Difraksi Laser oleh CD

TUJUAN

Eksperimen ini bertujuan untuk mengetahui dan memahami prinsip difraksi pada CD/DVD dan mampu memperkirakan besar kapasitas data yang dapat disimpan dalam CD/DVD dengan menggunakan difraksi laser.

ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalan eksperimen ini adalah:

1.       Laser pointer ( λ= 633nm )

2.       CD/DVD

3.       Busur derajat

4.       Kertas millimeter blok

5.       Layar translusen (tempat merekatkan millimeter blok)

6.       Statif

TEORI SINGKAT

CD/DVD adalah sebuah piringan yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data secara digital dengan kapasitas tertentu. Data yang tersimpan di dalam CD biasa pada umumnya mencapai 650 sampai 700 MB. Sedangkan pada DVD biasanya dapat menyimpan data sebesar 4300-4500 MB. Data tersimpan pada sejumlah lapisan (multilayered disks) yang terbuat dari bahan plastik. Lapisan data ini dilapisi dengan lapisan tipis aluminium atau perak. Setiap lapisan terdiri dari deretan pit yang berdiameter sekitar 500nm yang tersusun secara spiral dari pusat disk ke arah luar. Jarak antar pit dapat diukur melalui pengamatan difraksi oleh celah pit pada CD pada cahaya monokromatik dengan panjang gelombang yang sudah diketahui. Pit juga biasa disebut bit. Kita dapat mengetahui besar kapasitas dari CD/DVD tersebut dalam satuan byte, di mana 1 byte = 8 bit, dan satuan MB, di mana 1 MB = 1 megabyte = 106 byte.

Hampir semua CD/DVD writer sudah bisa menulis dan membaca semua jenis format DVD. Hal ini ditandai dengan adanya logo DVD±RW. Mengenai penjelasan tanda ini sebagai berikut :

1.          R : ‘R’ merupakan singkatan dari Recordable. Disk ini dapat digunakan untuk menyimpan data dan sebaliknya jika tidak ada tanda R, maka tidak bisa menyimpan data.

2.          -R : Tanda Minus baik CD/DVD merupakan single session disk. Artinya kita tidak dapat menambahkan data lain jika sudah di gunakan, meskipun masih ada sisa penyimpanan.

3.          +R : Tanda Plus ditujukan untuk multisession, artinya kita dapat menggunakan space kosong yang masih tersedia di dalam disk. Setiap session baru dapat ditambahkan di session yang sudah ada atau membuat session baru. Sebagai bonus, ketika session baru disimpan, dapat memerintahkan untuk “menghapus” session yang lama. Hapus ini maksudnya memerintahkan media player untuk mengabaikan isi datanya.

4.          RW : merupakan singkatan dari ReWritable, artinya disk ini menggunakan material khusus sehingga datanya dapat dihapus kemudian digunakan untuk menyimpan data baru atau dapat juga di tumpuk dengan data lain. Ada batasan tertentu seberapa banyak (kali) penghapusan data bisa dilakukan.

Persamaan difraksi secara umum adalah:

Dengan d= lebar celahm n= orde difraksi, (teta) = sudut yang dibentuk antara terang pusat dengan terang orde ke-n, dan λ= panjang gelombang laser.

Interferensi konstruktif terjadi jika:

DATA PENGOLAHAN

CD

r dalam= 0.7 cm

r luar= 4 cm

Dari kelima grafik yang diperoleh, kita mendapatkan nilai d sebesar  696.52. Luas CD nya adalah 48.746 x 10^-4 m^2 dan luas bit nya adalah 12.129 x 10^-4  . Jumlah bitnya adalah4.019 x 10^-8 bit. Besar kapasitasnya adalah 0.50136 x 10^-8 byte = 484.55 x10^13 MB.

DVD

r dalam= 0.7 cm

r luar= 4 cm

Dari kelima grafik yang diperoleh, kita mendapatkan nilai d sebesar -1894.86. Luas CD nya adalah 48.746 x 10^-4 m^2  dan luas bit nya adalah 89.76 x 1-^4  . Jumlah bitnya adalah 0.543 x 10^-8 bit. Besar kapasitasnya adalah 0.0678 x 10^-8 byte = 64.04 x 10^-14 MB.

ANALISIS PERMASALAHAN

Persentase kesalahan untuk difraksi laser oleh CD dan DVD sangat besar sekali, lebih dari 100%. Hasil yang diperoleh sangatlah jauh dari literature CD dan DVD. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhinya yaitu kekurang telitian praktikan dalam melakukan perhitungan besar sudut datang dan sudut pantul dalam pola difraksi yang terbentuk. Selain itu pula kondisi bagian permukaan bawah CD/DVD nya tidak dalam keadaan mulus sehingga mempengaruhi proses penyinaran laser pada pit-pit CD/DVD tersebut.

KESIMPULAN

Melalui praktikum ini kita dapat mengetahui bagaimana proses difraksi pada CD/DVD itu bisa terjadi. Kita juga dapat memperkirakan jumlah kapasitas data yang dapat disimpan dalam CD/DVD dengan menggunakan difraksi laser.

Jika membutuhkan filenya silahkan download disini