eksperimen spektrum kisi

7/21/2019 EKSPERIMEN SPEKTRUM KISI

http://slidepdf.com/reader/full/eksperimen-spektrum-kisi 1/11

EKSPERIMEN SPEKTRUM KISI

Rizqi Dias KurniawatiJurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetauan !lam, Uni"ersitas Jem#erdieaz$%&gmail'()m

%$ Desem#er *+%%

!STR!-TS.e(tr)meter is a de"i(e t) result ligt s.e(trum line wit "ari)us intensit/ and t) determine distan(eam)ng ga.' Tis e0.eriment aims t) determine te distan(e #etween te ga. #/ using a gratings.e(tr)meter' 1a. s.a(ing is in2luen(ed #/ te in(iden(e angle' #e(ause )2 (anges in te angle )2 in(iden(ea22e(ts te angle )2 di22ra(ti)n' F)r te s.e(trum )2 .ur.le wen i 3 +4 "alue ga. is te distan(e #etween%5+6nm and )#ser"ed di22ra(ti)n )((urs at an angle )2 %6,64' 7ile wen i 3 %+4 ga. s.a(ing is redu(ed t)%+85nm and )#ser"ed di22ra(ti)n )((urring at an angle )2 *+4' S) tat an/ (anges te angle )2 in(iden(e9in tis (ase is te angle #in)(ulars: a22e(t te di22ra(ti)n angles and distan(es #etween te slit )n tes.e(tr)meter'

Ke/ w)rds; s.e(tr)meter, di22ra(ti)n, ga.

PEND!<U=U!NDalam keidu.an seari>ari tidak le.as dari .engaru (aa/a' -aa/a ada dua ma(am /aitu (aa/a.)likr)matik dan m)n)kr)matik' Pada (aa/a .)likr)matik adala (aa/a /ang memiliki #an/ak warna'Selain itu (aa/a ?uga memiliki si2at>si2at se.erti gel)m#ang se.erti di2raksi dan inter2erensi' Di2raksi adalage?ala .en/e#aran ara /ang dilalui )le se#erkas gel)m#ang (aa/a ketika melalui (ela sem.it' !.a#ila(ela sem.it le#i ke(il dari .an?ang gel)m#ang, maka gel)m#ang akan mengalami di2raksi' Sedangkan ?ika(ela le#i #esar dari .an?ang gel)m#ang , maka tidak ter?adi ge?ala di2raksi'Untuk da.at mengamati garis s.e(trum warna /ang ter#entuk maka digunakan alat s.e(tr)meter' Data/ang akan dida.atkan nantin/a adala #esarn/a sudut teliatn/a s.e(trum dan warna s.e(trum /ang da.atteramati' esarn/a susut di2raksi da.at diliat dengan mer)tasikan ter).)ng melalui #e#era.a sudut 'seingga dengan sudut datang /ang #er#eda akan da.at diketaui #esarn/a ?arak antar (ela 9d: dalamkisi'

Pemaaman tentang ge?ala di2raksi .ada (aa/a tidak (uku. melalui te)ri sa?a' Dengan dilakukan/aeks.erimen 2isika tentang ge?ala di2raksi dan da.at mengetaui (ara ker?a s.ekr)meter' Seingga akandi.er)le kesesuaian antara te)ri /ang dida.at dengan .raktik /ang dilakukan'S.ektr)meter sering kali digunakan untuk mengatur .an?ang gel)m#ang dan untuk mengka?i struktur sertaintensitas garis>garis s.e(trum' Peristiwa /ang ter?adi aki#at se#ua gel)m#ang (aa/a melewati kisi()nt)n/a adala di2raksi dan inter2ernsi' Di2raksi adala suatu ge?ala .en/e#aran ara /ang dialami )lese#erkas gel)m#ang (aa/a ketika melalui kisi' !.a#ila gel)m#ang (aa/a melalui se#ua (ela, maka titik/ang terda.at .ada (ela terse#ut #er2ungsi se#agai sum#er gel)m#ang sekunder' Seingga mengasilkangel)m#ang (aa/a #aru'Inter2erensi ter?adi aki#at adan/a #e#era.a gel)m#ang (aa/a /aitu dengan men?umlakan #e#era.agel)m#ang>gel)m#ang terse#ut' <asil .en?umlaan gel)m#ang>gel)m#ang terse#ut akan mem#erkanintensitas /ang maksimum .ada satu titik' !.a#ila .ada titik terse#ut gel)m#ang>gel)m#ang itu se2asa'Se(ara umum inter2erensi da.at diartikan se#agi .er.aduan dari atau le#i gel)m#ang (aa/a men?adi satu

gel)m#ang #aru' Inter2erensi k)nstrukti2 ter?adi untuk senar>senar /ang mem#entuk sudut @ dengan aran)rmal dari titik a(uan dengan selisi antar (ela /ang #erdekatan sama dengan #ilangan #ulat .an?anaggel)m#ang ;d sin @ 3 n ⋋

dengan n3%,*,8 dstdan le#ar .ita anguler .ada intensitas maksimal #esarA@m3B9Nd ()s @ m:Dimana N meru.akan #an/akn/a (ela /ang digunakan'Jika #an/ak (ela terse#ut adala kisi maka .eristiwan/a dise#ut di2raksi kisi dengan d adala ?arak .ada



.usat (ela kisi /ang #erdekatan' Pada kisi di2raksi ?arak antar (ela dimisalkan a, maka untuk sum#er(aa/a /ang melewati (ela akan #ernilai a .ula' Seingga nilai intensitasn/a adala ;I3Csin CN sin 〖@B⋋〗 BsinC sin 〖@B⋋〗 *Dengan intensitas dem)di2ikasi )le 2a(t)r di2raksi,maka akan dida.atCsin C# sin 〖@B⋋〗 B9# sin 〖@B⋋〗 : *!.a#ila (aa/a /ang datang terdiri dari dua .an?ang gel)m#ang /ang #er#eda maka kedudukan maksimum

dari kedua gel)m#ang terse#ut .ada )rde m /ang sama akan ter.isa a.a#ilaA@39A⋋:B9a ()s @ : dimana 9mA⋋:B9a ()s @ : 3⋋ B9aN ()s @ :SeinggaA@39A⋋:B9aN ()s @ :⋋ B9A⋋:3Nmesaran ini sering din/atakan dengan da/a .isa 9DP:' Jadi DP3 ⋋ B9A⋋: 3 Nm , dengan N3 ?umla lilitan.ada kisi'METGDE EKSPERIMEN!lat dan #aan /ang digunakan .ada eks.erimen s.ektr)meter kisi adala;S.ektr)meter digunakan untuk mem#antu mengamati garis H garis s.e(trum (aa/a /ang ter#entuk'<)l)gra2i( grating untuk mere2leksikan #er#agai .an?ang gel)m#ang (aa/aTa#ung sum#er (aa/a se#agai sum#er (aa/aP)wer su..l/ tu#e se#agai sum#er tegangan

Sum#er ; uku Panduan Eks.erimen Fisika IKeterangan ;S 3 sum#er (aa/aS% 3 (ela- 3 k)limat)r1 3 kisi di2raksi@ 3 sudut di2raksiT 3 ter).)ng=angka>langka /ang akan dilakukan .ada eks.erimen s.e(trum kisi adala se#agai #erikut;!nalis /ang di.ergunakan .ada .er()#aan ini adala ;Sudut datang 9 : da.at di(ari dengan menggunakan ter).)ng' Maksudn/a, #ila kita menginginkan .)sisisudut datang n)l dera?at kita mengidu.kan sum#er (aa/a kemudian diamati .ada mikr)sk).' Padamikr)sk). terda.at (aa/a .uti, dan (aa/a itu arus dise?a?arkan dengan sum#u ' Ini dise#ut .)sisi n)l

ter).)ng'P)sisi ter).)ng digeser ke kanan dan ke kiri untuk menda.atkan s.ektrum H s.ektrum dari (aa/a /angdi.an(arkan' S.ektrum (aa/a terse#ut akan tersusun men?adi warna H warna mulai dari warna /angmem.un/ai .an?ang gel)m#ang /ang le#i ke(il sam.ai /ang .aling #esar /aitu mera' Ini dise#uts.ektrum )rde satu'Pada saat di ter).)ng tam.ak waran mera, kita da.at menggesern/a ke ara /ang sama' Pasti akantam.ak warna Hwarna dari s.ektrum (aa/a /ang sama, namun mem.un/ai Itensitas /ang #er#eda' Inimenun?ukan )rde dua' ila menginginkan )rde H )rde selan?utn/a, dengan (ara /ang sama kita da.atmen(arin/a'Pada saat .engamatan sudut datang dan dengan memindakan .)sisi sudut ter).)ng, dida.atkan .)sisimasing H masing s.ektrum'Dari data di atas akan dida.atkan ?arak antara kisi 9 d : dengan menggunakan .ersamaan 9 #ila Sudutdatang i 3 +4;

dengan n 3 +, %, *, 8, dst'sudut di2raksi untuk s.ektrum dengan .an?ang gel)m#ang 'Seingga ralat /ang digunakan adala ralat tak langsung dengan nst ;dengan ;Ralat Nis#i 9 I : 3Keseksaan 9 K : 3Dari u#ungan dan da.at di#uat gra2ik, ralat /ang digunakan ;Pertama kita men(ari .ersamaan garisn/a daulu, dimana memenui .ersamaan ' Dengandan



adala ?umla .engulangan'Pada saat .engamatan sudut datang , Dari data di.er)le akan dida.atkan ?arak antara kisi 9 d : denganmenggunakan .ersamaan #ila Sudut datang i 3%+4 ;dengan n 3 +, %, *, 8, dst'sudut di2raksi untuk s.ektrum dengan .an?ang gel)m#ang 'Seingga ralat /ang digunakan adala ralat tak langsung dengan nst ;

dengan ;Ralat Nis#i 9 I : 3Keseksaan 9 K : 3Dari u#ungan dan da.at di#uat gra2ik, ralat /ang digunakan;Pertama kita men(ari .ersamaan garisn/a daulu, dimana memenui .ersamaan ' Dengan danadala ?umla .engulangan'<!SI= D!N PEM!<!S!N<asilesar Sudut Di2raksi Untuk i3 ++P)sisi n)l ter).)ng #erada .ada +.engukuran Sudut di2raksiJarak (ela 9nm:)rde s.ektrum kanan kiri

% Ungu %$4 %$,64 %5+6i?au %64 %6,64 %5*%Untuk i3%++P)sisi n)l ter).)ng #erada .ada 5.engukuran Sudut di2raksiJarak (ela9nm:)rde s.ektrum kanan kiri% Ungu 4 *+4 %+85i?au %%4 *4 %%*6Pem#aasanDari asil .er()#aan di.er)le dua s.e(trum (aa/a /ang teramati /aitu ungu dan i?au' Pada .er()#aanan/a teramati .ada suatu )rde sa?a' aik untuk i3+4 dan i3%+4' !dan/a .eru#aan sudut datang 9i:

mem#erikan .engaru .eru#aan sudut .ada s.ekrum /ang teramati' Laitu .ada saat i3+4 untukse.ektrum unggu da.at teramati .ada %64' Tete.i saat i3%+4 s.e(trum ungu da.at teramati .ada 4' <al inidise#a#kan )le di2raksi /ang ter?adi saat sudut datang diu#a dari +4 ke %+4 mengalami .en/em.itan ?arak(ela' Da.at diliat dari nilai d 9?arak (ela: untuk s.e(trum ungu saat i3+4 93%5+6 nm: sedangkan i3%+493%+85nm:Pada setia. s.e(trum ?arak antar (ela dalam kisi da.at semakin ke(il' <al ini dikarenakan arga .an?anggel)m#ang 9⋋: dari i?au san.ai ungu semakin ke(il' Da.at diliat dari asil .er()#aan #awa nilai⋋9.an?ang gel)m#ang: untuk s.e(trum i?au saat i3+4 adala 6,86 0 %+*' Saat i3%+4 nilai .an?anggel)m#angn/a adala teta. /aitu 6,86 0 %+*' !kan teta.i nilai d untuk s.e(trum i?au mengalami.eru#aan' Laitu /ang semula %5*%nm 9saat i3+4: men?adi %%*6nm 9saat i3%+:' Dari asil ini da.atdikatakan #awa /ang mem.engarui ?arak antar (ela 9d: adala sudut datang' Seingga .an?anggel)m#ang tidak mem.engarui ?arak antar (ela .ada s.e(tr)meter kisi'Saat .)sisi ter).)ng digeser 9/aitu sudut datang #eru#a dari + ke %+: maka dida.atkan arga @ 9sudut:

s.e(trum /ang terliat ?uga #eru#a' 7arna s.e(trum /ang terliat meru.akan urutan dari .an?anggel)m#ang /ang terke(il ingga ter#esar' Dari s.e(trum ungu /ang .an?ang gel)m#angn/a ,*8 0 %+*nm kei?au 6,86 0 %+* nm' !dan/a .eru#aan .ada sudut ter).)ng tidak meru#a .an?ang gel)m#ang /angdimiliki )le s.e(trum' <al ini da.at diliat saat i3+9.)sisi n)l ter).)ng + dan .)sisi n)l ter).)ng 5:.an?ang gel)m#ang untuk s.e(trum ungu dan i?au adala teta. /aitu ungu 3 ,* 0 %+*nm dan i?au 36,86 0 %+*nm' Peru#aan sudut ter).)ng an/a mem.engarui sudut di2raksi /ang ter?adi dan ?arak antar(ela .ada s.ektr)meter kisi'KESIMPU=!NKesim.ulan /ang da.at diam#il dari eks.erimen s.e(tr)meter kisi adala



%' <u#ungan sudut datang /ang ter?adi tarada. di2raksi /ang diasilkan adala #er#anding lurus' Laitu saati3+ di2raksi /ang ter?adi untuk s.e(trum ungu terliat .ada sudut %6,6' Saat i3%+ di2raksi /ang ter?aditeliat .ada sudut *+' Seingga makin #esar sudut datang maka sudut di2raksi /ang ter?adi makin #esar'*' Pan?ang gel)m#ang tidak mem.engarui ?arak antar (ela .ada s.e(tr)meter kisi' Karena /angmem.engarui .eru#aan ?arak antar (ela adala sudut datang'8' !dan/a .eru#aan sudut ter).)ng tidak meru#a .an?ang gel)m#ang /ang dimiliki )le s.e(trum'

Karena .eru#aan sudut ter).)ng an/a mem.engarui ?arak antar (ela dan sudut s.e(trum da.atterliat'D!FT!R PUST!K!!l)ns)' %$$' Dasar H Dasar Fisika Uni"ersitas Edisi Kedua ' Jakarta ; ErlanggaKrane, Kennet' %$$*' Fisika M)dern' Jakarta ; Uni"ersitas Ind)nesia=ea, Praseti)' %$$' Mengerti Fisika' L)g/akarta ; !ndi<allida/, D dan Resni(k ' %$$' Fisika Jilid * Edisi Ketiga' Jakarta ; ErlanggaS)ed)?), Peter' %$$*' !sas H !sas Ilmu Fisika Jilid 8' L)g/akarta ; 1ad?a Mada Uni"ersit/ Press

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cahaya merupakan unsur terpenting dalam kehidupan. Cahaya energi berupa gelombang

elektromagnetik. Terdapat beberapa penyebaran gelombang cahaya, diantara lain adalah difraksi.

Difraksi merupakan gejala penyebaran arah yang dialami oleh seberkas gelombang cahaya ketika

melalui suatu celah sempit dibandingkan dengan ukuran panjang gelombangnya. Semakin kecil

ukuran celah maka semakin besar penyebaran gelombangnya. Sesuai dengan prinsip huygens,

ketika suatu gelombang datang melewati sebuah celah maka seluruh titik pada celah tersebutakan berfungsi sebagai sumber gelombang sekunder yang akan memancarkan gelombang cahaya

baru.

Berbagai segi yang dapat diamati dari radiasi ini dapat diterangkan atas dasar teori

kuantum cahaya tak bergantung pada rincian prosesradiasi itu sendiri atau dari sifat materialnya.

Pada ekstrim yang lain, atom atau molekul pada gas bertekanan rendah berjarak ratarata cukup

jauh sehingga interaksi hanya terjadi pada saat tumbukan yang kadangkadang terjadi. Dalam

keadaan seperti ini dapat kita harapkan bahwa radiasi yang dipancarkan merupakan karakteristik

dari atom atau molekul secara indi!idual yang terdapat disitu" harapan ini ternyata terbukti

secara eksperimental.

#ntuk eksperimen spektrum kisi ini gelombang cahaya akan mengalami difraksi dengan

melewati sebuah celah sempit. Spektrometer dapat membantu kita untuk mengamati garis $ garis

spektrum warna yang berasal dari sumber cahaya merkuri dengan masing $ masing panjang

gelombang yang berbeda untuk tiap tiap spektrum warna baik pada orde satu, orde dua maupun

orde tiga. Selain itu juga dapat menentukan jarak antar celah pada sebuah kisi.



1.2 Tujuan

%. #ntuk menentukan harga konstanta Planck dalam percobaan

&. #ntuk menentukan panjang gelombang dari masingmasing spektrum warna yang 'ampak

dalam percobaan

(. #ntuk mengetahui aplikasi percobaan spektrometer kisi

BAB II

DASAR TEORI

Spectrum gas molecular atau uap molecular berisi pitapita yang terdiri dari banyak sekali garis

yang terletak sangat berdekatan. Pita timbul dari rotasi dan !ibrasi )getaran* atom dalam molekul

yang tereksitasi elektronis. Telah ditemukan bahwa +at mampat )+at padat dan +at cair* pada

setiap temperatur memancarkan radiasi dimana setiap panjang gelombang terdapat, walaupun

dengan intensitas yang berbedabeda. Berbagai segi yang dapat diamati dari radiasi ini dapat diterangkan atas dasar teori

kuantum cahaya tak bergantung pada rincian prosesradiasi itu sendiri atau dari sifat materialnya.

Pada ekstrim yang lain, atom atau molekul pada gas bertekanan rendah berjarak ratarata cukup

jauh sehingga interaksi hanya terjadi pada saat tumbukan yang kadangkadang terjadi. Dalam

keadaan seperti ini dapat kita harapkan bahwa radiasi yang dipancarkan merupakan karakteristik

dari atom atau molekul secara indi!idual yang terdapat disitu" harapan ini ternyata terbukti

secara eksperimental. ika gas atomik atau uap atomik yang bertekanan sedikit dibawah dari

tekanan atmosfer -diekstasikan, biasanya dengan mengalirkan arus listrik, radiasi yang

dipancarkan mempunyai spektrum yang berisi panjang gelombang tertentu saja. Spektrometer

sesungguhnya memakai kisi difraksi. Setiap unsur memperlihatkan spektrum garis yang unik bila

sampelnya dalam fase uap diekstansikan, jadi spektroskopi merupakan alat yang berguna untuk

menganalisis komposisi +at yang tak diketahui.

Bila cahaya putih dilewatkan melalui gas, ternyata gas itu akan menyerap cahaya dengan

panjang gelombang tertentu dari panjang gelombang yang terdapat dari spektrun emisi.Spektrum

garis absorpsi yang terjadi terdiri dari latar belakang yang terang ditumpangi oleh garis gelap

yang bersesuaian dari panjang gelombang yang diserap. /aris 0raunhofer dalam spektrum surya

timbul karena bagian bersemeri )bercahaya terang* dari matahari yang meradiasi dengan ramalan

teoritis benda bertemperatur 1233 4, dilingkungi oleh selubung gas yang lebih dingin yang

menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang tertentu saja.

Pada akhir abad kesembilanbelas ditemukan orang bahwa panjang gelombang yang

terdapat pada spektrum atomik jatuh pada kumpulan tertentu yang disebut deret spektral .

Panjang gelombang dalam setiap deret dapat dispesifikasikan dengan rumus empirisyang

sederhana dengan keserupaan yang mengherankan antara rumusan dari berbagai deret yang

menyatakan spektrum lengkap suatu unsur. Deret spektral pertama yang serupa itu didapatkan



oleh . Balmer pada tahun %221 ketika ia mempelajari bagian tampak spektrum hidrogen.

4etika panjang gelombangnya bertambah kecil, garisnya didapatkan bertambah berdekatan dan

intensitasnya lebih lemah sehingga batas deret pada (.56( 7 dicapai, di luar batas itu tidak

terdapat lagi garis yang terpisah, hanya terdapat spektrum malar )kontinu* yang lemah. 8umus

balmer untuk panjang gelombang dalam deret ini memenuhi 9 : 8) * n : (,6,1, dst ........................................ )&.%*

Terdapatnya keteraturan yang mengherankan ini dalam spektrum hidrogen, bersamaan dengan

keteraturan yang serupa itu dalam unsur yang lebih kompleks, membuka test yang menentukan

untuk teori struktur atomik.

(Arthur Beier! 1""1#

Spektroskop adalah perangkat untuk mengukur panjang gelombang akurat menggunakan kisi

difraksi, atau prisma, untuk memisahkan panjang gelombang cahaya yang berbeda. Cahaya dari

sumber melewati celah sempit di kolimator tersebut. Celah berada pada titik fokus lensa,

sehingga cahaya paralel jatuh pada kisikisi. Teleskop bergerak dapat membawa sinar ke fokus.Tidak akan terlihat dalam teleskop melihat kecuali diposisikan pada sudut yang sesuai dengan

puncak difraksi ) urutan pertama biasanya digunakan * dari panjang gelombang yang

dipancarkan oleh sumber. Sudut dapat diukur dengan akurasi yang sangat tinggi, sehingga

panjang gelombang garis dapat ditentukan dengan akurasi tinggi menggunakan 9

Sin = mλ / d .........................................................................................)&.&*

Dimana m adalah bilangan bulat yang mewakili perintah, dan d adalah jarak antara garis kisi

)garis yang ;nda lihat dalam spektroskop sesuai untuk setiap panjang gelombang sebenarnya

gambar dari celah S, jadi sempit celah, jika cahaya mengandung sempit tapi redup adalah

garis, dan lebih tepat dapat pengukurannya. berbagai berkesinambungan panjang gelombang,

maka ;nda akan melihat spektrum kontinu dalam spektroskop*.

Dalam beberapa spektroskopis, kisikisi refleksi atau prisma digunakan. Sebuah prisma,

karena dispersi, lengkungan cahaya dari panjang gelombang yang berbeda dalam sudut yang

berbeda. Prisma ; memiliki kelemahan yang menghasilkan garisgaris kurang tajam dan kurang

mampu memisahkan garis yang berdekatan. Tapi itu memiliki keuntungan membelokkan cahaya

lebih banyak )dan jadi lebih berguna untuk sumber redup* dari kisi difraksi biasa, karena dengan

huruf sebagian besar cahaya melewati langsung melalui ke puncak pusat.

'amun, grating refleksi sekarang dapat dibuat yang memiliki alur berbentuk, sehingga

sebagian besar cahaya tercermin pada tepat. ika spektrum sumber dicatat )misalnya, pada film*

daripada dilihat oleh mata, perangkat ini disebut spektrometer, dibandingkan dengan

spektroskop, meskipun istilah ini kadangkadang digunakan secara bergantian. Perangkat yang

juga dapat mengukur intensitas cahaya dari panjang gelombang tertentu disebut

spektrofotometer.

Penggunaan penting dari setiap perangkat ini adalah untuk identifikasi atom atau molekul.

Bila gas dipanaskan atau arus listrik yang besar melewatinya, gas memancarkan spektrum garis



karakteristik yaitu, hanya panjang gelombang tertentu dari cahaya yang dipancarkan, dan ini

berbeda untuk unsur yang berbeda dan senyawa . Spektrum garis hanya terjadi untuk gas pada

suhu tinggi dan tekanan rendah. Cahaya dari padatan dipanaskan, seperti bola filamen lampu,

dan bahkan dari benda padat gas seperti matahari, menghasilkan spektrum kontinu termasuk

berbagai panjang gelombang. ;tom dan molekul menyerap cahaya pada panjang gelombangyang sama di mana mereka memancarkan cahaya.

/aris penyerapan matahari adalah karena penyerapan oleh atom dan molekul di atmosfer

luar lebih dingin dari matahari, maupun oleh atom dan molekul di atmosfer bumi. Sebuah

analisis yang cermat dari semua ribuan baris mengungkapkan bahwa setidaknya dua pertiga dari

semua elemen yang hadir di atmosfer matahari. 4ehadiran elemen di atmosfer planet lain, di

ruang antar, dan mulai juga ditentukan oleh spektroskop.

Spektroskopi berguna untuk menentukan adanya beberapa jenis molekul dalam spesimen

laboratorium tempat analisis kimia akan sulit. <isalnya, D'; biologis dan berbagai jenis protein

menyerap cahaya di daerah tertentu dari spektrum )seperti dalam #= *. Bahan yang akandiperiksa, yang sering dalam larutan, ditempatkan dalam sinar monokromatik dengan panjang

gelombang yang dipilih oleh penempatan prisma atau kisi difraksi. umlah penyerapan,

dibandingkan dengan solusi standar tanpa spesimen, dapat mengungkapkan tidak hanya

kehadiran jenis tertentu molekul, tetapi juga konsentrasi. >misi cahaya dan penyerapan juga

terjadi di luar bagian terlihat dari spektrum, seperti di daerah #= dan ?8. 4arena kaca menyerap

cahaya di wilayah ini, grating refleksi dan cermin )di tempat lensa* yang digunakan. enis khusus

film, atau fotosel detektor, digunakan untuk mendeteksi.

(D$ugla %. &ian'$li! 1""1#

Difraksi merupakan gejala pembelokan gelombang cahaya karena melalui celah sempit. Semakin

sempit celah yang dilalui cahaya, semakin dapat menghasilkan perubahan arah penjalaran cahaya

yang semakin lebar. Peristiwa difraksi ini dijelaskan melalui pernyataan ;ugustin 0resnel yang

berisikan bahwa setiap titik muka gelombang di celah merupakan sumber cahaya titik dari

gelombang bola, sehingga muka gelombang neto pada titiktitik di luar celah adalah hasil

superposisi gelobang yang bersumber dari titik muka gelombang di celah.

;rah gelombang saat keluar dari celah tidaklah lurus diakibatkan oleh munculnya muka

gelombang sekunder sebagai sumber gelombang yang mengalami pembelokan dari arah semula.

Seandainya lebar celah tunggal itu adalah a, dan semua cahaya yang ditinjau berarah menuju ke

titik P di layar. Distribusi intensitas cahaya di layar sebagai fungsi �� dapat dihitung dengan

mengandaikan celah di sepanjang sumbu y dibagi oleh sekatsekat, dan setiap sekat lebarnyady.

Pola interferensi destruktif maksimum di P bila di P berintensitas minimum atau garis

gelap bila beda lintasan cahaya pada celah kelompok % ke garis intensitas minimum pertamanya.

Secara umum, interferensi destruktif maksimum yang terjadi di layar )ketika lebar celah a,

panjang gelombang λ, pada orde garis gelap m, dan sudut celah ke P terhadap garis datar di pusat

celah adalah �� * dipenuhi syarat maksimum ketika �� bernilai nol.



/aris terang atau puncak spectrum terjadi salah satunya pada �� : 3, puncak itu berada

di antara garis minimum pertama sebelah kanan puncak pusatnya. arak antara kedua garis

berintensitas maksimum itu disebut lebar puncak pusat. @ebar puncak pusat bertambah lebar

bila a semakin kecil dan bila a lebih besar maka �� mengecil. ika a jauh lebih besar dari A,

maka semua cahaya yang jatuh di layartidak memberikan garis berintensitas minimum, sebablebar intensitas pusat amatlah besar.

Seperti halnya celah tunggal, celah bergeometri bundar dan tunggal juga dapat

menamilkan pola interferensi di layar karena peristiwa difraksi cahaya. ?ntensitas cahaya fungsi

sudut )�� * oleh difraksi celah bundar yang memiliki diameter tertentu akan berintensitas

maksimum bila berada di pusatnya )�� : 3*. Selain itu terdapat pula deretan intensitas

maksimum dan maksimum sekunder dengan posisi anguler pada minimum pertamanya.

Pemisahan anguler adalah selisih anguler antara intensitas maksimum oleh sumber pertama,

terhadap intensitas maksimum dari sumber kedua yang terletak di suku difraksi minimum oleh

sumber pertama. Sejumlah alat optik menggunakan celah bundar, misalnya 9 teleskop,mikroskop, dan kamera.

(Tri unt$r$ Pri)a*+$,$! 2-1-#

4isi dapat dibuat dengan menggoreskan sederetan garisgaris sejajar pada film transparan. /aris

garis ini kemudian berfngsi sebagai ruang diantar celahcelah, kisi difraksi kisi refleksi, yaitu kisi

yang dibentuk oleh sederetan garisgaris yang dibuat pada permukaan metal. Daerah antara dua

garis yang akan memantulkan cahaya membuat suatu pola difraksi. ika cahaya polikromatik

jatuh pada kisi, tiaptiap akan membentuk garis maksimum pada sudutsudut yang berbedabeda

kecuali pada orde m=0. Sudut ini sama untuk semua panjang gelombang. <aksimal dari berkas

tersebut pada suatu orde akan merupakan suatu spektrum. adi ada spektrum orde ke %,&,(, dan

seterusnya. Semakin besar makin besar de!iasi untuk suatu orde, berarti warna merah dide!iasi

lebih besar daripada warna !iolet, hal ini kebalikan dari apa yang terjadi pada dispersi oleh

prisma.

De!iasi adalah perubahan arah dari jalan sinar. Dispersi adalah peristiwa penguraian

warna dari suatu berkas campuran panjang gelombang.

D : : dispersi sudut atau daya dispersi

d sin =matau sin , maka jika dideferensiasi diperoleh

cos ,

adi,

Sehingga D : : ...............................................................)&.(*

4isi difraksi penting untuk menganalisis spektrum gelombang elektromagnetik yang

memiliki daerah yang luas dan lebih menguntungkan daripada mengunakan prisma. Salah satu

hal yang menguntungkan adalah kisi difraksi tidak bergantung kepada sifatsifat dispersif dari

bahan, hanya bergantung pada geometri )bentuk, ukuran* dari kisi.



Dua berkas cahaya dengan panjang gelombang A% dan A& yang berbeda kecil sekali )A:

A% $ A& 3* jatuh pada sebuah kisi difraksi, maka maksimum utama pada orde yang sama A %dan

A& dapat terbentuk sangat berdekatan sehingga sukar untuk membedakannya apakah berkas yang

asli monokromatis atau tidak. ;gar supaya kedua panjang gelombang dapat dibedakan atau

dilihat secara terpisah pada suatu orde tertentu, haruslah maksimum dari A% berimpit denganminimum dari A& dan sebaliknya.

(&anijanti A+) Sar$j$! 2-11#

Pada tahun %%&, maE !on laue menyarankan bahwa, lantern susunan angular atom $ atomnya

yang sedemikian rupa, kristal kristal dapat digunakan sebagai kisi $ kisi difraksi untuk sinar E.

Sinar F merupakan radiasi elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang sekitar %7, yaitu

suatu ukuran yang sama dengan jarak interatomik dalam kristal tertentu.

Teori difraksi sinar E dikembangkan oleh Sir Gilliam H. Bragg pada tahun %%(. Bragg

menunjukkan bahwa sebuah bidang yang berisi atom $ atom di dalam kristal, yang disebut

bidang bragg, akan memantulkan radiasi dengan cara yang sama persis dengan peristiwa pemantulan cahaya di bidang cermin. ika kita tinjau radiasi yang dipantulkan oleh bidang bragg

yang tersusun secara parallel dan berjarak d satu sama lain, maka ada kemungkinan sinar $ sinar

datang akan dipantulkan oleh setiap bidang dan saling berinterferensi secara konstruktif untuk

menghasilkan penguatan secara menyeluruh terhadap sinar pantul.

4ondisi untuk interferensi konstruktif tersebut menggambarkan bahwa perbedaan

lintasan antara kedua sinar, ;B : & d sin I akan sama dengan paduan sejumlah panjang

gelombang. Jleh karena itu dapat dinyatakan bahwa 9

nA : &d sin I KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK.KKKKKKK )&.6*

jika n dan d kecil deketahui, panjang gelombang sinar dating dapat ditentukan dengan mengukur

sudut hamburan & antara sinarsinar transmisi dan difraksi. Didalam setiap 4ristal, bebberapa

jenis bidang Bragg yang berbeda, masingmasing dengan jarak pisah nya sendirisendiri, dapat

dibentuk dengan mengiris 4ristal tersebut melalui berbagai cara. setiap jenis bidang ini dapat

menaikkan difraksi. Dengan begitu, jika sinar E dilewatkan kedalam kristalkristal yang memiliki

orientasi acak, seperti dalam sampel bubuk atau dalam timah tipis, pola difraksi yang berbentuk

lingkaranlingkaran konsentris akan teramati di layar yang terletak di belakang sampel.

Sebuah lingkaran tertentu akan berhubungan dengan difraksi orde tertentuyang dihasilkan

oleh jenis bidang tertentu pula. <enurut bidang Bragg utama, jarak pisah tersebut adalah jarak

interatomik. <enurut pengukuran sinar E dan mengukur intensitas electronelektron yang

terhambur sebagai fungsi sudut hamburan. ika tidak terdapat efek difraksi, maka intensitas

elektronelektron yang terhambur akan mengalami penurunan secara monoton terhadap sudut

hamburan, tanpa adanya elektronelektron fraksi besar di setiap sudut tunggal. ;lihalih dijumpai

bahwa terdapat sebuah puncak yang jelas untuk intensitas elektron pada sudut hamburan 13o.

dengan sebuah koreksi kecil, panjang gelombang dari perhitungan tersebut akan memenuhi

panjang gelombang de Broglie, yang dengan demikian membuktikan hipotesis de Broglie. ika



elektronelektron berperilaku seperti partikel, citra yang samar akan dihasilkan oleh sinar

transisi.

(R.&autreau ,an .Sa/in! 2--0#

BAB III

ETODOLO&I PER%OBAAN

.1 Peralatan ,an 3ungi

%. Spektrometer

0ungsi 9 sebagai alat untuk mengamati spektrum cahaya.

&. ?nduktor 8uhmkorf

0ungsi 9 sebagai sumber tegangan.(. @ampu Cd, Hg dan 'a.

0ungsi 9 sebagai sumber cahaya yang diamati.

6. 4isi 533 @ineLcm dan 23 @inesLcm

0ungsi 9 sebagai celah untuk jalan masukknya cahaya.

.2 Pr$e,ur Per'$+aan

%. Dipasang lampu )CdLHgL'a* yang dihubungkan dengan sumber ?nduktor 8uhmkorf.

&. Dihidupkan ?nduktor 8uhmkorf

(. Diletakkan kisi

6. Ditentukan besar M standart

1. Diukur besar M kiri dan M kanan

. &a*+ar

)terlampir*

DA3TAR PUSTAA

Beiser, ;rthur. %%. -4J'S>P 0?S?4; <JD>8'. >disi 4etiga. akarta 9 >rlangga

Halaman 9 %N5%&1

/iancoli, Douglas C. %%. -PHOS?CS. Third >dition. 'ew ersey9 Prentice Hall..

Pages 9 5(%5(1

Priyambodo, Tri 4untoro. &3%3. -0?S?4; D;S;8. Oogyakarta 9 ;'D?.



Halaman 9 &(5&6(

Sarojo, /anijanti ;by. &3%%. -/>@J<B;'/ D;' JPT?4;. akarta 9 Salemba Teknika.

Halaman 9 &6%&6&.

/autreau, 8onald dan Gilliam Sa!in. &335 . 0?S?4; <JD>8' . >disi kedua . akarta 9

>rlangga. Halaman 9 52

eksperimen spektrum kisi

Documents