Laporan Praktikum Interferensi dan Difraksi cahaya dengan sinar laser

www.hajarfisika.com
Laporan Praktikum Interferensi dan Difraksi cahaya dengan sinar laser



INTERFERENSI DAN DIFRAKSI CAHAYA DENGAN SINAR LASER


I. Tujuan Percobaan
1.1 Menentukan lebar celah menggunakan difraksi
1.2 Menentukan panjang gelombang laser dengan menggunakan interferensi young


II. Dasar Teori
-


III. Metodologi Percobaan
3.1 Alat dan Bahan
a. Laser gas He-Ne (1 buah)
b. Laser (1 buah)
c. Kisi linear diffraction grating (1 buah)
d. Kisi double axis diffraction grating (1 buah)
e. Layar (1 buah)
f. Meja (1 buah)
g. Penggaris (1 buah)
h. Kertas milimeter blok (secukupnya)


3.2 Gambar Alat
-


3.3 Langkah Kerja

rangkaian alat

a. Susunlah alat seperti gambar 7
b. Posisi laser dan kisi tetap
c. Gerakkan layar menjauhi kisi dengan jarak tertentu(L)
d. Amati dan catat hasil pengamatan
e. Ulangkah ke c dan d hingga diperoleh lima variasik jarak kisi ke layar(L)
f. Ulangi langkah c-e dengan mengganti kisi
g. Ulangi langkah a-f dengan mengganti laser


IV. Data dan Analisa
4.1 Data percobaan


4.2 Analisa Data
          Prinsip pada percobaan ini adalah menggunakan prinsip difraksi Huygens dan interferensi Young yaitu dengan melewatkan seberkas cahaya monokromatis pada sebuah celah sempit(kisi) maka sebagian cahaya akan diteruskan sedangkan sebagian lagi akan dibelokkan. Akibat melewati celah sempit ini gelombang cahaya akan saling bertabrakan dan menyatu yang akhirnya terjadi superposisi gelombang dan menghasilkan pola gelap-terang pada layar.
          Prinsip kerja pada percobaan ini adalah dengan cara menembakkan seberkas cahaya dari sebuah laser gas He-Ne yang panjang gelombangnya sudah diketahui dan sebuah laser yang belum diketahui panjang gelombangya. Laser ini ditembakkan pada sebuah kisi(N) celah tunggal dan celah ganda dengan variasi jarak tertentu dari sebuah layar(L). Kemudian ditentukan jarak diantara dua terang berurutan(y), data ini kemudian dimasukkan ke dalam persamaan :
d. y/l = n. λ ..........(1)
sehingga panjang gelombang laser yang belum diketahui dan jarak antar celah(d) dapat ditentukan.
          Variabel bebas pada percobaan ini adalah L(jarak layar ke celah) sebab variabel ini yang divariasikan pada percobaan dan variabel terikatnya adalah y(jarak diantara dua terang). Melalui persamaan garis linier y = mx + c persamaan 1 dapat diplot ke dalam grafik. Dapat dilihat bahwa nilai y = y(jarak diantara dua terang) , x = L(jarak layar ke celah), m = n. λ/d, dan c = 0. Melalui persamaan garis ini dapat ditentukan nilai gradient(m) dari grafik sehingga variabel d dan λ dapat ditentukan nilainya.
          Pada tabel percobaan 1 yang menggunakan laser gas He-Ne melewati kisi celah tunggal(linier). Didapatkan secara berurutan rata-rata nilai jarak diantara dua terang-nya(y) sebesar 2,74.10-2 m ; 3,56.10-2 m ; 4,42.10-2 m ; 5,22.10-2 m ; 6,10.10-2 m, dengan variasi jarak layar ke celah(L) sebesar 3.10-2 m ; 4.10-2 m ; 5.10-2 m ; 6.10-2 m ; 7.10-2 m. Lalu data ini di plot ke dalam sebuah grafik, berikut adalah gambar grafiknya :

grafik interferensi

panjang gelombang laser gas He-Ne ini sudah diketahui yaitu sebesar 632,8.10-9 m. Pada gambar 1 grafik diatas didapatkan garis linier yang memotong sumbu y pada titik 0,218(c = 0,218). Nilai gradien grafik ini adalah  m = 0,838 sehingga nilai jarak antar celah yang didapat sebesar d = 0,723.10-6 m/garis. Hasil ini berbeda dengan nilai yang tertera pada kisi tersebut yaitu sebesar 1.10-6 m/garis.
          Pada tabel percobaan 2 masih menggunakan laser gas He-Ne tetapi dengan melewati kisi celah ganda. Didapatkan secara berurutan rata-rata nilai jarak diantara dua terang-nya(y) sebesar 1,12.10-2 m : 1,50.10-2 m ; 1,96.10-2 m ; 2,18.10-2 m ; 2,60.10-2 m, dengan variasi jarak layar ke celah(L) sebesar 1.10-2 m ; 13.10-2 m ; 16.10-2 m ; 19.10-2 m ; 21.10-2 m. Kemudian data ini di plot ke dalam sebuah grafik, berikut adalah gambar grafiknya :

grafik interferensi

nilai gradien grafik ini adalah m = 0,1293 sehingga nilai jarak antar celah yang didapat sebesar d = 9,44.10-6 m/garis. Hasil ini juga berbeda dengan nilai yang tertera pada kisi tersebut yaitu sebesar 1.10-6 m/garis. Perbedaan hasil percobaan 1 dan 2 dengan nilai yang tertera pada kisi ini disebabkan oleh beberapa kesalahan selama percobaan antara lain seperti kesalahan paralaks dalam menentukan posisi layar dan jarak antara dua pola terang, pembuatan grafik, dan kesalahan perhitungan.
          Tabel percobaan 3 adalah hasil percobaan menggunakan laser yang akan ditentukan panjang gelombangya yang melewati kisi celah tunggal. Didapatkan secara berurutan rata-rata nilai jarak diantara dua terang-nya(y) sebesar 2,80.10-2 m ; 3,56.10-2 m ; 4,40.10-2 m ; 5,20.10-2 m ; 6,06.10-2 m, dengan variasi jarak layar ke celah(L) sebesar 3.10-2 m ; 4.10-2 m ; 5.10-2 m ; 6.10-2 m ; 7.10-2 m. Kemudian data ini di plot ke dalam sebuah grafik, berikut adalah gambar grafiknya :

grafik interferensi

dengan jarak antar celahnya yang telah diketahui sebesar d = 1.10-6 m/garis. Pada gambar 3 grafik diatas didapatkan garis linier yang memotong sumbu y pada titik 0,372(c = 0,372). Nilai gradien grafik ini adalah  m = 0,8  sehingga nilai panjang gelombang  yang didapat sebesar lamda = 800 nm atau 800.10-9 m.
          Tabel percobaan 4 adalah hasil percobaan menggunakan laser yang akan ditentukan panjang gelombangya yang melewati kisi celah ganda. . Didapatkan secara berurutan rata-rata nilai jarak diantara dua terang-nya(y) sebesar 1,38.10-2 m ; 1,80.10-2 m ; 2,02.10-2 m ; 2,46.10-2 m ; 3,00.10-2 m, dengan variasi jarak layar ke celah(L) sebesar 1.10-2 m ; 13.10-2 m ; 16.10-2 m ; 19.10-2 m ; 21.10-2 m. Kemudian data ini di plot ke dalam sebuah grafik, berikut adalah gambar grafiknya :

grafik interferensi

nilai gradien grafik ini adalah  m = 0,09  sehingga nilai panjang gelombang  yang didapat sebesar lamda = 169 nm atau 169.10-9 m.  Perbedaan hasil percobaan 1 dan 2 ini dalam menentukan panjang gelombang disebabkan oleh beberapa kesalahan praktikan selama percobaan antara lain seperti kesalahan paralaks dalam menentukan posisi layar dan jarak antara dua pola terang, pembuatan grafik, kesalahan perhitungan, umur dari kisi tersebut, intensitas laser yang berkurang, kondisi ruangan, dan lain-lain.
          Pada tabel data percobaan 1,2,3, dan 4 dapat dilihat bahwa jarak diantara dua terang(y) semakin besar ketika jarak layar ke celah(L) dijauhkan, hal ini membuktikan persamaan 1 bahwa L berbanding lurus dengan y. Kisi linier dan kisi double axis pada percobaan ini juga membuktikan bahwa semakin besar nilai garis per meter(N) dari sebuah kisi maka semakin kecil jarak antar celah(d)nya karena nilai N berbanding terbalik dengan d, sesuai dengan persamaan d = 1/N.


V. Kesimpulan
5.1 Lebar celah yang didapatkan menggunakan penyebaran gelombang setelah melewati celah(difraksi) : 
a. Kisi linier -----> d = 0,72.10-6 m/garis
b. Kisi double axis -----> d = 9,44.10-6 m/garis

5.2 Panjang gelombang laser yang didapatkan oleh pola gelap-terang akibat gelombang melewati celah(interferensi) : 
a. Kisi linier -----> λ = 800.10-9 m
b. Kisi double axis -----> λ = 169.10-9 m


VI. Daftar Pustaka
-


VII. Bagian Pengesahan
-


VIII. Lampiran



1 Response to "Laporan Praktikum Interferensi dan Difraksi cahaya dengan sinar laser"