Difraksi Gelombang Cahaya

Kompetensi Dasar        : Melakukan Kajian ilmiah untuk mengamati gejala dan ciri-ciri     gelombang secara umum serta penerapannya.

Dasar  Teori

Difraksi Oleh Kisi

          Difraksi adalah pembelokan arah rambat gelombang ketika melewati celah atau penghalang. Sebagai gelombang cahaya juga dapat mengalami difraksi. Cahaya yang melewati celah akan mengalami difraksi dan jika dibelakangnya ada layar, pada layar akan terdapat pola berupa pita terang dan pita gelap secara berselang-seling.

          Kisi adalah sejumlah celah sempit sejajar dan terpisah pada jarak yang sama. Kisi dapat dibuat dengan cara menggores pelat kaca sedemikian rupa agar membentuk garis-garis sejajar berjarak satu sama lain.

Jarak antar celah pada kisi memenuhi persamaan

  d  =    

dengan N = jumlah garis tiap cm.

          Pola terang-gelap yang terbentuk pada layar karena difraksi oleh kisi sama dengan pola hasil interferensi pada celah ganda Young. Untuk pita terang memenuhi persamaan,

  d sin Ɵ = mλ

dengan m = 0,1,2,3, dan seterusnya, berkaitan dengan pita terang pusat (orde ke-0), sementara untuk pita gelap memenuhi persamaan,

 d sin Ɵ = (  m  ) λ

dengan m = 1,2,3, dan seterusnya.

         

Tujuan Percobaan        : Mengukur panjang gelombang dari suatu gelombang tertentu.

Alat dan Bahan  :

1.     Kisi Difraksi

2.     Lilin

3.     Mistar

4.     Statif dengan klem

Kegiatan 1

1.     Menghitung konstanta kisi dan mengamati spectrum kisi

a.     Perhatikan tiga buah kisi difraksi dan hitunglah konstanta kisinya berdasarkan banyaknya garis persatuan panjang yang tertulis pada masing-masing jendela kisi.

b.     Amati cahaya putih melalui jendela kisi dengan d yang paling kecil perhatikan lebar spectrum yang tampak !

c.      Ulangi untuk jendela kisi lainnya. Ketiga spectrum tidak sama lebarnya. Berapa lebar spektrum masing-masing kisi?

Hasil Kegiatan 1

a.     d₁  =  =   = 0,01 cm

d₂   =  =   = 0,03 cm

d₃  =  =   = 0,06 cm

b.     Lebar spektrum 1 = 9 cm

Lebar spektrum 2 = 12 cm

Lebar spektrum 3 = 15 cm

Kegiatan 2

a.     Susunlah alat dan bahan yang telah disediakan

b.     Dengan bantuan teman anda geserkan pensil sepanjang mistar untuk menentukan letak garis-garis biru. Lalu isikanlah hasilnya pada tabel berikut.

L (meter)	Orde ke-n	Bacaan P-kiri	Bacaan P-kanan	X (meter)	λ  =

c.      Ulangi kegiatan untuk orde ke-2 dan ke-3

d.     Bandingkan hasil pengamatan panjang gelombang rata-rata cahaya biru yang dihasilkan filter dengan panjang gelombang cahaya biru dalam buku teks.

Hasil Kegiatan 2

Filter. Cahaya  biru  d = 10^-5 meter

L (meter)	Orde ke-n	Bacaan P-kiri	Bacaan P-kanan	X (meter)	λ  =
2,17 m	1	9 cm	9 cm	0,09 m	0,415x10-6 m
	2	20 cm	20 cm	0,2 m	0,46x10-6 m
	3	31 cm	31 cm	0,31 m	0,47x10-6 m

Panjang gelombang rata-rata cahaya biru yang dihasilkan filter adalah

    λ  =  0,45 x 10^-6 m  =  450 nm

Perbandingan antara panjang gelombang rata-rata cahaya biru hasil pengamatan dan panjang gelombang rata-rata cahaya biru pada buku teks.

Panjang gelombang rata-rata cahaya biru pada buku teks adalah 450-480 nm sedangkan pada hasil pengamatan yang telah kami lakukan, kami mendapatkan panjang gelombang cahaya biru sebesar 0,45 x 10^-6 m atau sebesar 450 nm.