Jabarkan persamaan untuk mendapatkan panjang gelombang pada percobaan ini

Dalam percobaan difraksi sebuah celah, lebarnya 1 mm disinari cahaya monokromatik sebuah layar dilekakkan sejauh 2 m di belakang celah, pita gelap kedua berjarak 0,96 mm dari terang pusat. Berapakah panjang gelombang yang digunakan dalam percobaan tersebut? 

Mau dijawab kurang dari 3 menit? Coba roboguru plus!

Gambar berikut merupakan percobaan interferensi pada celah ganda. Jika garis terang kedua dari pusat pola interferensi 3 mm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah ....

Mau dijawab kurang dari 3 menit? Coba roboguru plus!

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR LISTRIK

MAGNET DAN OPTIKA

KISI DIFRAKSI

Disusun Oleh :

Siti Zainab (12302241030)

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2013

(2)

PERCOBAAN III

KISI DIFRAKSI

A. Tujuan

1. Menentukan panjang gelombang warna tertentu pada spektrum cahaya. 2. Menentukan frekuensi warna spektrum cahaya.

B. Alat dan Bahan 1. Kisi difraksi

2. Sumber cahaya polikromatis 3. Mistar

4. Layar panjang berskala

C. Dasar teori

Difraksi merupakan gejala pembelokan (penyebaran) gelombang ketika menjalar melalui celah sempit atau tepi tajam suatu benda. Difraksi terjadi bila ukuran celah lebih kecil dari pada panjang gelombang yang melaluinya. Sedangkan interferensi merupakan perpaduan dua atau lebih gelombang sebagai akibat berlakunya prinsip superposisi. Interferensi terjadi bila gelombang-gelombang tersebut koheren, yakni mempunyai perbedaan fase yang tetap. Interferensi dan difraksi dianggap sebagai suatu ciri khas dari gelombang, dan tidak dimiliki oleh partikel. Dua atau lebih partikel yang bertemu dalam suatu medium, tidak akan terjadi perpaduan. Demikian pula partikel yang bergerak bebas melalui celah, tidak akan dibelokkan. Cirri khas ini tak lain sebagai akibat prinsip superposisi linier, yang merupakan sifat gelombang. (Taufik Ramlan Ramalis, 2001).

Teori yang mendasari dari gejala difraksi ini adalah prinsip Huygens-Fresnel. Prinsip ini menyatakan bahwa dalam proses perambatan gelombang bebas, setiap titik pada suatu muka gelombang berfungsi sebagai sumber sekunder sferis untuk anak gelombang (wavelet), dengan frekuensi yang sama dengan gelombang primernya. (Taufik Ramlan Ramalis, 2001).

Kisi difraksi merupakan sistem N buah celah, dengan lebar celah dan jarak antara celah yang teratur. Difraksi oleh kisi seperti ini akan menghasilkan pola yang merupakan gabungan antara pola difraksi tunggal sempit dengan pola interferensi N buah sumber yang sinkron. (Taufik Ramlan Ramalis, 2001).

Pola pada kisi difraksi dapat menghasilkan warna yang beraneka macam. Warna cahaya berhubungan dengan panjang gelombang atau frekuensi cahaya tersebut. Cahaya tampak yaitu cahaya yang sensitif bagi mata kita- jatuh pada kisaran 400 nm-750 nm. Kisaran ini dikenal sebagai spektrum tampak, dan di dalamnya terdapat warna-warna dari ungu sampai merah, seperti pada Gambar 2. Warna- warna inilah yang kemudian dikenal dengan pelangi, sebagai spektrum gelombang elektromagnetik (GEM). Cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek dari 400 nm disebut Ultraviolet (UV) dan cahaya dengan panjang gelombang lebih besar dari 750 nm disebut inframerah (IR-Infra Red).

(3)

Walaupun mata manusia tidak sensitif terhadap UV dan IR, beberapa jenis film fotografi bereaksi terhadap cahaya-cahaya ini. (Douglas C. Giancoli, 2001: 297)

Berikut gambar kisi difraksi :

Jika suatu celah sempit diberi berkas sinar sejajar, maka dibelakang celah tersebut akan terjadi garis terang yang dibatasi oleh garis gelap. Demikian juga berkas cahaya yang dijatuhkan kisi akan terjadi spektrum cahaya, dengan menggunakan persamaan:



 n

dsin  dan c f Dengan :

d= lebar celah (cm)

λ=panjang gelombang cahaya (cm) f=frekuensi gelombang cahaya (Hz)

c=cepat rambat cahaya (c=3.108 m/s) (Tim fisika Dasar, 2013).

Persamaan untuk mencari panjang gelombang menggunakan persamaan:

2 2 L p dp n    Dengan : n= jumlah kisi

λ=panjang gelombang cahaya (cm) d= lebar celah (m)

p=jarak celah dengan warna (m)

L=jarak kisi dengan celah (m) (Tim fisika Dasar, 2013).

Besar panjang gelombang masing- masing warna cahaya adalah:

Warna 𝝀 (𝒏𝒎) Ungu 380-450 Biru 450-495 Hijau 495-570 Kuning 570-590 Jingga 590-620 Merah 620-750 Pink 750-1000

Tabel 1. Spektrum Kasat Mata

(4)

Gambar panjang gelombang dan frekuensi dari beberapa spectrum cahaya tampak:

(sumber: //Image-edukasi-pustaka.blogspot.com.)

D. Data percobaan

No. L (cm) d=1/N (cm) Orde (n) Warna P (cm) 1. 100 10-3 1 Merah 5,5 Kuning 5,25 Hijau 5 Biru 4,5 2 Merah 11,25 Kuning 11 Hijau 10,25 Biru 7,5 2. 100 1 3𝑥10 −3 1 Merah 18 Kuning 16 Hijau 14 Biru 13 2 Merah 38 Kuning 35 Hijau 31,5 Biru 26 3. 100 1 6𝑥10 −3 1 Merah 38 Kuning 34 Hijau 30 Biru 27 Keterangan: 1. N1 100lines/mm103lines/cm 2. N2 300lines/mm3103lines/cm 3. N3 100lines/mm6103lines/cm

(5)

E. Analisis a. Ketidakpastian L m cm L100 1 m cm nst L (0,1 ) 5 10 4 2 1 2 1       b. Ketidakpastiaan p m cm nst p (0,5 ) 2,5 10 3 2 1 2 1      

c. Persamaan Panjang Gelombang (λ)

2 2 L p dp n    2 2 L p n dp   

d. Ralat panjang gelombang (Δλ)

L L p p            ∆𝜆 = 𝜕 𝑑𝑝 𝑛 𝑝 2 +𝐿2 𝜕𝑝 ∆𝑝 + 𝜕 𝑑𝑝 𝑛 𝑝 2+𝐿2 𝜕𝐿 ∆𝐿 Penurunan terhadap p v u x f( ) maka ( ) ' 2 ' v uv vu x f x                   2 2 L p n dp p p                2 2 L p p p n d p  1 '        p p u p u 2 1 2 2 2 2 ) ( '       p L v p p L v













2 1 2 2 ) 1 2 1 ( 2 2 2 1 2 2 ) 2 ( 2 1 '              p L p L p p p L p p v v                            2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 ) ( ) ( ) 1 ( ' ' L p L p p p L p n d v uv vu n d p  2 2 2 1 2 2 2 2 2 ) ( L p L p p n d L p n d p                     

(6)

Penurunan terhadap L               2 2 1 L p L n dp L 





2 1 2 2        L p L n dp L 













2 3 2 2 ) 1 2 1 ( 2 2 2 1 2 2 ) 2 ( 2 1              L p L L L p L p L





            2 3 2 2 L p L n dp L 





2 3 2 2       L p n dpL L  Sehingga: L L p p           



p L



L n dpL p L p L p p n d L p n d                           2 3 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 ) ( ) ( 

e. Ketidakpastian panjang gelombang orde pertama (n=1)









2 4 3 2 3 2 2 1 2 2 2 10 5 1 10 5 , 2 ) 1 ( ) 1 ( 1                        dp p p p p d p d 

f. Ketidakpastian panjang gelombang orde kedua (n=2)





2 4 3 2 3 2 2 1 2 2 2 10 5 1 2 10 5 , 2 ) 1 ( ) 1 ( 2 1 2                              dp p p p p d p d 

g. Perhitungan panjang gelombang beserta ketidakpastiannya  Data 1 (orde 1) m lines mm lines N1 100 / 105 / m N d 5 5 1 1 10 10 1 1     1) Merah (p=5,5 cm =0,055 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,4917 10 1 ) 055 , 0 ( 055 , 0 10         









4 10 5 2 3 1 2 055 , 0 055 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 055 , 0 ( 2 1 ) 1 2 055 , 0 ( 2 055 , 0 5 10 1 2 055 , 0 5 10                              m m m 10 8 8 10 5161 , 2 10 7376 , 2 10 4887 , 2          

(7)

m 7 10 ) 2 , 0 5 , 5 ( ) (     2) Kuning (p=5,25 cm =0,0525 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,2428 10 1 ) 0525 , 0 ( 0525 , 0 10         









4 10 5 2 3 1 2 0525 , 0 0525 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 0525 , 0 ( 2 1 ) 1 2 0525 , 0 ( 2 0525 , 0 5 10 1 2 0525 , 0 5 10                              m m m 10 8 8 10 4976 , 2 10 6142 , 2 10 4715 , 2           m 7 10 ) 2 , 0 2 , 5 ( ) (     3) Hijau (p=5 cm =0,05 m) m L p dp 7 2 5 2 2 4,9938 10 1 ) 05 , 0 ( 05 , 0 10         









4 10 5 2 3 1 2 05 , 0 05 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 05 , 0 ( 2 1 ) 1 2 05 , 0 ( 2 05 , 0 5 10 1 2 05 , 0 5 10                              m m m 10 8 8 10 5156 , 2 10 4906 , 2 10 4907 , 2           m 7 10 ) 2 , 0 0 , 5 ( ) (     4) Biru (p=4,5 cm =0,045 m) m L p dp 7 2 5 2 2 4,4954 10 1 ) 045 , 0 ( 045 , 0 10         









4 10 5 2 3 1 2 045 , 0 045 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 045 , 0 ( 2 1 ) 1 2 045 , 0 ( 2 045 , 0 5 10 1 2 045 , 0 5 10                              m m m 10 8 8 10 5148 , 2 10 2432 , 2 10 4924 , 2           m 7 10 ) 2 , 0 5 , 4 ( ) (      Data 1 (orde 2) m lines mm lines N1 100 / 105 / m N d 5 5 1 1 10 10 1 1     1) Merah (p=11,25 cm =0,1125 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,6605 10 1 ) 1125 , 0 ( 2 1125 , 0 10 2          





4 10 5 2 3 1 2 1125 , 0 2 1125 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 1125 , 0 ( 2 1 ) 1 2 1125 , 0 ( 2 1125 , 0 2 5 10 1 2 1125 , 0 2 5 10                                    m m m 10 8 8 10 2544 , 1 10 7599 , 2 10 2268 , 1          

(8)

m 7 10 ) 1 , 0 7 , 5 ( ) (     2) Kuning (p=11 cm =0,11 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,5332 10 1 ) 11 , 0 ( 2 11 , 0 10 2          





4 10 5 2 3 1 2 11 , 0 2 11 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 11 , 0 ( 2 1 ) 1 2 11 , 0 ( 2 11 , 0 2 5 10 1 2 11 , 0 2 5 10                                    m m m 11 8 8 10 2306 , 1 10 9709 , 2 10 2276 , 1           m 7 10 ) 1 , 0 5 , 5 ( ) (     3) Hijau (p=10,25 cm =0,1025 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,1518 10 1 ) 1025 , 0 ( 2 1025 , 0 10 2          





4 10 5 2 3 1 2 1025 , 0 2 1025 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 1025 , 0 ( 2 1 ) 1 2 1025 , 0 ( 2 1025 , 0 2 5 10 1 2 1025 , 0 2 5 10                                     m m m 10 8 8 10 2558 , 1 10 5226 , 2 10 2306 , 1           m 7 10 ) 1 , 0 2 , 5 ( ) (     5) Biru (p=7,5 cm =0,075 m) m L p dp 7 2 5 2 2 3,7605 10 1 ) 075 , 0 ( 2 075 , 0 10 2          





4 10 5 2 3 1 2 075 , 0 2 075 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 075 , 0 ( 2 1 ) 1 2 075 , 0 ( 2 075 , 0 2 5 10 1 2 075 , 0 2 5 10                                    m m m 10 8 8 10 2581 , 1 10 8592 , 1 10 2395 , 1           m 7 10 ) 1 , 0 8 , 3 ( ) (      Data 2 (orde 1) m lines mm lines N2 300 / 3.105 / m N d 5 5 2 1 .10 3 1 10 . 3 1 1     1) Merah(p=18 cm =0,18 m) m L p dp 7 2 5 2 2 (0,18) 1 5,9051 10 18 , 0 10 3 1          





4 10 5 2 3 1 2 18 , 0 18 , 0 5 10 3 1 3 10 5 , 2 ) 1 2 18 , 0 ( 2 1 ) 1 2 18 , 0 ( 2 18 , 0 5 10 3 1 1 2 18 , 0 5 10 3 1                                    m m m 10 9 9 10 2301 , 8 10 8599 , 2 10 9441 , 7          

(9)

m 7 10 ) 1 , 0 9 , 5 ( ) (     2) Kuning (p=16 cm =0,16 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,2664 10 1 ) 16 , 0 ( 16 , 0 10 3 1          





4 10 5 2 3 1 2 16 , 0 16 , 0 5 10 3 1 3 10 5 , 2 ) 1 2 16 , 0 ( 2 1 ) 1 2 16 , 0 ( 2 16 , 0 5 10 3 1 1 2 16 , 0 5 10 3 1                                    m m m 10 9 9 10 4854 , 8 10 5674 , 2 10 2287 , 8           m 7 10 ) 1 , 0 3 , 5 ( ) (     3) Hijau (p=14 cm =0,14 m) m L p dp 7 2 5 2 2 4,6216 10 1 ) 14 , 0 ( 14 , 0 10 3 1          





4 10 5 2 3 1 2 14 , 0 14 , 0 5 10 3 1 3 10 5 , 2 ) 1 2 14 , 0 ( 2 1 ) 1 2 14 , 0 ( 2 14 , 0 5 10 3 1 1 2 14 , 0 5 10 3 1                                    m m m 10 9 9 10 3208 , 8 10 2664 , 2 10 0942 , 8           m 7 10 ) 1 , 0 6 , 4 ( ) (     4) Biru (p=13 cm =0,13 m) m L p dp 7 2 5 2 2 4,2972 10 1 ) 13 , 0 ( 13 , 0 10 3 1          





4 10 5 2 3 1 2 13 , 0 13 , 0 5 10 3 1 3 10 5 , 2 ) 1 2 13 , 0 ( 2 1 ) 1 2 13 , 0 ( 2 13 , 0 5 10 3 1 1 2 13 , 0 5 10 3 1                                    m m m 10 9 9 10 3377 , 8 10 1129 , 2 10 1264 , 8           m 7 10 ) 1 , 0 3 , 4 ( ) (      Data 2 (orde 2) m lines mm lines N2 300 / 3.105 / m N d 5 5 2 2 .10 3 1 10 . 3 1 1     1) Merah (p=38 cm =0,38 m) m L p dp 7 2 5 2 2 6,7752 10 1 ) 38 , 0 ( 2 38 , 0 10 3 1 2           

(10)





4 10 5 2 3 1 2 38 , 0 3 2 38 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 38 , 0 ( 2 1 ) 1 2 38 , 0 ( 2 38 , 0 3 2 5 10 1 2 38 , 0 3 2 5 10                                       m m m 10 9 9 10 6621 , 3 10 5866 , 2 10 4034 , 3           m 7 10 ) 04 , 0 78 , 6 ( ) (     2) Kuning (p=35 cm =0,35 m) m L p dp 7 2 5 2 2 6,38839 10 1 ) 35 , 0 ( 2 35 , 0 10 3 1 2           





4 10 5 2 3 1 2 35 , 0 3 2 35 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 35 , 0 ( 2 1 ) 1 2 35 , 0 ( 2 35 , 0 3 2 5 10 1 2 35 , 0 3 2 5 10                                       m m m 10 9 9 10 55732 , 3 10 74306 , 2 10 28301 , 3           m 7 10 ) 04 , 0 39 , 6 ( ) (     3) Hijau (p=31,5 cm =0,315 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,5043 10 1 ) 315 , 0 ( 2 315 , 0 10 3 1 2           





4 10 5 2 3 1 2 315 , 0 3 2 315 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 315 , 0 ( 2 1 ) 1 2 315 , 0 ( 2 315 , 0 3 2 5 10 1 2 315 , 0 3 2 5 10                                       m m m 10 9 9 10 8432 , 3 10 2777 , 2 10 6154 , 3           m 7 10 ) 04 , 0 50 , 5 ( ) (     4) Biru (p=26 cm =0,26 m) m L p dp 7 2 5 2 2 4,4774 10 1 ) 26 , 0 ( 2 26 , 0 10 3 1 2           





4 10 5 2 3 1 2 26 , 0 3 2 26 , 0 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 26 , 0 ( 2 1 ) 1 2 26 , 0 ( 2 26 , 0 3 2 5 10 1 2 26 , 0 3 2 5 10                                       m m m 10 9 9 10 9736 , 3 10 9642 , 1 10 7772 , 3           m 7 10 ) 04 , 0 48 , 4 ( ) (      Data 3 (orde 1) m lines mm lines N3 600 / 6.105 / m N d 5 5 3 3 .10 6 1 10 . 6 1 1    

(11)

1) Merah (p=38 cm =0,38 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,9202 10 1 ) 38 , 0 ( 38 , 0 10 6 1          





4 10 5 2 3 1 2 38 , 0 38 , 0 6 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 38 , 0 ( 2 1 ) 1 2 38 , 0 ( 2 38 , 0 5 10 6 1 1 2 38 , 0 6 5 10                                      m m m 10 9 9 10 6622 , 3 10 5866 , 2 10 4035 , 3           m 7 10 ) 04 , 0 92 , 5 ( ) (     2) Kuning (p=34 cm =0,34 m) m L p dp 7 2 5 2 2 5,3650 10 1 ) 34 , 0 ( 34 , 0 10 6 1          





4 10 5 2 3 1 2 34 , 0 34 , 0 6 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 34 , 0 ( 2 1 ) 1 2 34 , 0 ( 2 34 , 0 6 5 10 1 2 34 , 0 6 5 10                                      m m m 10 9 9 10 6414 , 4 10 4056 , 2 10 4009 , 4           m 7 10 ) 05 , 0 36 , 5 ( ) (     3) Hijau (p=30 cm =0,30 m) m L p dp 7 2 5 2 2 4,7891 10 1 ) 30 , 0 ( 30 , 0 10 6 1          





4 10 5 2 3 1 2 30 , 0 30 , 0 6 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 30 , 0 ( 2 1 ) 1 2 30 , 0 ( 2 30 , 0 6 5 10 1 2 30 , 0 6 5 10                                      m m m 10 9 9 10 8811 , 3 10 1969 , 2 10 6614 , 3           m 7 10 ) 04 , 0 79 , 4 ( ) (     4) Biru (p=27 cm =0,27 m) m L p dp 7 2 5 2 2 4,3444 10 1 ) 27 , 0 ( 27 , 0 10 6 1          





4 10 5 2 3 1 2 27 , 0 27 , 0 6 5 10 3 10 5 , 2 ) 1 2 27 , 0 ( 2 1 ) 1 2 27 , 0 ( 2 27 , 0 6 5 10 1 2 27 , 0 6 5 10                                      m m m 10 9 9 10 9518 , 3 10 0246 , 2 10 7493 , 3           m 7 10 ) 04 , 0 34 , 4 ( ) (    

(12)

h. Rata-rata berbobot panjang gelombang cahaya warna merah No. 𝛌 ± 𝚫𝛌 (x10-7 m)          12 i Wi  Wi 𝛌i 1. (5,5 ± 0,2) 25 137,5 2. (5,7 ± 0,1) 100 570 3. (5,9 ± 0,1) 100 590 4. (6,78 ± 0,04) 625 4237,5 5. (5,92 ± 0,04) 625 3700 Jumlah 1475 9235 m W W i i i 7 7 10 2610 , 6 10 1475 9235       





  m Wi 7 7 10 0260 , 0 10 1475 1 1        



 m 7 10 ) 03 , 0 26 , 6 ( ) (    

Jadi panjang gelombang cahaya warna merah adalah m 7 10 ) 03 , 0 26 , 6 ( ) (    

i. Rata-rata berbobot panjang gelombang cahaya warna kuning

No. 𝛌 ± 𝚫𝛌 (x10-7 m)          12 i Wi  Wi 𝛌i 1. (5,2 ± 0,2) 25 130 2. (5,5 ± 0,1) 100 550 3. (5,3 ± 0,1) 100 530 4. (6,39 ± 0,04) 625 3993,75 5. (5,36 ± 0,05) 400 2144 Jumlah 1250 7347,75 m W W i i i 7 7 10 8782 , 5 10 1250 75 , 7347        





  m Wi 7 7 10 0283 , 0 10 1250 1 1        



 m 7 10 ) 03 , 0 88 , 5 ( ) (    

Jadi panjang gelombang cahaya warna merah adalah 7m 10 ) 03 , 0 88 , 5 ( ) (     j. Rata-rata berbobot panjang gelombang cahaya warna hijau

No. 𝛌 ± 𝚫𝛌 (x10-7 m)          12 i Wi  Wi 𝛌i 1. (5,0 ± 0,2) 25 125 2. (5,2 ± 0,1) 100 520 3. (4,6 ± 0,1) 100 460

(13)

4. (5,50 ± 0,04) 625 3437,5 5. (4,79 ± 0,04) 625 2993,75 Jumlah 1475 7536,25 m W W i i i 7 7 10 1093 , 5 10 1475 25 , 7536        





  m Wi 7 7 10 0260 , 0 10 1475 1 1        



 m 7 10 ) 03 , 0 11 , 5 ( ) (    

Jadi panjang gelombang cahaya warna merah adalah ()(5,110,03)107m k. Rata-rata berbobot panjang gelombang cahaya warna Biru

No. 𝛌 ± 𝚫𝛌 (x10-7 m)          12 i Wi  Wi 𝛌i 1. (4,5 ± 0,2) 25 112,5 2. (3,8 ± 0,1) 100 380 3. (4,3 ± 0,1) 100 430 4. (4,48 ± 0,04) 625 2800 5. (4,43 ± 0,04) 625 2768,75 Jumlah 1475 6491,25 m W W i i i 7 7 10 4008 , 4 10 1475 25 , 6491        





  m Wi 7 7 10 0260 , 0 10 1475 1 1        



 m 7 10 ) 03 , 0 40 , 4 ( ) (    

Jadi panjang gelombang cahaya warna merah adalah m 7 10 ) 03 , 0 40 , 4 ( ) (    

l. Menghitung frekuensi spektrum cahaya Persamaan:    f c  c f  Ralat:            c f c f f         f 1 c c2

Karena c merupakan ketetapan cahaya,maka nilainya tidak memiliki ralat, sehingga:



 

 

(14)

 Frekuensi spektrum cahaya warna merah s m c3108 / m 7 10 ) 03 , 0 26 , 6 ( ) (     Hz s m s m c f 14 1 14 7 8 10 7923 , 4 10 7923 , 4 10 26 , 6 / 10 3            Hz c f 7 2 7 12 8 2 0,03 10 2,2966 10 ) 10 26 , 6 ( 10 3                Hz f f ) (4,79 0,02) 1014 (    

 Frekuensi spektrum cahaya warna kuning s m c3108 / m 7 10 ) 03 , 0 88 , 5 ( ) (     Hz s m s m c f 14 1 14 7 8 10 1020 , 5 10 1020 , 5 10 88 , 5 / 10 3            Hz c f 7 2 7 12 8 2 0,03 10 2,6031 10 ) 10 88 , 5 ( 10 3                Hz f f ) (5,10 0,03) 1014 (    

 Frekuensi spektrum cahaya warna hijau s m c3108 / m 7 10 ) 03 , 0 11 , 5 ( ) (     Hz s m s m c f 7 14 1 14 8 10 8708 , 5 10 8708 , 5 10 11 , 5 / 10 3            Hz c f 7 2 7 12 8 2 0,03 10 3,4467 10 ) 10 11 , 5 ( 10 3                Hz f f ) (5,87 0,03) 1014 (    

 Frekuensi spektrum cahaya warna biru s m c3108 / m 7 10 ) 03 , 0 40 , 4 ( ) (     Hz s m s m c f 14 1 14 7 8 10 8182 , 6 10 8182 , 6 10 40 , 4 / 10 3            Hz c f 7 2 7 12 8 2 0,03 10 4,6488 10 ) 10 40 , 4 ( 10 3                Hz f f ) (6,82 0,05) 1014 (    

m. Panjang gelombang dan frekuensi cahaya warna merah m 7 10 ) 03 , 0 26 , 6 ( ) (     Hz f f ) (4,79 0,02) 1014 (    

n. Panjang gelombang dan frekuensi cahaya warna kuning m 7 10 ) 03 , 0 88 , 5 ( ) (     Hz f f 14 10 ) 03 , 0 10 , 5 ( ) (    

(15)

o. Panjang gelombang dan frekuensi cahaya warna hijau m 7 10 ) 03 , 0 11 , 5 ( ) (     Hz f f ) (5,87 0,03) 1014 (    

p. Panjang gelombang dan frekuensi cahaya warna biru m 7 10 ) 03 , 0 40 , 4 ( ) (     Hz f f ) (6,82 0,05) 1014 (     F. Jawaban pertanyaan

1. Tentukan panjang gelombang cahaya untuk setiap spektrum pada setiap orde a. Panjang gelombang warna merah orde 1

 Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,5±0,2)x10-7 m  Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(5,9±0,1)x10-7 m  Dengan N = 600 lines/mm (λ±Δλ)=(5,92±0,04)x10-7 m b. Panjang gelombang warna merah orde 2

 Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,7±0,1)x10-7

m  Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(6,78±0,04)x10-7

m c. Panjang gelombang warna kuning orde 1

 Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,2±0,2)x10-7 m  Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(5,3±0,1)x10-7 m  Dengan N = 600 lines/mm (λ±Δλ)=(5,36±0,05)x10-7 m d. Panjang gelombang warna kuning orde 2

 Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,5±0,1)x10-7

m  Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(6,39±0,04)x10-7

m e. Panjang gelombang warna hijau orde 1

 Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,0±0,2)x10-7 m  Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(4,6±0,1)x10-7 m  Dengan N = 600 lines/mm (λ±Δλ)=(4,79±0,04)x10-7 m f. Panjang gelombang warna hijau orde 2

 Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(5,2±0,1)x10-7

m  Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(5,50±0,04)x10-7

m g. Panjang gelombang warna biru orde 1

 Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(4,5±0,2)x10-7 m  Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(4,3±0,1)x10-7 m  Dengan N = 600 lines/mm (λ±Δλ)=(4,43±0,04)x10-7 m h. Panjang gelombang warna biru orde 2

 Dengan N = 100 lines/mm (λ±Δλ)=(3,8±0,1)x10-7

m  Dengan N = 300 lines/mm (λ±Δλ)=(4,48±0,04)x10-7

m

2. Tentukan pula frekuensi gelombang cahaya masing-masing warna tersebut Jawab:

(16)

 Frekuensi gelombang cahaya warna kuning (f f)(5,100,03)1014Hz  Frekuensi gelombang cahaya warna hijau f f 14Hz

10 ) 03 , 0 87 , 5 ( ) (    

 Frekuensi gelombang cahaya warna biru (f f)(6,820,05)1014Hz

G. Kesimpulan

1. Panjang gelombang berbagai spektrum cahaya:

 Gelombang warna merah m

7 10 ) 03 , 0 26 , 6 ( ) (      Gelombang warna kuning ()(5,880,03)107m  Gelombang warna hijau ()(5,110,03)107m  Gelombang warna biru ()(4,400,03)107m 2. Frekuensi gelombang berbagai spectrum cahaya:

a. Gelombang warna merah(f f)(4,790,02)1014Hz b. Gelombang warna kuning (f f)(5,100,03)1014Hz c. Gelombang warna hijau (f f)(5,870,03)1014Hz d. Gelombang warna biru (f f)(5,820,05)1014Hz

H. Pembahasan

Percobaan yang berjudul kisi difraksi ini antara lain bertujuan untuk menentukan panjang gelombang warna tertentu pada spectrum cahaya dan menentukan frekuensi warna spectrum cahaya. Dalam percobaan kali ini, kami melakukan pengamatan menggunakan celah tunggal. Adapun jumlah kisi yang kami gunakan bermacam-macam, yaitu terdiri dari N=100line/mm, N=300line/mm, dan N=600line/mm.

Data yang kami ambil berupa panjang gelombang dan frekuensi dari cahaya yang terdifraksi menjadi beberapa spektrum cahaya tampak. Namun, yang kami amati hanyalah spektrum cahaya warna merah, kuning, hijau dan biru. Setiap kisi kami ambil 2 orde kecuali untuk kisi yang 600 line/mm hanya 1 orde saja.

Untuk jarak antara kisi dengan celah kami buat tetap yaitu sepanjang 100 cm. data yang kami ambil berupa jarak antara celah dengan spektrum warna yang terbentuk (p). berdasarkan data yang kami peroleh kemudian saya analisis menggunakan persamaan

2 2 L p n dp   

untuk mencari panjang gelombangnya, dengan n= jumlah orde. Lalu

dengan persamaan



c

f  untuk mencari frekuensinya. Adapun panjang gelombang (λ) yang digunakan untuk mencari frekuensi dari masing-masing spektrum cahaya yang akan dicari adalah hasil dari nilai terbaik dari panjang gelombang spektrum tersebut untuk semua orde. Lalu c atau cepat rambat cahaya menggunakan cepat rambat cahaya diudara yaitu sebesar 3x108 m/s.

Berdasarkan analisis yang saya lakukan, maka diperoleh hasil panjang gelombang untuk cahaya warna merah pada orde pertama dengan menggunakan kisi N=100line/mm

(17)

diperoleh hasil ()(5,50,2).107m, lalu untuk N=300line/mm diperoleh hasil m 7 10 ). 1 , 0 9 , 5 ( )

(    . Sedangkan untuk N=600line/mm diperoleh hasil hasil m 7 10 ). 04 , 0 92 , 5 ( )

(    . Kemudian untuk orde kedua dengan N=100line/mm diperoleh hasil ()(5,70,1).107m dan untuk N=300line/mm diperoleh hasil

m 7 10 ). 04 , 0 78 , 6 ( )

(    . Dari beberapa hasil tersebut kemudian saya rata-rata berbobot sehingga diperoleh hasil perhitungan terbaik dari panjang gelombang spektrum cahaya warna merah sebesar hasil ()(6,260,03).107m. Lalu untuk frekuensi dari spektrum cahaya warna merah sebesar (f f)(4,790,02)1014Hz

Untuk hasil panjang gelombang cahaya warna kuning pada orde pertama dengan menggunakan kisi N=100line/mm diperoleh hasil ()(5,20,2).107m, lalu untuk N=300line/mm diperoleh hasil ()(5,30,1).107m. Sedangkan untuk N=600line/mm diperoleh hasil hasil ()(5,360,05).107m. Kemudian untuk orde kedua dengan N=100line/mm diperoleh hasil ()(5,50,1).107m dan untuk N=300line/mm diperoleh hasil ()(6,390,04).107m. Dari beberapa hasil tersebut kemudian saya rata-rata berbobot sehingga diperoleh hasil perhitungan terbaik dari panjang gelombang spektrum cahaya warna merah sebesar hasil

m 7 10 ). 03 , 0 88 , 5 ( )

(    . Lalu untuk frekuensi dari spektrum cahaya warna merah sebesar (f f)(5,100,03)1014Hz

Selanjutnya untuk hasil panjang gelombang cahaya warna hijau pada orde pertama dengan menggunakan kisi N=100line/mm diperoleh hasil ()(5,00,2).107m, lalu untuk N=300line/mm diperoleh hasil ()(4,60,1).107m. Sedangkan untuk N=600line/mm diperoleh hasil hasil ()(4,790,04).107m. Kemudian untuk orde kedua dengan N=100line/mm diperoleh hasil ()(5,20,1).107m dan untuk N=300line/mm diperoleh hasil ()(5,500,04).107m. Dari beberapa hasil tersebut kemudian saya rata-rata berbobot sehingga diperoleh hasil perhitungan terbaik dari panjang gelombang spektrum cahaya warna merah sebesar hasil

m 7 10 ). 03 , 0 11 , 5 ( )

(    . Lalu untuk frekuensi dari spektrum cahaya warna merah

sebesar f f 14Hz 10 ) 03 , 0 87 , 5 ( ) (    

Yang terakhir hasil panjang gelombang untuk cahaya warna biru pada orde pertama dengan menggunakan kisi N=100line/mm diperoleh hasil ()(4,50,2).107m, lalu untuk N=300line/mm diperoleh hasil ()(4,30,1).107m. Sedangkan untuk N=600line/mm diperoleh hasil hasil ()(4,430,04).107m. Kemudian untuk orde kedua dengan N=100line/mm diperoleh hasil ()(3,80,1).107m dan untuk N=300line/mm diperoleh hasil ()(4,480,04).107m. Dari beberapa hasil tersebut kemudian saya rata-rata berbobot sehingga diperoleh hasil perhitungan terbaik dari panjang gelombang spektrum cahaya warna merah sebesar hasil

(18)

m 7 10 ). 03 , 0 40 , 4 ( )

(    . Lalu untuk frekuensi dari spektrum cahaya warna merah

sebesar f f 14Hz 10 ) 025 , 0 82 , 6 ( ) (    

Dari semua hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa spektrum cahaya yang terbentuk akibat pembelokan cahaya membentuk spektrum cahaya yang terdiri dari sinar-sinar cahaya tampak yang apabila diurutkan dari atas yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila , ungu mempunyai panjang gelombang dari besar ke kecil, namun sebaliknya apabila diurutkan dari atas mempunyai frekuensi dari kecil ke besar. Hal ini sesuai dengan analisis data yang kami peroleh menunjukkan hal seperti itu. Dan sudah sesuai dengan dasar teori yang ada.

Adapun hasil dari percobaan ang kami lakukan apabila diurutkan dari yang mempunyai panjang gelombang dari besar ke kecil adalah spektrum warna merah, kuning, hijau dan biru. Begitu juga sebaliknya apabila diurutkan dari yang mempunyai frekuensi dari yang besar ke kecil adalah spektrum warna biru, hijau, kuning lalu merah. Hasil yang kami peroleh mengenai panjang gelombang dan frekuensi dari beberapa spektrum cahaya yang terbentuk dari percobaan kisi difraksi ini sudah sesuai dengan dasar teori yang ada, meskipun masih terdapat selisih yang tidak terlalu besar pula. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain:

a. Ketelitian dari alat ukur yang kami gunakan sangat besar sekali, sehingga akan mempengaruhi hasil yang diperoleh.

b. Jarak antara kisi dan celah yang dimungkinkan tergeser ketika mengamati cahaya yang terbentuk pada kisi sehingga akan berpengaruh juga.

c. Karena pengamatan seseorang tentang warna cahaya yang terbentuk berbeda-beda. Bisa saja ketika alat penunjuk sudah menunjukkan tepat pada cahaya yang dimaksud, tetapi menurut pengamatan pengamat kurang sehingga akan berpengaruh pada hasil p(jarak antara celah dengan warna).

d. Karena bayangan yang terbentuk buram, sehingga kami kesulitan untuk menentukan dimana letak penunjuk yang ditempatkan pada spektrum cahaya yang terbentuk pada jarak tertentu.

e. Karena setting alat yang sedemikian, sehingga tidak memungkinkan kita untuk bisa mengamati spektrum cahaya yang terbentuk secara dekat, sehingga hasil yang diperoleh akan berpengaruh pada hasil perhitungan.

f. Pada hasil pembulatan angka di analisis perhitungan akan berpengaruh pada hasil akhir yang diperoleh.

(19)

I. Daftar Pustaka

Anonim.-.Spektrum Kasat Mata. //id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_kasat_mata. Diakses pada tanggal 17 April 2013 pukul 09.00 WIB.

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid 2 Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.

Tim Fisika Dasar. 2013. Petunjuk Praktikum Pengantar lastrik magnet dan Optika. Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA UNY.

Ramalis, Taufik Ramlan. 2001. Gelombang dan Optik.. Bandung: Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA UPI.