Praktikum Fisika kelas XII
KISI DIFRAKSI
TUJUAN: Menentukan panjang gelombang cahaya
DASAR TEORI:
Kisi adalah celah yang sangat sempit yang dibuat dengan menggores sebuah lempengan
kaca dengan intan. Sebuah kisi dapat dibuat 300 sampai 700 celah setiap mm. Pada kisi setiap
goresan merupakan celah. Sebuah kisi memiliki konstanta yang menyatakan banyaknya goresan
tiap satu satuan panjang yang dilambangkan dengan d yang juga sering duikatakan sebagai lebar
celah. Dalam sebuah kisi lebar celah dengan jarak antara dua celah sama apabila banyaknya
1
goresan tiap satu satuan panjang dinyatakan dengan N, maka d=
N
Pada sebuah kisi yang disinari cahaya yang sejajar dan tegak lurus dengan kisi dan dibelakang
kisi ditempatkan sebuah layar maka pada layar tersebut akan terdapat garis gelap dan terang,jika
cahaya yang dipakai monokromatik.Kemudian akan terbentuk deretan spectrum warna, jika
cahaya yang digunakan sinar putih polikromatik.Garis gelap dan terang atau pembentukan
spectrum akan lebih jelas dan tajam jika lebar celahnya semakin sempit atau konstanta kisi
makin banyak / besar.Garis gelap dan terang dan spectrum tersebut merupakan hasil interferensi
dari cahaya yang berasal dari kisi tersebut yang jatuhpada layar titik di tempat tertentu.
Misal semua cahaya yang melalui celah kisi yang melalui celah kisi dilenturkan/didifraksikan
dengan sudut dan dikumpulkan pada satu titik P yang berjarak p dari terang pusat o pada layar
yang L dari kisi.Hasil interferensi cahaya dititik P tergantung pada lintasan yang ditempuh
cahaya dari celah yang berdekatan yaitu d sin θ. Dititik P akan terjadi garis terang jika d sin θ
sama dengan kelipatan bilangan bulat kali panjang gelombang atau kelipatan bilangan genap kali
setengah gelombang. Sebaliknya akan terjadi garis gelap jika d sin θ sama dengan kelipatan
bilangan ganjil kali setengah panjang gelombang. Secara matematik dapat dinyatakan
Di P terjadi garis terang jika:
d sin θ = n
λ
Di P akan terjadi garis gelap jika
D sin θ = (2n+1)
1
λ
2
Dengan:
d = lebar celah kisi (m)
θ= sudut difraksi
λ= panjang gelombang cahaya(m)
y= jarak garis gelap/terang ke terang pusat (m)
L= jarak layar ke kiri (m)
ALAT dan BAHAN:
1. Laser
2. Penggaris
TABEL
N1= 100 garis / mm
1
d 1=
N
1
=
100
=10-5m
N2 = 600 garis / mm
1
d 2=
N
1
=
600
=0,16 x 10-5
N3= 300 garis / mm
1
N
1
=
300
d 3=
=0,33 x 10-5
L= 55x 10-2
No
1
100 garis /
mm
y1
kanan
3.5 x 10-2m
λ
6.36 x 10-7 m
y1
4 x 10-2m
y2
y3
7 x 10-2m
11 x 10-2m
λ
λ
6.36 x 10-7 m
6.6 x 10-7 m
y2
y3
y4
15 x 10-2m
λ
6.8 x 10-7 m
7.5 x 10-2m
11.5 x 102
m
15.5 x 102
m
19.5 x 102
m
24.5 x 102
m
y5
19 x 10 m
λ
6.9 x 10 m
y4
y5
y6
22.5 x 102
m
λ
6.8 x 10-7 m
y6
-2
-7
Rata-rata 6.63 x
10-7 m
2
3
600 garis /
mm
300
garis/mm
y1
25 x 10-2m
λ
7.2 x 10-7 m
y2
49.5 x 10-2m λ
7.2 x 10-7 m
Kiri
λ
7.2 x 10-7 m
λ
λ
6.8 x 10-7 m
6.9 x 10-7 m
λ
7 x 10-7 m
λ
7 x 10-7 m
λ
7.4 x 10-7 m
Rata-rata 7.05 x
10-7 m
y
25 x 10-2m
λ
7.2x 10-7 m
49 x 10-2m
λ
7.1 x 10-7 m
11 x 10-2m
Rata-rata 7.15 x
10-7 m
λ 6.6 x10-7 m
1
y2
y1
11 x 10-2m
Rata-rata 7.2 x
10-7 m
λ 6.6 x10-7 m
y2
23 x 10-2m
λ
6.9 x10-7 m
y2
26 x 10-2m
λ
7.8 x10-7 m
y3
39 x 10-2m
λ
7.8 x10-7 m
y3
35 x 10-2m
λ
7 x10-7 m
y4
46 x 10-2m
λ
6.9x10-7 m
48 x 10-2m
λ
7.2x10-7 m
y
1
Rata-rata
7.05 x 10-7 m
y4
Rata-rata 7.15
x 10-7 m
Analisis Data
100 garis/mm kanan
dy
λ1 =
nL
10−5 ×3.5 . 10−2
=
−2
1 ×55 . 10
=6.36 x 10-7 m
dy
nL
−5
−2
10 ×7 . 10
=
2×55 . 10−2
=6.36 x 10-7 m
λ2 =
dy
nL
10−5 ×11 . 10−2
=
3 ×55 . 10−2
=6.6 x 10-7 m
λ3=
dy
nL
10−5 ×15. 10−2
=
−2
4 ×55 .10
=6.8 x 10-7 m
λ 4=
dy
nL
−5
−2
10 ×19 . 10
=
5 ×55 . 10−2
=6.9 x 10-7 m
λ5=
dy
nL
10−5 ×22,5 . 10−2
=
6 × 55. 10−2
=6.8 x 10-7 m
λ6=
100 garis/mm kiri
dy
λ1 =
nL
10−5 × 4 . 10−2
=
−2
1× 55 .10
=7,2 x 10-7 m
dy
nL
−5
−2
10 ×7,5 . 10
=
2 ×55 . 10−2
=6.8 x 10-7 m
λ2 =
dy
nL
10−5 ×11,5 .10−2
=
3 ×55 . 10−2
=6.9 x 10-7 m
λ3=
dy
nL
10−5 ×15,5 . 10−2
=
−2
4 × 55 .10
=7 x 10-7 m
λ 4=
dy
nL
−5
−2
10 ×19,5 . 10
=
5 ×55 . 10−2
=7 x 10-7 m
λ5=
dy
nL
10−5 ×24,5 . 10−2
=
6 × 55. 10−2
=7,4 x 10-7 m
λ6=
600 garis/ mm kanan
dy
nL
0,1610−5 ×25 . 10−2
=
1 ×55 . 10−2
=7,2 x 10-7 m
λ1 =
dy
nL
0,16 .10−5 × 49,5. 10−2
=
−2
2×55 . 10
-7
=7,2 x 10 m
λ2 =
λ1 =
dy
nL
600 garis / mm kiri
dy
nL
0,16 .10−5 ×25 . 10−2
=
1 ×55 . 10−2
=7,2 x 10-7 m
λ1 =
dy
nL
0,16 .10−5 × 49 .10−2
=
−2
2×55 . 10
-7
=7,1 x 10 m
λ2 =
300 garis / mm kanan
λ1 =
dy
nL
300 garis / mm kiri
−5
−2
0,33. 10 ×11 . 10
=
−2
1× 55 .10
=6.6 x 10-7 m
dy
nL
0,33. 10−5 ×23 . 10−2
=
2 ×55 . 10−2
=6.9 x 10-7 m
λ2 =
dy
nL
0,33. 10−5 ×39 . 10−2
=
3 ×55 . 10−2
=7.8 x 10-7 m
λ3=
dy
nL
−5
−2
0,3310 × 46.10
=
−2
4 ×55 . 10
=6.9 x 10-7 m
λ 4=
K
−5
−2
0,3310 ×11 . 10
=
−2
1× 55 .10
=6,6 x 10-7 m
dy
nL
0,3310−5 ×26 . 10−2
=
2×55 . 10−2
=7.8 x 10-7 m
λ2 =
dy
nL
0,33.10−5 ×35 . 10−2
=
3 ×55 . 10−2
=7 x 10-7 m
λ3=
dy
nL
−5
−2
0,3310 × 48 .10
=
−2
4 ×55 . 10
=7,2 x 10-7 m
λ 4=
TUJUAN: Menentukan panjang gelombang cahaya
DASAR TEORI:
Kisi adalah celah yang sangat sempit yang dibuat dengan menggores sebuah lempengan
kaca dengan intan. Sebuah kisi dapat dibuat 300 sampai 700 celah setiap mm. Pada kisi setiap
goresan merupakan celah. Sebuah kisi memiliki konstanta yang menyatakan banyaknya goresan
tiap satu satuan panjang yang dilambangkan dengan d yang juga sering duikatakan sebagai lebar
celah. Dalam sebuah kisi lebar celah dengan jarak antara dua celah sama apabila banyaknya
1
goresan tiap satu satuan panjang dinyatakan dengan N, maka d=
N
Pada sebuah kisi yang disinari cahaya yang sejajar dan tegak lurus dengan kisi dan dibelakang
kisi ditempatkan sebuah layar maka pada layar tersebut akan terdapat garis gelap dan terang,jika
cahaya yang dipakai monokromatik.Kemudian akan terbentuk deretan spectrum warna, jika
cahaya yang digunakan sinar putih polikromatik.Garis gelap dan terang atau pembentukan
spectrum akan lebih jelas dan tajam jika lebar celahnya semakin sempit atau konstanta kisi
makin banyak / besar.Garis gelap dan terang dan spectrum tersebut merupakan hasil interferensi
dari cahaya yang berasal dari kisi tersebut yang jatuhpada layar titik di tempat tertentu.
Misal semua cahaya yang melalui celah kisi yang melalui celah kisi dilenturkan/didifraksikan
dengan sudut dan dikumpulkan pada satu titik P yang berjarak p dari terang pusat o pada layar
yang L dari kisi.Hasil interferensi cahaya dititik P tergantung pada lintasan yang ditempuh
cahaya dari celah yang berdekatan yaitu d sin θ. Dititik P akan terjadi garis terang jika d sin θ
sama dengan kelipatan bilangan bulat kali panjang gelombang atau kelipatan bilangan genap kali
setengah gelombang. Sebaliknya akan terjadi garis gelap jika d sin θ sama dengan kelipatan
bilangan ganjil kali setengah panjang gelombang. Secara matematik dapat dinyatakan
Di P terjadi garis terang jika:
d sin θ = n
λ
Di P akan terjadi garis gelap jika
D sin θ = (2n+1)
1
λ
2
Dengan:
d = lebar celah kisi (m)
θ= sudut difraksi
λ= panjang gelombang cahaya(m)
y= jarak garis gelap/terang ke terang pusat (m)
L= jarak layar ke kiri (m)
ALAT dan BAHAN:
1. Laser
2. Penggaris
TABEL
N1= 100 garis / mm
1
d 1=
N
1
=
100
=10-5m
N2 = 600 garis / mm
1
d 2=
N
1
=
600
=0,16 x 10-5
N3= 300 garis / mm
1
N
1
=
300
d 3=
=0,33 x 10-5
L= 55x 10-2
No
1
100 garis /
mm
y1
kanan
3.5 x 10-2m
λ
6.36 x 10-7 m
y1
4 x 10-2m
y2
y3
7 x 10-2m
11 x 10-2m
λ
λ
6.36 x 10-7 m
6.6 x 10-7 m
y2
y3
y4
15 x 10-2m
λ
6.8 x 10-7 m
7.5 x 10-2m
11.5 x 102
m
15.5 x 102
m
19.5 x 102
m
24.5 x 102
m
y5
19 x 10 m
λ
6.9 x 10 m
y4
y5
y6
22.5 x 102
m
λ
6.8 x 10-7 m
y6
-2
-7
Rata-rata 6.63 x
10-7 m
2
3
600 garis /
mm
300
garis/mm
y1
25 x 10-2m
λ
7.2 x 10-7 m
y2
49.5 x 10-2m λ
7.2 x 10-7 m
Kiri
λ
7.2 x 10-7 m
λ
λ
6.8 x 10-7 m
6.9 x 10-7 m
λ
7 x 10-7 m
λ
7 x 10-7 m
λ
7.4 x 10-7 m
Rata-rata 7.05 x
10-7 m
y
25 x 10-2m
λ
7.2x 10-7 m
49 x 10-2m
λ
7.1 x 10-7 m
11 x 10-2m
Rata-rata 7.15 x
10-7 m
λ 6.6 x10-7 m
1
y2
y1
11 x 10-2m
Rata-rata 7.2 x
10-7 m
λ 6.6 x10-7 m
y2
23 x 10-2m
λ
6.9 x10-7 m
y2
26 x 10-2m
λ
7.8 x10-7 m
y3
39 x 10-2m
λ
7.8 x10-7 m
y3
35 x 10-2m
λ
7 x10-7 m
y4
46 x 10-2m
λ
6.9x10-7 m
48 x 10-2m
λ
7.2x10-7 m
y
1
Rata-rata
7.05 x 10-7 m
y4
Rata-rata 7.15
x 10-7 m
Analisis Data
100 garis/mm kanan
dy
λ1 =
nL
10−5 ×3.5 . 10−2
=
−2
1 ×55 . 10
=6.36 x 10-7 m
dy
nL
−5
−2
10 ×7 . 10
=
2×55 . 10−2
=6.36 x 10-7 m
λ2 =
dy
nL
10−5 ×11 . 10−2
=
3 ×55 . 10−2
=6.6 x 10-7 m
λ3=
dy
nL
10−5 ×15. 10−2
=
−2
4 ×55 .10
=6.8 x 10-7 m
λ 4=
dy
nL
−5
−2
10 ×19 . 10
=
5 ×55 . 10−2
=6.9 x 10-7 m
λ5=
dy
nL
10−5 ×22,5 . 10−2
=
6 × 55. 10−2
=6.8 x 10-7 m
λ6=
100 garis/mm kiri
dy
λ1 =
nL
10−5 × 4 . 10−2
=
−2
1× 55 .10
=7,2 x 10-7 m
dy
nL
−5
−2
10 ×7,5 . 10
=
2 ×55 . 10−2
=6.8 x 10-7 m
λ2 =
dy
nL
10−5 ×11,5 .10−2
=
3 ×55 . 10−2
=6.9 x 10-7 m
λ3=
dy
nL
10−5 ×15,5 . 10−2
=
−2
4 × 55 .10
=7 x 10-7 m
λ 4=
dy
nL
−5
−2
10 ×19,5 . 10
=
5 ×55 . 10−2
=7 x 10-7 m
λ5=
dy
nL
10−5 ×24,5 . 10−2
=
6 × 55. 10−2
=7,4 x 10-7 m
λ6=
600 garis/ mm kanan
dy
nL
0,1610−5 ×25 . 10−2
=
1 ×55 . 10−2
=7,2 x 10-7 m
λ1 =
dy
nL
0,16 .10−5 × 49,5. 10−2
=
−2
2×55 . 10
-7
=7,2 x 10 m
λ2 =
λ1 =
dy
nL
600 garis / mm kiri
dy
nL
0,16 .10−5 ×25 . 10−2
=
1 ×55 . 10−2
=7,2 x 10-7 m
λ1 =
dy
nL
0,16 .10−5 × 49 .10−2
=
−2
2×55 . 10
-7
=7,1 x 10 m
λ2 =
300 garis / mm kanan
λ1 =
dy
nL
300 garis / mm kiri
−5
−2
0,33. 10 ×11 . 10
=
−2
1× 55 .10
=6.6 x 10-7 m
dy
nL
0,33. 10−5 ×23 . 10−2
=
2 ×55 . 10−2
=6.9 x 10-7 m
λ2 =
dy
nL
0,33. 10−5 ×39 . 10−2
=
3 ×55 . 10−2
=7.8 x 10-7 m
λ3=
dy
nL
−5
−2
0,3310 × 46.10
=
−2
4 ×55 . 10
=6.9 x 10-7 m
λ 4=
K
−5
−2
0,3310 ×11 . 10
=
−2
1× 55 .10
=6,6 x 10-7 m
dy
nL
0,3310−5 ×26 . 10−2
=
2×55 . 10−2
=7.8 x 10-7 m
λ2 =
dy
nL
0,33.10−5 ×35 . 10−2
=
3 ×55 . 10−2
=7 x 10-7 m
λ3=
dy
nL
−5
−2
0,3310 × 48 .10
=
−2
4 ×55 . 10
=7,2 x 10-7 m
λ 4=