Contoh Lembar Kerja Tugas Fisika Kisi Difraksi
LEMBAR KERJA SISWA
A.
JUDUL KEGIATAN :
KISI DIFRAKSI
B.
TUJUAN PERCOBAAN :
untuk menentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan dalam
percobaan kisi difraksi
C.
ALAT DAN BAHAN :
·
Sumber cahaya
·
Penggaris
·
Kisi difraksi
·
Layar
D.
DASAR TEORI
Suatu sifat gelombang yang menarik adalah bahwa gelombang dapat dibelokkan oleh rintangan. Secara makroskopis, difraksi dikenal sebagai gejala penyebaran arah yang dialami seberkas gelombang ketika menjalar melalui suatu celah sempit atau tepi tajam sebuah benda. Gejala ini juga dianggap sebagai salah satu ciri khas gelombang yang tidak memiliki partikel, karena sebuah partikel yang bergerak bebas melalui suatu celah tidak akan mengalami perubahan arah.
Suatu sifat gelombang yang menarik adalah bahwa gelombang dapat dibelokkan oleh rintangan. Secara makroskopis, difraksi dikenal sebagai gejala penyebaran arah yang dialami seberkas gelombang ketika menjalar melalui suatu celah sempit atau tepi tajam sebuah benda. Gejala ini juga dianggap sebagai salah satu ciri khas gelombang yang tidak memiliki partikel, karena sebuah partikel yang bergerak bebas melalui suatu celah tidak akan mengalami perubahan arah.
Ditinjau
secara makroskopis, gelombang elektromagnet yang tiba pada permukaan sebuah
layar (screen) akan menggetarkan elektron bagian luar dari atom-atom layar itu.
Diumpamakan cahaya yang ditinjau bersifat monokromatis yang berarti bahwa medan
listriknya berosilasi dengan frekuensi tertentu. Maka setelah tercapai keadaan
stasioner dalam waktu singkat, elektron-elektron tersebut akan berosilasi
dengan frekuensi tertentu dan dengan frekuensi yang sama. Antara gelombang
datang dan semua gelombang radiasi elektron akan terjadi proses interferensi
yang mantap.
Kisi difraksi merupakan suatu
piranti untuk menganalisis sumber cahaya. Alat ini terdiri dari sejumlah besar
slit-slit paralel yang berjarak sama. Suatu kisi dapat dibuat dengan cara
memotong garis-garis paralel di atas
permukaan plat gelas dengan mesin terukur berpresisi tinggi. celah diantara
goresan-goresan adalah transparan terhadap cahaya dan arena itu
bertindak sebagai celah – celah yang terpisah. Sebuah kisi dapat mempunyai ribuan
garis per sentimeter. Dari data banyaknya garis per sentimeter kita dapat
menentukan jarak antar celah atau yang disebut dengan tetapan kisi (d) , jika
terdapat N garis per satuan panjang, maka tetapan kisi d adalah kebalikan dari
N , yaitu:
Difraksi
adalah penyebaran gelombang, contohnya cahaya, karena
adanya halangan. Semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Hal ini bisa diterangkan oleh prinsip Huygens, tiap bagian celah berlaku sebagai sebuah sumber gelombang, dengan demikian , cahaya dari satu bagian celah dapat berinterferensi dengan cahaya dari bagian yang lain dan intensitas resultannya pada layar bergantung pada arah θ yang dirumuskan sebagai berikut:
adanya halangan. Semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Hal ini bisa diterangkan oleh prinsip Huygens, tiap bagian celah berlaku sebagai sebuah sumber gelombang, dengan demikian , cahaya dari satu bagian celah dapat berinterferensi dengan cahaya dari bagian yang lain dan intensitas resultannya pada layar bergantung pada arah θ yang dirumuskan sebagai berikut:
I = Io sin [β/ β]2
dengan
Io adalah intensitas cahaya awal dan β beda fase yang besarnya adalah β= (πd/λ)
sin θ. Agar mendapatkan pola interferensi cahaya pada layar maka harus
digunakan dua sumber cahaya yang koheren (cahaya dengan beda fase tetap).
Percobaan Young menggunakan satu sumber cahaya tetapi dipisahkan menjadi dua
bagian yang koheren, sedangkan percobaan Fresnel menggunakan dua sumber
koheren, sehingga pada layar terjadi pola-pola terang (interferensi konstruktif
= maksimum) dan gelap (interferensi destruktif = minimum).
Pembelokan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah
disebut difraksi gelombang. Sama halnya dengan gelombang, cahaya yang
dilewatkan pada sebuah celah sempit juga akan mengalami lenturan. Difraksi
cahaya terjadi juga pada celah sempit yang terpisah sejajar satu sama lain pada
jarak yang sama. Celah sempit yang demikian disebut kisi difraksi. Semakin banyak celah pada sebuah kisi, semakin tajam pola difraksi yang dihasilkan pada layar. (Widiatmoko, 2008)
jarak yang sama. Celah sempit yang demikian disebut kisi difraksi. Semakin banyak celah pada sebuah kisi, semakin tajam pola difraksi yang dihasilkan pada layar. (Widiatmoko, 2008)
Jika
berkas cahaya monokhromatis dijatuhkan pada sebuah kisi, sebagian akan
diteruskan sedangkan sebagian lagi akan dibelokkan. Akibat pelenturan tersebut,
apabila kita melihat suatu sumber cahaya monokhromatis dengan perantaraan
sebuah kisi, akan tampak suatu pola difraksi berupa pitapita terang. Intensitas
pita-pita terang mencapai maksimun pada pita pusat dan pita-pita lainnya yang
terletak dikiri dan kanan pita pusat. Intensitas pita berkurang untuk warna
yang sama bila pitanya jauh dari pita pusat. Pita-pita terang terjadi bila
selisih lintasan dari cahaya yang keluar dari dua celah kisi yang berurutan
memenuhi persamaan :
m
λ= d sin θ atau d.Y/L = m λ
dimana
:
m
= orde pola difraksi (0,1,2,.........)
d = jarak antara dua garis kisi ( konstanta kisi)
λ = panjang gelombang cahaya yang digunakan
θ = sudut lenturan (difraksi)
Y= jarak terang pusat dengan orde ke-n
d = jarak antara dua garis kisi ( konstanta kisi)
λ = panjang gelombang cahaya yang digunakan
θ = sudut lenturan (difraksi)
Y= jarak terang pusat dengan orde ke-n
L= jaral layar ke kisi difraksi
Jika cahaya yang digunakan berupa cahaya polikhromatis, kita akan melihat suatu spectrum warna. Spektrum yan paling jelas terlihat adalah spektrum dari orde pertama (m=1).
Jika cahaya yang digunakan berupa cahaya polikhromatis, kita akan melihat suatu spectrum warna. Spektrum yan paling jelas terlihat adalah spektrum dari orde pertama (m=1).
E.LANGKAH KERJA
·
Susun alat dan bahan seperti pada gambar
·
Gambar percobaan
layar
 |
terang ke 2
kisi difraksi
terang
ke 1
sumber terang
pusat cahaya terang ke 1 terang
ke 2
·
Letakkan kisi difraksi pada jarak tertentu dari
layar (layar bisa berupa kertas putih, papan tulis, tembok ,dll) lalu ukurlah
jarak tersebut.
·
Pilih kisi difraksi dengan jumlah celah
tertentu( misalnya 100grs/mm) lalu tentukan konstanta kisinya.
·
Nyalakan sumber cahaya leser dan arahkan secara
tegak lurus pada kisi difraksi
·
Amati pola interferensi yang terjadi pada layar
·
Ukurlah jarak antara terang pusat dengan terang
ke-m (terang pada orde tertentu) yang terjadi pada layar.
·
Masukkan data-data tersebut pada tabel data
pengamatan.
·
Dari data pengamatan tentukan panjang gelombang
cahaya yang digunakan dalam percobaan ini dengan melengkapi tabel analisa data
terlebih dahulu .
·
Buatlah kesimpulan dari percobaan ini.
TABEL DAN
PENGAMATAN
NO
|
N (grs/mm)
|
L (meter)
|
P (cm)
|
M (orde)
|
1
|
100
|
0.5
|
7
|
2
|
2
|
300
|
0.6
|
12,5
|
1
|
3
|
600
|
0.25
|
21,5
|
2
|
4
|
100
|
0.2
|
4,1
|
3
|
5
|
600
|
1
|
41
|
1
|
TABEL ANALISIS DATA
NO
|
D =1/N (meter)
|
L (meter)
|
P (meter)
|
λ=
 |
Å
|
1
|
 10-5 |
0,5
|
0.07
|
7 x 10-7
|
7 x 103
|
2
|
3,3 x 10-5
|
0,6
|
0.125
|
6,875 x 10-7
|
6,875 x 103
|
3
|
1,7 x 10-6
|
0,25
|
0.215
|
7,31 x 10-7
|
7,31 x 103
|
4
|
10-5 |
0,2
|
0.041
|
6,833 x 10-7
|
6,833 x 103
|
5
|
1,7 x 10-6
|
1
|
0.41
|
6,97 x 10-7
|
6,97 x 103
|
LAMPIRAN
1.
λ =
= 7
X 10-7
2.
λ =
= 6.875
X 10-7
3.
λ =
= 
= 7,31 x 10-7
4.
λ =
= 
= 6,833
x 10-7
5.
λ =
=
=
6.97 X 10-7
KESIMPULAN
Dari data
di atas dapat disimpulkan bahwa, untuk mengetahui panjang gelombang dapat
diketahui dengan mengalikan jarak antara celah dengan jarak terang pusat ke-m,
dibag dengan orde terang ke-m denganjarak kisi ke layar atau dalam rumus adalah
λ =
kita melakukan percobaan untuk
mencari nilai N,L,Pdan M dengan jarak yang berbeda beda sehingga kita dapat
menentukan panjang gelombang dengan rumus di atas.
Dari percobaan diatas rata-rata panjang
gelombang adalah 34,988 x
Ada juga Macam-macam Smiley untuk facebook
Ada juga Macam-macam Smiley untuk facebook
makasih banggg
ReplyDelete