scanning yang didapat ke dalam Ms. Excel dengan

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

807 354.64 0.08

VI. Tugas dan Evaluasi

1. Dari data eksperimen yang diperoleh, buatlah grafik intensitas pola difraksi ( I, pada eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (x), I vs x ).

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.

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

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.

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.

(25)

Jawaban :

1. Grafik intensitas pola difraksi

Grafik Intensitas vs Posisi

2. Bilangan Orde pada Grafik untuk setiap Intensitas Maksimum Pola Difraksi

in

te

n

si

tas

(26)

3. Jarak antara Terang Pusat dan Intensitas Maksimum setiap Orde

- Jarak terang pusat dengan orde 1

Jarak 1 = |posisi terang pusat – posisi terang orde 1|

- Jarak terang pusat dengan orde 3

Jarak 1 = |posisi terang pusat – posisi terang orde 3| = | 412-693|

= 281

(27)

Grafik Sin

ϴ

vs m

m = 3. (1,011585304)-(6. 0,4317508929) 3 . 14 . 62

m = 0,07704175917

X Y X2 Y2 X.Y

1 0,06801529067 1 0,4626079765 0,06801529067

2 0,147636793 4 0,02179662265 0,295273586

3 0,2160988092 9 0,04669869534 0,6482964276

6 0,4317508929 14 0,5311032945 1,011585304

(28)

0.068

1 0,0681731607 1 0,0046757984 0,0681731607

2 0,1492725748 4 0,02228230159 0,2985451496

3 0,221328469 9 0,04898629119 0,663985407

6 0,4387741445 14 0,07594439118 1,030703717

(29)

Maka :

= 0,07657771417 x 2.10-5 = 1,53 x 10-6 m

Pada kasus ini, karena θ kecil, maka sin θ dan tan θ dianggap sama, sehingga nilai sin θ dan tan θ juga sama, hal ini menghasilkan penyimpangan realtif 0%

6. Analisa

Pada praktikum kali ini praktikan melakukan percobaan dari jarak jauh melalui sambungan internet. Percobaan dimulai dengan login di sitrampil.ui.ac.id/elaboratory. maka muncul halaman praktikum yang akan dikerjakan.

Pada halaman tersebut, terdapat video yang menampilkan peralatan yang digunakan, dan beberapa tombol untuk mengontrol peralatan percobaan. Hal pertama yang harus dilakukan pemasangan kisi, setelah kisi terpasang maka dilakukan scanning pada intensitas cahaya oleh sensor cahaya terhadap kisi.

Dari hasil scanning intensitas ini dapat diketahui letak terang maupun gelap. Setelah diketahui letak terang orde ke 0, 1, 2, 3 dst, maka dapat dicari jarak orde pusat (orde 0) ke 1, 2, 3, dst.

Jarak tersebut disubstitusikan ke dalam persamaan sin θ = Y / L untuk mendapatkan besar sudut θ. Karena sudut θ kecil (nol koma sekian), maka nilai sinθ dengan tan θ dianggap sama, sehingga menghasilkan nilai kesalahan relatif sebesar 0%

(30)

Kesimpulan :

1. Panjang gelombang cahaya yang digunakan pada percobaan kali ini adalah 1,53 x 10-6 m.

2. Θ berbanding lurus dengan m.

3. Untuk θ kecil, maka nilai sin θ dan tan θ adalah sama

Referensi

1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, ThirdEdition, Prentice Hall, NJ, 2000. 2. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7thEdition, Extended Edition, John