Or-01 laprak pengukuran panjang gelombang laser

8/12/2019 Or-01 laprak pengukuran panjang gelombang laser

1/29

LAPORAN PRAKTIKUM

Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Nama : Adirama Tri Satrio Wirawan

NPM : 1306404512

Fakultas : Teknik

Prodi : Teknik Lingkungan

Kode Praktikum : OR-01

Unit Pelaksanaan Pendidikan ilmu Pengetahuan Dasar

(UPP-IPD)

Universitas Indonesia

Depok


2/29

Pengukuran Panjang Gelombang Laser

I. Tujuan

Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi difraksi.

II. Alat

Piranti laser dan catu daya Piranti pemilih otomatis kisi difraksi (50 slit/ 1mm) Piranti scaner beserta detektor fotodioda Camcorder Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Teori

Sejumlah besar celah paralel yang berjarak sama disebut kisi defraksi, walaupun

istilah kisi interferensi mungkin lebih sesuai. Kisi dapat dibuat dengan mesin

presisi berupa garis-garis paralel yang sangat halus dan teliti di atas pelat kaca.

Jarak yang tidak tergores di antara garis-garis tersebut berfungsi sebagai celah.

Celah ini dapat mentransmisikan cahaya yang melaluinya. Kisi difraksi yang

berisi celah-celah disebut sebagai kisi transmisi. Kisi pantulan juga mungkin,

yang dapat dibuat dengan menggunakan garis-garis halus pada permukaan logan

atau kaca dari mana cahaya dipantulkan dan dianalisis. Analisis ini pada dasarnya

sama untuk kisi transmisi.


3/29

Jika kisi difraksi disinari dengan berkas cahaya paralel, maka sinar-sinar yang

ditransmisikan oleh kisi dapat berinteferensi. Celah-celah itu cukup sempit,

sehingga difraksi oleh masing-masingnya menyebarkan cahaya dengan sudut yang

sangat besar pada layar yang jauh di belakang kisi, dan interferensi dapat terjadi

dengan cahaya dari semua celah yang lain. Berkas cahaya yang melalui setiap

celah tanpa pembelokan berinterferensi konstruktif untuk menghasilkan terang di

tengah layar. Interferensi konstruktif juga dapat terjadi pada sudut sedemikian

rupa sehingga berkas dari celah yang bersisian menempuh jarak ekstra sejauh l =

m, di mana m merupakan bilangan bulat. Dengan dimikian, jika d adalah jarak

antar celah, maka kita lihat bahwa l = d sin , sehingga:

d sin = m

dengan:

d = jarak antar celah (m)

= sudut pembelokan cahaya ()

m= bilangan bulat (1,2,3,...)

= panjang gelombang cahaya (m)

Persamaan di atas merupakan syarat terjadi terang pada layar, dengan kata lain

terjadi interferensi konstruktif.

IV. Langkah Kerja

Eksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi

difraksi pada rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol link rLab di

halaman jadwal. Selanjutnya:

1. Mengaktifkan webcam.

2. Mengklik icon set.

3. Menghidupkan catu daya (power supply).

4. Melakukanscanning intensitas pola difraksi dengan mengklik icon ukur.

5. Memindahkan data dari R-Lab ke dalam Excel dengan mengklik simpan ke

Excel


4/29

V. Data Pengamatan

Posisi (mm) Intensitas

0.00 0.22

0.44 0.22

0.88 0.22

1.32 0.22

1.76 0.22

2.20 0.22

2.64 0.22

3.08 0.22

3.52 0.22

3.96 0.22

4.40 0.22

4.84 0.235.28 0.23

5.72 0.23

6.16 0.24

6.60 0.24

7.04 0.30

7.48 0.36

7.92 0.44

8.36 0.51

8.80 0.62

9.24 0.64


5/29

9.68 0.60

10.12 0.52

10.56 0.45

11.00 0.37

11.44 0.26

11.88 0.24

12.32 0.24

12.76 0.22

13.20 0.23

13.64 0.23

14.08 0.22

14.52 0.22

14.96 0.22

15.40 0.2215.84 0.22

16.28 0.22

16.72 0.22

17.16 0.22

17.60 0.22

18.04 0.22

18.48 0.22

18.92 0.22

19.36 0.22

19.80 0.22

20.24 0.22

20.68 0.22

21.12 0.22

21.56 0.22

22.00 0.22

22.44 0.22

22.88 0.22

23.32 0.22

23.76 0.2224.20 0.22

24.64 0.22

25.08 0.22

25.52 0.22

25.96 0.22

26.40 0.22

26.84 0.22

27.28 0.22

27.72 0.22

28.16 0.22


6/29

28.60 0.22

29.04 0.22

29.48 0.22

29.92 0.22

30.36 0.22

30.80 0.22

31.24 0.22

31.68 0.22

32.12 0.22

32.56 0.22

33.00 0.22

33.44 0.22

33.88 0.22

34.32 0.2234.76 0.22

35.20 0.22

35.64 0.22

36.08 0.22

36.52 0.22

36.96 0.22

37.40 0.22

37.84 0.23

38.28 0.22

38.72 0.22

39.16 0.23

39.60 0.22

40.04 0.22

40.48 0.22

40.92 0.22

41.36 0.22

41.80 0.22

42.24 0.22

42.68 0.2343.12 0.22

43.56 0.22

44.00 0.23

44.44 0.22

44.88 0.23

45.32 0.23

45.76 0.22

46.20 0.24

46.64 0.26

47.08 0.31


7/29

47.52 0.36

47.96 0.42

48.40 0.46

48.84 0.43

49.28 0.44

49.72 0.65

50.16 1.11

50.60 3.72

51.04 4.95

51.48 4.95

51.92 4.95

52.36 4.95

52.80 4.95

53.24 4.9553.68 2.62

54.12 0.92

54.56 0.60

55.00 0.50

55.44 0.43

55.88 0.38

56.32 0.33

56.76 0.28

57.20 0.26

57.64 0.24

58.08 0.23

58.52 0.23

58.96 0.22

59.40 0.22

59.84 0.23

60.28 0.22

60.72 0.22

61.16 0.23

61.60 0.2262.04 0.22

62.48 0.22

62.92 0.22

63.36 0.23

63.80 0.22

64.24 0.22

64.68 0.23

65.12 0.22

65.56 0.22

66.00 0.22


8/29

66.44 0.22

66.88 0.23

67.32 0.22

67.76 0.22

68.20 0.23

68.64 0.22

69.08 0.22

69.52 0.23

69.96 0.22

70.40 0.22

70.84 0.23

71.28 0.22

71.72 0.22

72.16 0.2372.60 0.22

73.04 0.22

73.48 0.22

73.92 0.22

74.36 0.22

74.80 0.22

75.24 0.22

75.68 0.23

76.12 0.22

76.56 0.22

77.00 0.22

77.44 0.22

77.88 0.23

78.32 0.23

78.76 0.22

79.20 0.23

79.64 0.22

80.08 0.22

80.52 0.2380.96 0.22

81.40 0.23

81.84 0.23

82.28 0.22

82.72 0.23

83.16 0.23

83.60 0.22

84.04 0.23

84.48 0.23

84.92 0.23


9/29

85.36 0.23

85.80 0.23

86.24 0.23

86.68 0.24

87.12 0.23

87.56 0.24

88.00 0.25

88.44 0.27

88.88 0.33

89.32 0.46

89.76 0.53

90.20 0.75

90.64 0.82

91.08 0.8791.52 0.99

91.96 1.57

92.40 3.55

92.84 4.95

93.28 4.95

93.72 4.95

94.16 4.95

94.60 4.95

95.04 4.95

95.48 4.95

95.92 4.95

96.36 1.58

96.80 0.99

97.24 0.75

97.68 0.68

98.12 0.58

98.56 0.46

99.00 0.40

99.44 0.3099.88 0.25

100.32 0.24

100.76 0.23

101.20 0.24

101.64 0.23

102.08 0.23

102.52 0.24

102.96 0.23

103.40 0.23

103.84 0.23


10/29

104.28 0.22

104.72 0.23

105.16 0.23

105.60 0.23

106.04 0.23

106.48 0.23

106.92 0.23

107.36 0.23

107.80 0.22

108.24 0.22

108.68 0.22

109.12 0.22

109.56 0.23

110.00 0.23110.44 0.22

110.88 0.23

111.32 0.22

111.76 0.22

112.20 0.23

112.64 0.22

113.08 0.23

113.52 0.23

113.96 0.22

114.40 0.23

114.84 0.23

115.28 0.22

115.72 0.23

116.16 0.23

116.60 0.22

117.04 0.23

117.48 0.23

117.92 0.23

118.36 0.23118.80 0.22

119.24 0.23

119.68 0.23

120.12 0.22

120.56 0.23

121.00 0.23

121.44 0.23

121.88 0.23

122.32 0.23

122.76 0.23


11/29

123.20 0.24

123.64 0.23

124.08 0.24

124.52 0.24

124.96 0.23

125.40 0.24

125.84 0.24

126.28 0.23

126.72 0.24

127.16 0.24

127.60 0.24

128.04 0.25

128.48 0.24

128.92 0.25129.36 0.26

129.80 0.26

130.24 0.29

130.68 0.34

131.12 0.52

131.56 0.70

132.00 1.07

132.44 1.27

132.88 1.34

133.32 1.44

133.76 1.72

134.20 3.03

134.64 4.95

135.08 4.95

135.52 4.95

135.96 4.95

136.40 4.95

136.84 4.95

137.28 4.95137.72 4.95

138.16 1.92

138.60 1.10

139.04 1.04

139.48 1.00

139.92 0.95

140.36 0.69

140.80 0.56

141.24 0.46

141.68 0.28


12/29

142.12 0.24

142.56 0.25

143.00 0.24

143.44 0.24

143.88 0.25

144.32 0.24

144.76 0.24

145.20 0.25

145.64 0.24

146.08 0.25

146.52 0.25

146.96 0.24

147.40 0.24

147.84 0.25148.28 0.24

148.72 0.25

149.16 0.25

149.60 0.24

150.04 0.24

150.48 0.23

150.92 0.24

151.36 0.24

151.80 0.23

152.24 0.24

152.68 0.24

153.12 0.23

153.56 0.24

154.00 0.23

154.44 0.23

154.88 0.24

155.32 0.23

155.76 0.23

156.20 0.24156.64 0.23

157.08 0.24

157.52 0.24

157.96 0.24

158.40 0.25

158.84 0.24

159.28 0.24

159.72 0.25

160.16 0.25

160.60 0.25


13/29

161.04 0.26

161.48 0.25

161.92 0.26

162.36 0.27

162.80 0.26

163.24 0.27

163.68 0.27

164.12 0.28

164.56 0.29

165.00 0.31

165.44 0.36

165.88 0.41

166.32 0.43

166.76 0.42167.20 0.40

167.64 0.40

168.08 0.41

168.52 0.43

168.96 0.43

169.40 0.46

169.84 0.50

170.28 0.53

170.72 0.62

171.16 0.69

171.60 0.80

172.04 1.07

172.48 2.53

172.92 4.93

173.36 4.92

173.80 4.91

174.24 4.92

174.68 4.91

175.12 4.91175.56 4.91

176.00 4.91

176.44 4.91

176.88 4.91

177.32 4.91

177.76 4.91

178.20 4.91

178.64 4.90

179.08 4.90

179.52 4.90


14/29

179.96 4.89

180.40 4.88

180.84 4.86

181.28 4.84

181.72 4.95

182.16 4.95

182.60 4.95

183.04 2.91

183.48 0.78

183.92 0.45

184.36 0.43

184.80 0.40

185.24 0.40

185.68 0.41186.12 0.42

186.56 0.46

187.00 0.46

187.44 0.46

187.88 0.42

188.32 0.35

188.76 0.35

189.20 0.35

189.64 0.35

190.08 0.39

190.52 0.39

190.96 0.38

191.40 0.29

191.84 0.24

192.28 0.24

192.72 0.25

193.16 0.24

193.60 0.24

194.04 0.24194.48 0.23

194.92 0.24

195.36 0.24

195.80 0.23

196.24 0.24

196.68 0.24

197.12 0.23

197.56 0.24

198.00 0.23

198.44 0.23


15/29

198.88 0.24

199.32 0.23

199.76 0.23

200.20 0.23

200.64 0.23

201.08 0.23

201.52 0.23

201.96 0.23

202.40 0.24

202.84 0.23

203.28 0.23

203.72 0.24

204.16 0.23

204.60 0.23205.04 0.24

205.48 0.23

205.92 0.24

206.36 0.24

206.80 0.23

207.24 0.24

207.68 0.24

208.12 0.24

208.56 0.25

209.00 0.24

209.44 0.24

209.88 0.25

210.32 0.24

210.76 0.24

211.20 0.25

211.64 0.24

212.08 0.26

212.52 0.26

212.96 0.27213.40 0.29

213.84 0.33

214.28 0.50

214.72 0.76

215.16 1.05

215.60 1.18

216.04 1.19

216.48 1.36

216.92 1.38

217.36 1.49


16/29

217.80 1.79

218.24 1.99

218.68 2.09

219.12 2.08

219.56 1.82

220.00 1.88

220.44 1.92

220.88 1.62

221.32 1.37

221.76 1.29

222.20 1.12

222.64 1.16

223.08 1.04

223.52 0.87223.96 0.77

224.40 0.64

224.84 0.35

225.28 0.25

225.72 0.24

226.16 0.23

226.60 0.24

227.04 0.25

227.48 0.25

227.92 0.26

228.36 0.26

228.80 0.25

229.24 0.26

229.68 0.24

230.12 0.24

230.56 0.24

231.00 0.23

231.44 0.24

231.88 0.24232.32 0.23

232.76 0.24

233.20 0.23

233.64 0.22

234.08 0.23

234.52 0.23

234.96 0.23

235.40 0.23

235.84 0.22

236.28 0.23


17/29

236.72 0.23

237.16 0.22

237.60 0.23

238.04 0.23

238.48 0.22

238.92 0.23

239.36 0.22

239.80 0.22

240.24 0.23

240.68 0.22

241.12 0.22

241.56 0.23

242.00 0.22

242.44 0.23242.88 0.23

243.32 0.22

243.76 0.23

244.20 0.23

244.64 0.22

245.08 0.23

245.52 0.22

245.96 0.22

246.40 0.23

246.84 0.22

247.28 0.23

247.72 0.23

248.16 0.22

248.60 0.23

249.04 0.23

249.48 0.23

249.92 0.24

250.36 0.23

250.80 0.23251.24 0.24

251.68 0.23

252.12 0.23

252.56 0.24

253.00 0.23

253.44 0.24

253.88 0.24

254.32 0.23

254.76 0.25

255.20 0.25


18/29

255.64 0.29

256.08 0.39

256.52 0.51

256.96 0.67

257.40 0.71

257.84 0.75

258.28 0.90

258.72 0.89

259.16 1.10

259.60 1.26

260.04 1.28

260.48 1.28

260.92 1.20

261.36 1.01261.80 1.25

262.24 1.32

262.68 1.20

263.12 1.10

263.56 0.96

264.00 0.75

264.44 0.78

264.88 0.63

265.32 0.59

265.76 0.59

266.20 0.44

266.64 0.28

267.08 0.24

267.52 0.23

267.96 0.23

268.40 0.24

268.84 0.24

269.28 0.25

269.72 0.25270.16 0.25

270.60 0.25

271.04 0.25

271.48 0.24

271.92 0.24

272.36 0.23

272.80 0.23

273.24 0.24

273.68 0.22

274.12 0.23


19/29

274.56 0.23

275.00 0.22

275.44 0.23

275.88 0.22

276.32 0.22

276.76 0.23

277.20 0.22

277.64 0.22

278.08 0.23

278.52 0.22

278.96 0.22

279.40 0.23

279.84 0.22

280.28 0.22280.72 0.22

281.16 0.22

281.60 0.23

282.04 0.22

282.48 0.22

282.92 0.23

283.36 0.22

283.80 0.22

284.24 0.23

284.68 0.22

285.12 0.22

285.56 0.22

286.00 0.22

286.44 0.23

286.88 0.22

287.32 0.22

287.76 0.23

288.20 0.22

288.64 0.22289.08 0.23

289.52 0.22

289.96 0.22

290.40 0.23

290.84 0.22

291.28 0.23

291.72 0.22

292.16 0.22

292.60 0.23

293.04 0.22


20/29

293.48 0.22

293.92 0.23

294.36 0.22

294.80 0.22

295.24 0.23

295.68 0.22

296.12 0.23

296.56 0.23

297.00 0.22

297.44 0.24

297.88 0.25

298.32 0.27

298.76 0.31

299.20 0.32299.64 0.32

300.08 0.36

300.52 0.35

300.96 0.40

301.40 0.43

301.84 0.43

302.28 0.44

302.72 0.43

303.16 0.40

303.60 0.45

304.04 0.47

304.48 0.44

304.92 0.43

305.36 0.38

305.80 0.35

306.24 0.35

306.68 0.31

307.12 0.31

307.56 0.30308.00 0.26

308.44 0.25

308.88 0.23

309.32 0.22

309.76 0.23

310.20 0.22

310.64 0.22

311.08 0.23

311.52 0.22

311.96 0.23


21/29

312.40 0.23

312.84 0.22

313.28 0.23

313.72 0.22

314.16 0.22

314.60 0.23

315.04 0.22

315.48 0.22

315.92 0.23

316.36 0.22

316.80 0.22

317.24 0.23

317.68 0.22

318.12 0.22318.56 0.22

319.00 0.22

319.44 0.22

319.88 0.22

320.32 0.22

320.76 0.23

321.20 0.22

321.64 0.22

322.08 0.22

322.52 0.22

322.96 0.22

323.40 0.22

323.84 0.22

324.28 0.22

324.72 0.22

325.16 0.22

325.60 0.23

326.04 0.22

326.48 0.22326.92 0.23

327.36 0.22

327.80 0.22

328.24 0.22

328.68 0.22

329.12 0.22

329.56 0.22

330.00 0.22

330.44 0.22

330.88 0.22


22/29

331.32 0.22

331.76 0.22

332.20 0.22

332.64 0.22

333.08 0.22

333.52 0.22

333.96 0.22

334.40 0.22

334.84 0.22

335.28 0.22

335.72 0.22

336.16 0.22

336.60 0.22

337.04 0.22337.48 0.22

337.92 0.23

338.36 0.22

338.80 0.22

339.24 0.22

339.68 0.22

340.12 0.22

340.56 0.22

341.00 0.22

341.44 0.22

341.88 0.22

342.32 0.22

342.76 0.23

343.20 0.22

343.64 0.22

344.08 0.23

344.52 0.22

344.96 0.22

345.40 0.23345.84 0.22

346.28 0.23

346.72 0.22

347.16 0.22

347.60 0.23

348.04 0.22

348.48 0.22

348.92 0.22

349.36 0.22

349.80 0.22


23/29

350.24 0.22

350.68 0.22

351.12 0.22

351.56 0.22

352.00 0.22

352.44 0.22

352.88 0.22

353.32 0.22

353.76 0.22

354.20 0.22

354.64 0.22

355.08 0.22

355.52 0.22

355.96 0.22356.40 0.22

356.84 0.22

357.28 0.22

357.72 0.22

358.16 0.22

358.60 0.22

359.04 0.22

VI. Tugas & Evaluasi

1. Dari data eksperimen yang diperoleh, buatlah grafik intensitas pola difraksi ( I,

pada eksperimen dinyatakan dalam arus sebagai fungsi dari posisi (x), I vs x )!

2. Berdasarkan spektrum yang diperoleh, tentukan letak terang pusat (m = 0),

intensitas maksimum orde pertama (m = 1) , orde ke-2, orde ke-3 dst. Berilah

bilangan orde pada grafik tersebut untuk setiap intensitas maksimum pola

difraksinya!

3. Ukurlah jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde untuk

menentukan sudut difraksi tiap-tiap orde!

Pada eksperimen ini, jarak antara kisi difraksi dengan detektor sebesar L = (130

1 ) cm


24/29

4. Buatlah grafik sin sebagai fungsi orde difraksi (sin vs m) dan hitunglah

panjang gelombang () sinar laser berdasarkan gradien garis yang diperoleh!

5. Jika sin didekati oleh tan , hitunglah dengan cara yang sama seperti pada

evaluasi no. 4. Berapa penyimpangan relatif hasil pendekatan ini terhadap

perhitungan yang diperoleh pada evaluasi no.4!

6. Berilah analisis dan diskusikan hasil eksperimen ini!

VII. Hasil Pengolahan

1.

Grafik intensitas vs posisi


25/29

2. Letak terang

3. Jarak terang pusat dengan terang orde 1:Jarak1 = |posisi terang pusatposisi terang orde 1|

= |179,5221,5|

= 42 mm

Jarak2 = |posisi terang pusatposisi terang orde 1|

= |179,5137,5|

= 42 mm

Jarak (Y) = (42 + 42) / 2

= 42 mm

Sin = Y / L

Sin = 0,042 / 1,3

= 1,8

Jarak terang pusat dengan terang orde 2:


= |179,5262,5|

= 83 mm


= |179,596,5|

= 83 mm


26/29

Sin = Y / L

Sin = 0,083 / 1,3

= 3,6

Jarak terang pusat dengan terang orde 3:


= |179,554|

= 125,5 mm


= |179,5305|

= 125,5 mm

Jarak (Y) = (125,5 + 125,5) / 2

= 125,5 mm

Sin = Y / L

Sin = 0,1255 / 1,3

= 5,5

4. Tabel m dan Sin m Sin

1 0,032307692

2 0,063846154

3 0,096538462


27/29

5. Tabel antara m dan tan


28/29

Pada kasus ini, karena kecil, maka sin dan tan dianggap sama, sehingga nilai

sin dan tan juga sama, yang menghasilkan penyimpangan realtif 0%.

6. AnalisisPada praktikum kali ini percobaan dilakukan dari jarak jauh via internet.

Percobaan dimulai dengan login di sitrampil. Setelah login, maka muncul halaman

praktikum, pada halaman tersebut, ada video yang menampilkan peralatan yang

digunakan, dan beberapa tombol untuk mengontrol peralatan percobaan.

Pertama-tama dilakukan pemasangan kisi, setelah kisi terpasang maka dilakukan

scanning pada intensitas cahaya oleh sensor cahaya. Dari hasil scanning intensitas

inilah dapat diketahui letak terang maupun gelap.


29/29

Setelah diketahui letak terang orde ke 0, 1, 2, dst, maka dapat dicari jarak

orde ke 1, 2, dst terhadap orde ke 0. Jarak tersebut disubstitusikan ke dalam

persamaan sin = Y / L untuk mendapatkan besar sudut . Karena sudut kecil,

maka nilai sin dengan tan tidaklah berbeda, sehingga menghasilkan nilai

kesalahan relatif sebesa 0%.

Untuk mencari panjang gelombang, dapat digunakan rumus = (sin / m)

d, dimana sin / m adalah gradien dari grafik sin vs m, sehingga didapatkan

rumus = gradien d. Panjang gelombang cahaya yang digunakan pada

percobaan kali ini adalah 642,3 nm.

Dari hasil perhitungan dapat pula kita lihat bahwa berbanding lurus dengan m,

dengan kata lain, jika m bertambah, maka juga bertambah.

Kesimpulan

Panjang gelombang cahaya yang digunakan pada percobaan kali iniadalah 642,3 nm.

berbanding lurus dengan m. Untuk kecil, nilai sin dan tan sama.

Referensi

Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall,

NJ, 2000.

Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended

Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

Link RLab

http://sitrampil5.ui.ac.id/or01

Documents

Or-01 laprak pengukuran panjang gelombang laser