Laporan Praktikum Difraksi Kisi

{UNIQUE NEWS CENTER at home and abroad}
buat bunda ku yang cantik ^_^

A. TUJUAN PERCOBAAN

1. Memahami asas kerja kisi.
2. Menentukan panjang gelombang garis spektrum yang dihasilkan difraksi kisi.

B. DASAR TEORI

Seberkas cahaya sejajar yang mengenai celah sempit yang berada di depan layar, maka pada layar tidak terdapat bagian yang terang dengan luas yang sama dengan luas celahnya, melainkan terdapat terang utama yang kiri kanannya dikelilingi garis/pita gelap dan terang secara berselang-seling. Peristiwa ini disebut difraksi. Suatu alat optik yang terdiri dari banyak sekali celah sempit pada jarak yang sama disebut kisi.

Apabila sebuah sinar tegak lurus mengenai sebuah kisi maka akan timbul difraksi. Difraksi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu difraksi Fresnel dan difraksi Fraunhoffer. Disebut difraksi Fresnel jika jarak layar kisi relatif dekat dan disebut difraksi Fraunhoffer jika jarak layar kisi relatif jauh. Difraksi Fraunhoffer dapat juga terjadi walaupun layar tidak jauh letaknya, dengan cara meletakkan sebuah lensa positif dibelakang kisi dan layar diletakkan pada titik api lensa tersebut.

Jika jarak antara dua celah yang beraturan (konstanta kisi) d dan sinar yang digunakan adalah monokromatis dengan panjang gelombang  maka disuatu tempay pada layar akan terang apabila dipenuhi persamaan :

Dengan m = 1,2,3,… adalah tingkat atau orde difraksi dan  adalah sudut deviasi sinar yang dialami setelah melewati kisi.

Ruas kiri persamaan (8.1) tidak lain adalah selisih panjang jalan yang dilalui oleh sinar dari celah berurutan. Persamaan di atas dapat ditulis

Apabila sinar yang digunakan polikromatis maka terjadilah garis spektrum yang letaknya satu sama lain berdampingandengan warna yang bermacam-macam tergantung pada panjang gelombangnya.

Dengan menggunakan metode triangulasi maka besarnya  dapat diperoleh dengan mengukur jarak kisi ke layar dan jarak antara garis spektrum dan terang utama. Apabila jarak antara kisi telah diketahui maka  dapat ditentukan pula,

C. DATA PERCOBAAN

Jarak kisi ke layar a = 31 cm

Lebar celah kisi 1 d₁ = 1/1000 cm

Lebar celah kisi 2 d₂ = 1/3000 cm

Lebar celah kisi 3 d₃ = 1/6000 cm

Panjang gelombang warna merah dari tabel λ_m = (7,01 ± 0,11) x 10^-5 cm

Panjang gelombang warna hijau dari table λ_h = (5,34 ± 0,08) x 10-⁵ cm

Posisi warna (x) merah dan hijau bagian kiri dan kanan terhadap terang utama pada orde ke-m disajikan dalam table berikut dengan x dalam satuan cm.

Warna	Orde	Kisi 1		Kisi 2		Kisi 3
	ke-m	x kiri	x kanan	x kiri	x kanan	x kiri	x kanan
	1	2	2	6.1	6	13.4	13.1
Merah	2	4	3.9	13.6	13.4	24.2	24
	3	6.1	6	19.6	19.6	*	*
	1	1.6	1.6	5.5	5.4	10.9	10.6
Hijau	2	3.4	3.2	10.5	10.4	21.5	21.2
	3	5.7	5.6	16	15.9	*	*

D. ANALISIS DATA

Menentukan Panjang Gelombang Spektrum Warna Merah dan Hijau

Secara teoritis nilai λ warna tertentu akan sama untuk setiap kisi dan setiap orde baik untuk spektrum sebelah kiri dan setiap orde baik untuk spektrum sebelah kiri atau kanan. Dengan menggunkan pers. (8-4) , maka nilai dapat dihitung untuk masing-masing data pada tiap sel tabel di atas dan selanjutnya disajikan dalam tabel berikut :

kisi	Ori entasi	m		Merah			Hijau
ke			λ	δλ = λ –	(δλ)2	Λ	δλ = λ-	(δλ)2
			(cm)	(cm)	(cm2)	(cm)	(cm)	(cm2)
		1	0.06213	-0.00791	6.3E-05	0.04967	-0.014	0.0002
	kiri	2	0.06251	-0.00752	5.7E-05	0.05302	-0.010	0.00011
		3	0.06424	-0.00579	3.4E-05	0.05989	-0.003	1.4E-05
1		1	0.06213	-0.00791	6.3E-05	0.04967	-0.014	0.0002
	kann	2	0.06093	-0.00911	8.3E-05	0.0166	-0.047	0.00221
		3	0.06315	-0.00688	4.7E-05	0.0588	-0.004	2.4E-05
		1	0.06418	-0.00586	3.4E-05	0.05766	-0.006	3.6E-05
	kiri	2	0.07665	0.006619	4.4E-05	0.05722	-0.006	4.2E-05
		3	0.07979	0.009758	9.5E-05	0.06196	-0.001	2.9E-06
2		1	0.06309	-0.00695	4.8E-05	0.05658	-0.007	5E-05
	kann	2	0.07535	0.005314	2.8E-05	0.05722	-0.006	4.2E-05
		3	0.07979	0.009758	9.5E-05	0.06149	-0.002	4.7E-06
		1	0.07542	0.005389	2.9E-05	0.0597	-0.003	1.6E-05
	kiri	2	0.07931	0.009275	8.6E-05	0.06759	0.003	1.5E-05
		3	0	0	0	0	0	0
3		1	0.07348	0.003443	1.2E-05	0.05788	-0.005	3.3E-05
	kann	2	0.07841	0.008374	7E-05	0.06635	0.002	7.2E-06
		3	0	0	0	0	0	0
	∑		1.12057	-1.4E-17	0.00089	0.89129	-0.127	0.00301
			0.07004			0.06366
	S		0.00221			0.01521

Jadi panjang gelombang spektrum warna merah adalah λm = (0,07004 ± 0,00221) cm.
Sedangkan panjang gelombang spectrum warna hijau λh = (0,06366 ± 0,01521) cm.
Jika dibandingkan dengan panjang gelombang berdasarkan tabel (teoritis) maka besarnya penyimpangan dapat dihitung dengan menggunakan rumus %

E. PEMBAHASAN HASIL PERCOBAAN

Dari data yang diperoleh pada saat percobaan dilakukan λ adalah:

1. Panjang gelombang warna merah sebesar λ_m = (0,07004 ± 0,00221) cm dengan persentase ralat sebesar 9,981 x 10^-6 %.
2. Panjang gelombang warna hijau sebesar λ_h = (0,06366 ± 0,01521) cm dengan persentase ralat sebesar 1,191 x 10^-5 %.

F. KESIMPULAN

1. Panjang gelombang spektrum warna merah lebih besar dari pada spektrum warna hijau.
2. Pada setiap orde panjang gelombang lebih kecil karena orde berbanding terbalik dengan panjang gelombang sesuai dengan persamaan

G. JAWABAN PERTANYAAN

1. Difraksi kisi terjadi ketika cahaya mengenai celah sempit pada kisi, jika cahaya monokromatis dilewatkan pada kisi akan terjadi difraksi yang menghasilkan bagian gelap dan terang tapi jika cahaya polikromatis dilewatkan pada kisi maka akan timbul spectrum warna.
2. Apabila menggunakan cahaya monokromatis akan terjadi tempat terang pada layar yang dipengaruhi oleh persamaan sin θ = m λ/d. pada percobaan kali ini tidak menggunakan monokromatis karena cahaya monokromatis ahnya mempunyai satu spektrum sehingga cahaya dapat terurai.
3. Pada prisma cahaya monokromatis yang uraikan terdiri dari kumpulan spektrum cahaya monokromatis (1 kesatuan), sedangkan pada kisi cahaya polikromatis diuaraikan oleh celah-celah kecil yang terdiri dari beberapa spektrum.
4. Warna merah pada spektrum difraksi kisi terletak pada posisi terjauh karena panjang gelombangnya paling besar.
5. Manfaat spektrum warna bagi ilmu pengetahuan dan industri adalah terapi (radiasi), diafragma pada kamera, dan fotolistrik.