Praktikum Fisika kelas XII

KISI DIFRAKSI

TUJUAN:

Menentukan panjang gelombang cahaya

DASAR TEORI

:

Kisi adalah celah yang sangat sempit yang dibuat dengan menggores sebuah lempengan kaca dengan intan. Sebuah kisi dapat dibuat 300 sampai 700 celah setiap mm. Pada kisi setiap goresan merupakan celah. Sebuah kisi memiliki konstanta yang menyatakan banyaknya goresan tiap satu satuan panjang yang dilambangkan dengan d yang juga sering duikatakan sebagai lebar celah. Dalam sebuah kisi lebar celah dengan jarak antara dua celah sama apabila banyaknya

goresan tiap satu satuan panjang dinyatakan dengan N, maka d= _N1

Pada sebuah kisi yang disinari cahaya yang sejajar dan tegak lurus dengan kisi dan dibelakang kisi ditempatkan sebuah layar maka pada layar tersebut akan terdapat garis gelap dan terang,jika cahaya yang dipakai monokromatik.Kemudian akan terbentuk deretan spectrum warna, jika cahaya yang digunakan sinar putih polikromatik.Garis gelap dan terang atau pembentukan spectrum akan lebih jelas dan tajam jika lebar celahnya semakin sempit atau konstanta kisi makin banyak / besar.Garis gelap dan terang dan spectrum tersebut merupakan hasil interferensi dari cahaya yang berasal dari kisi tersebut yang jatuhpada layar titik di tempat tertentu.

Misal semua cahaya yang melalui celah kisi yang melalui celah kisi dilenturkan/didifraksikan dengan sudut dan dikumpulkan pada satu titik P yang berjarak p dari terang pusat o pada layar yang L dari kisi.Hasil interferensi cahaya dititik P tergantung pada lintasan yang ditempuh cahaya dari celah yang berdekatan yaitu d sin θ. Dititik P akan terjadi garis terang jika d sin θ sama dengan kelipatan bilangan bulat kali panjang gelombang atau kelipatan bilangan genap kali setengah gelombang. Sebaliknya akan terjadi garis gelap jika d sin θ sama dengan kelipatan bilangan ganjil kali setengah panjang gelombang. Secara matematik dapat dinyatakan

Di P terjadi garis terang jika:

d sin θ = n λ

Di P akan terjadi garis gelap jika

D sin θ = (2n+1) 1₂ λ

Dengan:

d = lebar celah kisi (m)

θ= sudut difraksi

λ= panjang gelombang cahaya(m)

y= jarak garis gelap/terang ke terang pusat (m)

L= jarak layar ke kiri (m)

TABEL

N1= 100 garis / mm

d 1 = _N1

= 1 100

=10-5_m

N2 = 600 garis / mm

d 2 = _N1

= 1 600

=0,16 x 10-5

N3= 300 garis / mm

d 3 = 1

N

= ₃₀₀1

=0,33 x 10-5

L= 55x 10-2

No kanan Kiri

1 100 garis / mm

y 1 3.5 x 10-2m λ 6.36 x 10-7 m y1 4 x 10-2m λ 7.2 x 10-7 m

y2 7 x 10-2m λ 6.36 x 10-7 m y2 7.5 x 10-2m λ 6.8 x 10-7 m

y3 11 x 10-2m λ 6.6 x 10-7 m y3 11.5 x 10

-2_m λ 6.9 x 10

-7 _m

y4 15 x 10-2m λ 6.8 x 10-7 m

y4

15.5 x 10

-2_m λ 7 x 10

-7 _m

y5 19 x 10-2m λ 6.9 x 10-7 m y5 19.5 x 10

-2_m λ 7 x 10

-7 _m

y6 22.5 x 10 -2_m

λ 6.8 x 10-7 _{m y}

6 24.5 x 10 -2_m

λ 7.4 x 10-7 _m

Rata-rata 6.63 x 10-7 _m

Rata-rata 7.05 x 10-7 _m

2 600 garis / mm

y 1 25 x 10-2m λ 7.2 x 10-7 m y 1

25 x 10-2_{m λ 7.2x 10}-7 _m

y2 49.5 x 10-2m λ 7.2 x 10-7 m y2 49 x 10-2m λ 7.1 x 10-7 m

Rata-rata 7.2 x

10-7 _m Rata-rata 7.15 x ₁₀-7 _m

3 300 garis/mm

y 1 11 x 10-2m λ 6.6 x10-7 m y 1

11 x 10-2_{m λ 6.6 x10}-7 _m

y2 23 x 10-2m λ 6.9 x10-7 m y2 26 x 10-2m λ 7.8 x10-7 m

y3 39 x 10-2m λ 7.8 x10-7 m y3 35 x 10-2m λ 7 x10-7 m

y4 46 x 10-2m λ 6.9x10-7 m

y4

48 x 10-2_{m λ 7.2x10}-7 _m

Rata-rata 7.05 x 10-7 _m

Analisis Data

100 garis/mm kanan 100 garis/mm kiri

λ1 = d y_{n L}

600 garis/ mm kanan 600 garis / mm kiri

= 0,33.10 −5

×11.10−2

1×55.10−2

=6.6 x 10-7 _m

= 0,3310 −5

×11.10−2

1×55.10−2

=6,6 x 10-7 _m

λ2 = d y_{n L}

= 0,33.10

−5_×23.10−2

2×55.10−2

=6.9 x 10-7 _m

λ2 = d y_{n L}

= 0,3310

−5_×26.10−2

2×55.10−2

=7.8 x 10-7 _m

λ3= d y

n L

= 0,33.10 −5

×39.10−2

3×55.10−2

=7.8 x 10-7 _m

λ3= d y

n L

= 0,33.10 −5

×35.10−2

3×55.10−2

=7 x 10-7 _m

λ 4=

d y n L

= 0,3310

−5_×46.10−2

4×55.10−2

=6.9 x 10-7 _m

λ 4=

d y n L

= 0,3310

−5_×48.10−2

4×55.10−2

=7,2 x 10-7 _m