LAPORAN FISIKA: Difraksi Cahaya pada Kisi

Mengidentifikasi pola yang terjadi pada difraksi oleh kisi B. Dasar Teori Difraksi Gelombang memiliki beberapa sifat, salah satunya adalah difraksi. Difraksi adalah peristiwa pembelokan atau pelenturan arah gelombang ketika melewati penghalang berupa celah. Jika gelombang melewati celah yang ukurannya sempit, maka difraksi menyebabkan celah tersebut seolah-olah merupakan sumber gelombang melingkar. yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah. Semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Sama halnya dengan gelombang, cahaya yang dilewatkan pada sebuah celah sempit juga akan mengalami difraksi. Difraksi cahaya terjadi juga pada celah sempit yang terpisah sejajar satu sama lain pada jarak yang sama. Difraksi pada gelombang cahaya terbagi menjadi dua, yakni sebagai berikut, 1. Difraksi melalui celah tunggal yang sempit Bila cahaya monokromatik (satu warna) dijatuhkan pada celah sempit, maka cahaya akan dibelokkan atau dilenturkan. Sedangkan bila cahaya dijatuhkan polikromatik (cahaya putih atau banyak warna), selain akan mengalami peristiwa difraksi, juga akan terjadi peristiwa interferensi. Hasil interferensi menghasilkan pola warna pelangi. Berkas cahaya jatuh pada celah tunggal, akan dibelokkan dengan sudut belok θ. Pada layar akan terlihat pola gelap dan terang. Pola gelap dan terang akan terjadi bila mengalami peristiwa interferensi. Syarat terjadinya difraksi pada celah tunggal Pola difraksi minimum (pita gelap) : d sin θ = mλ ; m = 1, 2, 3, … Pola difraksi maksimum (pita terang) : d sin θ = (m-½)λ ; m = 1, 2, 3, … 2. Difraksi melalui kisi Kisi difraksi merupakan suatu piranti atau alat untuk menganalisis sumber cahaya. Kisi adalah celah sempit yang dibuat dengan menggores sebuah lempengan kaca dengan intan. Sebuah kisi dapat dibuat 300 sampai 600 celah setiap 1 mm. pada

Telah dilakukan percobaan kisi difraksi dengan tujuan untuk mempelajari mempelajari gejala difraksi, menera konstanta kisi difraksi, dan mengetahui pengaruh jarak kisi ke layar terhadap pola gelap terang yang dihasilkan. Percobaan ini dilakukan dengan cara mengamati pola gelap terang pada layar yang dihasilkan setelah cahaya melewati kisi, kemudian diukur kedudukan masing-masing pola terang pada layar dan jarak dari terang pusat terhadap terang ke-n. Dari percobaan yang telah dilakukan, secara fisis telah terjadi pendifraksian cahaya laser ketika melewati kisi. Sesuai dengan prinsip Huygens, cahaya yang lolos dari kisi ini akan menjadi sumber gelombang yang baru. Gelombang-gelombang ini akan membentuk superposisi baik konstruktif maupun destruktif yang akan tampak sebagai pola gelap-terang pada layar. Pola gelap terang akan terjadi pada layar secara selang-seling. Kesimpulan dari praktikum ini yaitu proses terjadinya difraksi cahaya adalah cahaya monokromatik melewati celah sempit dari kisi (celah) seolah-olah menyebar riak-riak gelombang cahaya. Amplitudo kedua gelombang akan bergabung untuk membuat interferensi konstruktif ataupun interferensi destruktif, nilai dari konstanta kisi difraksi pada kisi pertama adalah 110490,6842; sedangkan pada kisi kedua adalah 113482,6046; dan semakin jauh jarak dari kisi ke layar, maka akan semakin jauh pula jarak antara pola gelap-terang yang dihasilkan.

Abstrak-Telah dilakukan percobaan yang berjudul Franck Hertz yang memiliki tujuan untuk mempelajari gejala difraksi, untuk mengukur panjang gelombang laser, untuk mengetahui pengaruh jarak kisi terhadap pola gelap terang yang dihasilkan serta mengetahui pengaruh panjang gelombang terhadap jarak kisi ke layar. Pada percobaan ini prinsip yang digunakan ialah Prinsip Huygens. Pada percobaan ini langkah kerja yang pertama kali dilakukan yaitu disiapkan alat dan bahan. Kemudian dipasang laser dan kisi pada statif. Lalu diletakkan kisi dan laser pada rel presisi dengan ketinggian sama. Setelah itu diatur jarak kisi ke laser sejauh 30 cm. Lalu diatur jarak layar ke kisi sejauh 15 cm. Setelah itu dinyalakan laser dan diarahkan kepada kisi. Kemudian dicatat jarak pola gelap terang dari terang pusat yang terbentuk. Setelah itu dilakukan kembali dengan variasi jarak layar ke kisi dan dengan variasi kisi dengan pengulangan sebanyak 3 kali. Dari percobaan didapatkan kesimpulan bahwa difraksi terjadi pada cahaya monokromatik yang dilewatkan pada celah sempit. Panjang gelombang laser yang digunakan adalah í µí¿“. í µí¿“ í µí²™ í µí¿í µí¿Ž −í µí¿• í µí²Ž. Semakin jauh jarak layar ke kisi, maka semakin jauh pula jarak antara dua pola yang berdekatan. Panjang gelombang yang digunakan adalah tetap tidak dipengaruhi oleh jarak kisi ke layar.

Abstrak Kami telah melakukan percobaan mencari panjang gelombang cahaya melalui sebuah peristiwa difraksi dengan menggunakan kisi. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui peristiwa difraksi secara nyata dan juga menghitung panjang gelombang dari suatu sumber cahaya(laser). Pada percobaan kali ini digunakan kisi difraksi, sumber cahaya (laser), layar dan mistar. percobaan dilakukan dengan menyinarkan suatu cahaya melewati kisi difraksi yang diletakkan pada jarak tertentu. Dengan melakukan hal tersebut akan didapatkan yaitu jarak cahaya gelap/ terang ke pusat. sehingga kita bisa menghitung panjang gelombang cahaya menggunakan persamaan difraksi. Berdasarkan percobaan difraksi cahaya yang kami lakukan, kami mendapatkan hasil bahwa cahaya dapat terdifraksi dan panjang gelombang sinar laser sebesar 0,65. 10 -6 m.

2023

Abstrak— Percobaan kisi difraksi dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari gejala difraksi, mengetahui cara menera konstanta kisi difraksi, dan mengetahui pengaruh jarak kisi ke layar terhadap pola gelap terang yang dihasilkan. Percobaan ini menggunakan prinsip Huygens serta mengalami fenomena difraksi pada celah banyak atau kisi. Pada percobaan kisi difraksi ini menggunakan beberapa peralatan yang digunakan antara lain kisi, laser, sebidang layar, satu buah rel presisi, satu buah mistar, dan statip. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan variasi jarak antara kisi dan layar yaitu 15 cm, 25 cm, 35 cm, dan 45 cm. Pada percobaan ini, dapat dipelajari gejala-gejala pada peristiwa difraksi, bahwa difraksi merupakan peristiwa ketika lewatnya gelombang cahaya pada suatu celah yang mempunyai panjang gelombang yang sama atau lebih besar dari pada lebar suatu celah, yang selanjutnya akan menyebar ke segala arah ke depan. Dimana gelombang yang menyebar ini akan berinterferensi membentuk pola interferensi. Kemudian dengan percobaan ini, dapat ditentukan besar nilai konstanta kisi difraksi yaitu 792,24 garis/cm. Serta dapat diketahui pengaruh dari jarak kisi ke layar terhadap pola gelap terang yang dihasilkan, bahwa semakin besar jarak antara kisi dan layar, maka semakin besar juga jarak antar pola gelap terang yang dihasilkan pada layar. Sedangkan, apabila semakin dekat jarak antara kisi dan layar, maka semakin kecil jarak antar pola gelap terang yang dihasilkan pada layar. Kata Kunci: Difraksi, interferensi, kisi difraksi, konstanta kisi, pola interferensi. I. PENDAHULUAN alam kehidupan sehari-hari, banyak peristiwa-peristiwa yang berhubungan dengan ilmu Fisika, salah satunya adalah cahaya. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki beberapa sifat seperti dipantulkan, dibiaskan, berinterferensi, polarisasi, dan difraksi. Difraksi cahaya merupakan peristiwa pelenturan gelombang cahaya ketika melewati celah sempit. Difraksi cahaya terjadi akibat adanya pembelokan arah rambat cahaya oleh suatu penghalang. Suatu penghalang tersebut disebut kisi. Kisi adalah sebuah alat optik yang terdiri dari banyak celah sempit pada jarak yang sama. Sebuah cakram DVD apabila dikenai cahaya misalkan saja cahaya matahari maka akan menghamburkan cahaya pelangi. Jika cahaya monokromatik melewati celah maka akan terjadi pola difraksi. Difraksi cahaya dibedakan menjadi 2 macam, yaitu difraksi Fraunhofer dan difraksi Fresnel. Pada difraksi Fraunhofer, menganggap bahwa pola difraksi yang dihasilkan berjarak jauh dari sistem difraksi. Sedangkan difraksi Fresnel menganggap bahwa pola difraksi dan sistem difraksi berjarak dekat, sehingga masih menghasilkan gelombang yang masih mempertahankan karakteristik lengkungnya [1]. Bila dua atau lebih deretan gelombang bertemu dalam suatu daerah, gelombang itu akan berinterferensi menghasilkan gelombang baru yang amplitudo sesaatnya merupakan jumlah dari amplitudo sesaat gelombang semula. Interferensi konstruktif (membangun) artinya, gelombang tersebut saling menguatkan dengan fase yang sama sehingga menghasilkan amplitudo yang besar, dan interferensi destruktif (menghancurkan) artinya gelombang tersebut sebagian atau sepenuhnya akan saling meniadakan karena fasenya yang berbeda [2]. Dengan menggunakan gelombang monokromatik, Thomas Young pada tahun 1801 melakukan eksperimen yang membuktikan cahaya adalah gelombang (berlawanan dengan keyakinan pada ilmuwan saat itu) dengan menggunakan dua buah celah sempit sebagai sumber cahaya koheren. Ia mendapatkan pola terang-gelap yang kemudian dikenal sebagai pola-pola interferensi. Young menunjukkan bahwa cahaya berlaku seperti gelombang suara, gelombang pada permukaan air, dan fenomena-fenomena gelombang lainnya. Dengan melihat sketsa interferensi dua celah pada percobaan Young, beda jarak tempuh antara kedua sinar adalah ∆x = d sin θ. (1) Beda jarak ini yang akan menyebabkan, secara spasial, apakah terjadi garis gelap atau terang, terkait dengan nilai λ. Interferensi konstruktif atau garis terang (bright fringe atau frinji terang) akan terwujud dengan kondisi: d sin θ = mλ, m = 0, 1, 2, .. (2) dan interferensi destruktif atau garis gelap (dark fringe atau frinji gelap) akan terwujud saat: d sin θ =m + ½ λ ; m = 0,1,2,... (3) Orde terang atau gelap dinyatakan dengan nilai m yang berbeda. Untuk terang terdapat orde 0 atau terang pusat lalu diikuti dengan terang pertama, kedua, dan seterusnya dengan nilai m berturut-turut adalah 0, 1, 2, dst. Sedangkan untuk gelap, hanya terdapat gelap pertama, kedua, dan seterusnya dengan nilai m berturut-turut 0, 1, 2 dan seterusnya [3]. Sebuah cahaya ketika melewati penghalang atau celah sempit, cahaya akan membelok meelengkungi pinggir-pingir lubang penghalang hinga batas tertentu. Cahaya yang sejajar yang mengenai celah sempit yang berada di layar, maka pada layar tidak terdapat bagian yang terang dengan luas yang sama dengan luas celahnya, melainkan terdapat terang utama yang kiri dan kanannya dikelilingi pola gelap terang. Peristiwa pola

Abstrak-Dalam ilmu fisika, proses pelenturan cahaya yang melalui sebuah celah sempit disebut Difraksi Cahaya. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari gejala difraksi cahaya, menera panjang gelombang laser serta mengetahui pengaruh jarak kisi ke layar terhadap pola gelap terang yang dihasilkan. Prinsip dalam percobaan ini adalah percobaan yang telah dilakukan oleh Huygens. Langkah-langkah dalam percobaan ini adalah pertama peralatan disusun seperti pada gambar 4, kemudian posisi antara layar, kisi dan laser disejajarkan. Jarak antara laser dengan kisi diatur pada 30cm dan jarak antara kisi dengan layar diatur pada variasi 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm, dan 55 cm. Laser dinyalakan dan dicatat jarak antara cahaya node ke-n dengan cahaya terang pusat. Dalam percobaan ini diperoleh kesimpulan bahwa Gejala difraksi terjadi bila suatu gelombang yang dipancarkan oleh suatu sumber gelombang dihalangi oleh suatu penghalang yang berukuran lebih kecil dari besarnya gelombang. Panjang gelombang cahaya warna merah yang diperoleh adalah 700,2993 nm sesuai dengan teori yang berlaku panjang gelombang cahaya merah antara 620-750 nm. Jarak antara kisi dan layar berbanding lurus dengan renggangnya jarak yang dihasilkan antara cahaya node ke-n dan terang pusat.