Difraksi Cahaya Pada Celah Tunggal dan Kisi

TUJUAN

Eksperimen ini bertujuan untuk memahami efek difraksi dan mampu menentukan panjang gelombang sebuah sumber cahaya.

ALAT DAN BAHAN
Sumber cahaya (Laser He-Ne)

Celah tunggal denga skala mikrometer

Celah kisi rambut

Meteran

Penggaris

Kertas sebagai layar

TEORI SINGKAT

Difraksi adalah deviasi dari perambatan cahaya atau pembelokan arah rambat cahaya. Efek difraksi adalah karakteristik dari fenomena gelombang, apakah bunyi, atau cahaya dimana mukamuka gelombangnya dibelokkan.

Prinsip Huygens-Fresnel : setiap titik dari muka-muka gelombang yang tidak terganggu, pada saat tertentu bertindak sebagai sumber muka-muka gelombang speris kedua (frekuensinya sama dengan sumber primer). Amplitudo medan optik (listrik/magnet) di suatu titik merupakan superposisi dari muka-muka gelombang speris tadi.

Difraksi fraunhofer adalah bentuk gelombang difraksi yang terjadi ketika gelombang bidang ini melewati lubang atau celah yang hanya menyebabkan ukuran gambar yang diamati celah untuk mengubah karena medan jauh lokasi pengamatan dan semakin planar sifat gelombang difraksi keluar melewati celah. Sedangkan difraksi Fresnel adalah difraksi yang terjadi ketika suatu gelombang melewati sebuah lubang dan dalam waktu dekat menyebabkan setiap pola difraksi diamati berbeda dalam ukuran dan bentuk yang bergantung pada jarak antar celah dan proyeksi. Ini terjadi karena jarak pendek dimana gelombang terdifraksi menyebarluaskan yang akan menghasilkan nomor Fresnel lebih besar dari 1.  Dengan kata lain difraksi Fresnel adalah jenis difraksi dengan sumber cahaya ataui layar penerima atau keduanya berada pada jarak yang terhingga (dekat) dari penghalang sehingga muka gelombang tidak berbentuk datar.

DATA PENGOLAHAN

Difraksi Celah Tunggal

4.2 Difraksi dengan Prinsip Babinet

ANALISIS PERMASALAHAN

Difraksi Celah Tunggal

Dalam percobaan difraksi celah tunggal dilakukan 3 kali percobaan dengan variasi nilai d, pada percobaan pertama dengan besar nilai d=0.00027m diperoleh nilai lambda (λ) melalui grafik sebesar 135x10^-9m, sedangkan pada percobaan dengan besar nilai d= d2=0.000243m diperoleh nilai lambda (λ) melalui grafik sebesar 6.075x10^-8m, sedangkan pada percobaan dengan besar nilai d=0.000247m diperoleh nilai lambda (λ) melalui grafik sebesar 49.4x10^-8m.

Percobaan pertama dengan besar nilai d=0.00027m diperoleh nilai lambda (λ) melalui perhitungan manual sebesar 8.024x10^-7m, sedangkan pada percobaan dengan besar nilai d= d2=0.000243m diperoleh nilai lambda (λ) melalui perhitungan manual sebesar 5.264x10^-7m, sedangkan pada percobaan dengan besar nilai d=0.000247m diperoleh nilai lambda (λ) melalui perhitungan manual sebesar 4.139x10^-7m.

Nilai lambda (λ) menurut literature adalah sebesar 6.33x10^-7m. Jika kita lihat perbandingannya dengan hasil perhitungan dalam tabel yaitu sebagai berikut:

λ Literature (m)	λ  Grafik (m)	Perbandingan	λ  Perhitungan Manual (m)	Perbandingan
6.33	135	1:213	8.024	1:1.27
	6.075	1:9.59	5.264	1:0.84
	49.4	1:78.04	4.139	1:0.65

Terlihat jelas bahwa hasil perhitungan manual lebih mendekati literature dibandingkan hasil grafik. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhinya diantaranya kekurang telitian praktikan dalam melakukan perhitungan.

Difraksi dengan Prinsip Babinet

Parameter yang dicari dalam percobaan dengan prinsip babinet ini adalah besar dari ketebalan sehelai rambut. Dimana melalui grafik kita mendapatkan besar nilai d, yaitu 5x10^-5m. Dan menurut literature, besar nilai ketebalan sehelai rambut berada dalam rentang  0.04-0.25mm. nilai 0.005mm berada dalam rentang nilai d dalam literature.

Percobaan yang kami lakukan adalah percobaan difraksi fraunhofer, yaitu difraksi difraksi dengan sumber cahaya dan layar penerima berada pada jarak tak terhingga dari sumber penyebab difraksi, sehingga muka gelombang tidak lagi diperlakukan sebagai bidang sferis melainkan diperlakukan sebagai bidang datar.

KESIMPULAN

Melalui percobaan ini kami dapat memahami bagaimana efek difraksi dimana semakin kecil halangan penyebaran gelombang semakin besar. Kita juga dapat membedakan difraksi fraunhoufer dan difraksi frensel. Kita juga dapat menentukan panjang gelombang sumber cahaya dimana melalui percobaan ini kita mendapatkan panjang gelombang cahaya melalui grafik sebesar 63.49x10^-8m dan melalui perhitungan manual adalah sebesar 5.809x10^-7m.

DAFTAR PUSTAKA

Sanjaya, Mada. 2010.  Modul Eksperimen Fisika II  . Bandung: Universitas IslamNegeri Sunan Gunung Djati Bandung. 

Jika membutuhkan filenya silahkan download disini