laporan praktikum interferensi dan difraksi cahaya
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dengan melakukan percobaan Interferensi dan Difraksi Cahaya yang bertujuan membantu khususnya siswa/i dalam mempelajari sistem Interferensi Cayaha ini. Dengan menggunakan senter cahaya putih dan dilengkapi seng/kaleng yang dilubangi sebesar 5ml kita sudah dapat melalukan percobaan Interferensi ini. Siswa/i dituntut untuk mampu menguasai kurikulum, menguasai materi, menguasai metode, dan tidak kalah pentingnya guru juga harus mampu mengelola kelas sedemikian rupa sehingga pembelajaran berlangsung secara aktif, inovatif dan menyenangkan. Namun ada hambatan untuk mempelajari Interferensi dan Difraksi Cahaya. Jika pada Interferensi, sering terjadi kesalahan pada kaleng/seng yang dilubangi (kebesaran/kesempitan) maka tidak akan muncul bayangan yang diinginkan, jika pada Difraksi, siswa/i harus dapat memainkan tangan untuk dapat membentuk cahaya pelangi. Disini siswa/i harus mengubah hambatan tersebut menjadi sebuah tantangan dalam pengelolaan dalam kerja sama agar terciptanya cara-cara efektif dan efisien sehingga nantinya akan mendapatkan hasil yang memuaskan. 1.2 Tujuan Percobaan
Mengamati terjadinya proses Interferensi Cahaya.
Menentukan panjang gelombang cahaya.
Membentuk cahaya pelangi dari kisi.
1.3 Manfaat Percobaan Dapat mengetahui bagaimana terbentuknya pelangi Dapat membuat cahaya terang gelap dari pantulan sinar-sinar yang menyeramkan melalui interferensi.
Agar dapat mengamati terjadinya proses interferensi. Agar dapat menentukan panjang gelombang cahaya.
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Interferensi cahaya adalah perpaduan antara dua gelombang cahaya. Agar interferensi cahaya dapat teramati dengan jelas, maka kedua gelombang cahaya itu harus bersifat koheren. Dua gelombang cahaya dikatakan koheren apabila kedua gelombang cahaya tersebut mempunyai amplitudo, frekuensi yang sama dan pada fasenya tetap. Ada dua hasil interferensi cahaya yang dapat teramati dengan jelas jika kedua gelombang tersebut berinterferensi. Apabila kedua gelombang cahaya berinteferensi saling memperkuat (bersifat konstruktif), maka akan menghasilkan garis terang yang teramati pada layar. Apabila kedua gelombang cahaya berinterferensi saling memperlemah (bersifat destruktif), maka akan menghasilkan garis gelap yang teramati pada layar. Marilah sekarang kita mempelajari peristiwa interferensi cahaya yang telah dilakukan percobaan/eksperimen oleh para ilmuwan terdahulu, seperti halnya Thomas Young dan Fresnell. 1. Interferensi Cahaya pada Celah Ganda Percobaan yang dilakukan oleh Thomas Young dan Fresnel pada dasarnya adalah sama, yang membedakan adalah dalam hal mendapatkan dua gelombang cahaya yang koheren. Thomas Young mendapatkan dua gelombang cahaya yang koheren dengan menjatuhkan cahaya dari sumber cahaya pada dua buah celah sempit yang saling berdekatan, sehingga sinar cahaya yang keluar dari celah tersebut merupakan cahaya yang koheren. Sebaliknya Fresnel mendapatkan dua gelombang cahaya yang koheren dengan memantulkan cahaya dari suatu sumber ke arah dua buah cermin datar yang disusun hampir membentuk sudut 180 o, sehingga akan diperoleh dua bayangan sumber cahaya. Sinar yang dipantulkan oleh cermin I dan II dapat dianggap sebagai dua gelombang cahaya yang koheren. Untuk menunjukkan hasil interferensi cahaya, di depan celah tersebut diletakkan layar pada jarak L maka akan terlihat pada layar berupa garis gelap dan terang.
Garis terang merupakan hasil interferensi yang saling memperkuat dan garis gelap adalah hasil interferensi yang saling memperlemah. Hasil interferensi bergantung pada selisih jarak tempuh/ lintasan cahaya dari celah ke layar. 2. Interferensi pada Selaput Tipis Dalam kehidupan sehari-hari sering kita melihat adanya warna-warna pelangi yang terjadi pada gelembung air sabun atau adanya lapisan minyak di permukaan air jika terkena cahaya matahari. Hal ini menunjukkan adanya interferensi cahaya matahari pada selaput tipis air sabun atau selaput tipis minyak di atas permukaan air. Interferensi cahaya terjadi dari cahaya yang dipantulkan oleh lapisan permukaan atas dan bawah dari selaput tipis tersebut. Gambar tersebut melukiskan seberkas sinar monokromatik jatuh pada selaput tipis setebal D, pada lapisan atas selaput cahaya dipantulkan (menempuh lintasan AE) dan sebagian dibiaskan yang kemudian dipantulkan lagi oleh lapisan bawah menempuh lintasan ABC. Antara sinar yang menempuh lintasan AE dan ABC akan saling berinterferensi di titik P tergantung pada selisih jarak lintasan optic. Berdasarkan gambar di atas, selisih lintasan antara berkas S1dan d sin θ, dengan d adalah jarak antara dua celah. Jadi interferensi maksimum (garis terang) terjadi jika d sin θ = n λ, dengan n =0, 1, 2, 3, … Pada perhitungan garis terang menggunakan rumus di atas, nilai n = 0 untuk terang pusat, n = 1 untuk terang garis terang pertama, n = 2 untuk garis terang kedua, dan seterusnya, Seberkas cahaya jatuh ke permukaan tipis dengan sudut datang i. Sebagian berkas langsung dipantulkan oleh permukaan lapisan tipis (sinar a), sedangkan sebagian lagi dibiaskan dulu ke dalam lapisan tipis dengan sudut bias r dan selanjutnya dipantulkan kembali ke udara (sinar b). Sinar pantul yang terjadi akibat seberkas cahaya mengenai medium yang indeks biasnya lebih tinggi akan mengalami pembalikan fase (fasenya berubah 180 o), sedangkan sinar pantul dari medium yang indeks biasnya lebih kecil tidak mengalami perubahan fase. Jadi, sinar a mengalami perubahan fase 180o, sedangkan sinar b tidak mengalami perubahan fase. Selisih lintasan antara a dan b adalah 2d cos r. Oleh karena sinar b mengalami pembalikan fase, interferensi konstruktif akan terjadi jika selisih lintasan kedua sinar sama dengan kelipatan bulat dari setengah panjang gelombang (λ).
Panjang gelombang yang dimaksud di sini adalah panjang gelombang cahaya pada lapisan tipis, bukan panjang gelombang cahaya pada lapisan tipis dapat ditentukan dengan rumus: λ = λ0/n. Jadi, interferensi konstruktif (pola terang) akan terjadi jika 2d cos r = (m – ½ ) λ ; m = 1, 2, 3, … dengan m = orde interferensi. interferensi destruktif (pola gelap) terjadi jika 2d cos r = m λ ; m = 0, 1, 2, 3, … Difraksi cahaya adalah jika sebuah gelombang permukaan air tiba pada suatu celah sempit, maka gelombang ini akan mengalami lenturan/pembelokan sehingga terjadi gelombanggelombang setengah lingkaran yang melebar di daerah belakang celah tersebut.
PRAKTIKUM RESONANSI BUNYI 1.PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menhitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik (Riyn,2008). Bunyi adalah bahan terpenting dalam musik. Bunyi berasal dari Sumber bunyi, yang digetarkan oleh tenaga atau energi. Kemudian getaran tersebut oleh pengantar diantarkan atau dipancarkan keluar. Dan bila getaran ini sampai di telinga kita, barulah kita dapat mendengarkannya (Mswahyudi,2009). Pada umumnya bentuk gelombang di alam adalah sangat kompleks dan sulit digambarkan secara
sistematis karena ketidak-linieran, tiga dimensi dan mempunyai bentuk yang random ( Suatu deret gelombang mempunyai periode dan tinggi tertentu ). Beberapa teori yang ada hanya menggambarkan bentuk gelombang yang sederhana dan merupakan bentuk pendekatan gelombang alam. Ada beberapa teori dengan berbagai derajat kekomplekan dan ketelitian untuk menggambarkan gelombang di alam diantaranya adalah teori airy, Stokes, Gertsner, Mich, Knoidal, dan tunggal. Masing – masing teori tersebut mempunyai batasan keberlakuan yang berbeda – beda. Teori yang paling sederhana adalah teori gelombang linier yang pertama kali ditemukan oleh Airy pada tahun 1845(Rahmat,2008). 1.2 Maksud dan Tujuan Maksud dari praktikum Fisika Dasar materi Resonansi Bunyi adalah untuk mengetahui proses yang mana gelombang merambat pada media. Tujuan dari praktikum Fisika Dasar materi Resonansi Bunyi adalah untuk menentukan kecepatan rambat bunyi di udara dengan panjang gelombang dan frekuensi.
1.3 Waktu dan Tempat Praktikum dari praktikum Fisika Dasar materi Resonansi Bunyi ini dilaksanakan pada hari selasa, 16 November 2010 pada pukul 08.50 sampai pukul 10.30 WIB. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Hidrobiologi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya , Malang. 2.TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gelombang Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu. (Wikipedia,2010). Gelombang dapat dipantulkan (refleksi), dibiaskan (refraksi), difokuskan, dipolarisasi dan sebagainya. Penelitian eksperimental tentang gelombang cahaya tentang hukum pemantulan (refleksi) yaitu :Sinar yang direfleksikan dan yang direfraksikan terletak pada satu bidang yang dibentuk oleh sinar datang dan normal bidang batas dititik datang (Gie,2009).
Selama Gelombang dengan medan elektromagnetik yang dinyatakan pada fase medan E yaitu E=X Eo (ejk1-ejk2)= - X 2j Eo sin kz terlihat tidak bergerak , ini disebut dengan gelombang berdiri (Liang,1995). 2.2 Jenis-Jenis Gelombang Bila gelombang berjalan sepanjang tali ,katakan dari kiri kekanan partikel tali bergerak naik turun dalam arah lintang pada gerak gelombang itu sendiri. Gelombang seperti ini disebut gelombang lintang atau gelombang transversal. Ada tipe gelombang lain yang dikenal sebagai gelombang bujur atau gelombang longitudinal. Dalam sebuah gelombang longitudinal getaran partikel media adalah sama arahnya dengan arah gelombang. Gelombang longitudinal adalah siap dibentuk pada proses yang ditarik atau diletakan secara bergantian menekan dan mengembang pada suatu ujungnya (Giancoli,1997). Menurut (Riyn,2008) tentang jenis-jenis gelombang seperti berikut : 1.Gelombang transversal Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah rambatannya. Satu gelombang terdiri atas satu lembah dan satu bukit, misalnya seperti riak gelombang air, benang yang digetarkan, dsb. 2. Gelombang longitudinal Gelombang longitudinal adalah gelombang yang merambat dalam arah yang berimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada. Gelombang yang terjadi berupa rapatan dan renggangan. Contoh gelombang longitudinal seperti slingki / pegas yang ditarik ke samping lalu dilepas (Riyn,2008). Menurut (Yolanda,2009) berdasarkan amplitudo dan fasenya : Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombng. Gelombng diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang. 2.3 Aplikasi Gelombang Bunyi pada Perikanan Aplikasi fish finder “Hydro Acoustic” dan GPS dalam teknolgi pencarian ikanb Saat ini, hydroacoustic memiliki peran yang sangat besar dalam sektor kelautan dan perikanan, salah satunya adalah dalam pendugaan sumberdaya ikan (fish stock assessment). Teknologi hydro-acoustic dengan perangkat echosounder dapat memberikan informasi yang detail mengenai kelimpahan ikan, kepadatan ikan sebaran ikan, posisi kedalaman renang, ukuran dan panjang ikan, orientasi
dan kecepatan renang ikan serta variasi migrasi diurnal-noktural ikan (Herawati,2009). Penggunaan -Gelombang Bunyi (Acoustic) Pada Alat Tangkap Payang Terhadap Hasil Tangkap ] kan di Perairan Pantai Popoh K abupaten Tulungagung dibandingkan pelakuan yaitu pengoperasian alat tangkap payang menggunakan bantu gelombang suara dan tanpa alat pembantu gelombang suara. Pada alat bantu gelombang suara memberikan hasil yang lebih baik dari pada menggunakan alat tangkap tanpa bantu gelombang suara (Efani,1996). Metode akustik merupakan proses-proses pendeteksian target di laut dengan mempertimbangkan proses-proses perambatan suara. Aplikasi metode ini dibagi menjadi 2, yaitu sistem akustik pasif dan sistem akustik aktif. Salah satu aplikasi dari sistem aplikasi aktif yaitu Sonar yang digunakan untuk penentuan batimetri. Sonar (Sound Navigation And Ranging) berupa sinyal akustik yang diemisikan dan refleksi yang diterima dari objek dalam air (seperti ikan atau kapal selam) atau dari dasar laut(DJPB,2010). 2.4 Bunyi Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara(Wikipedia,2010). Bunyi adalah suatu bentuk gelombang longitudinal yang merambat secara perapatan dan perenggangan terbentuk oleh partikel zat perantara serta ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran (Godam64,2007). Bunyi adalah bahan terpenting dalam musik. Bunyi berasal dari Sumber bunyi, yang digetarkan oleh tenaga atau energi. Kemudian getaran tersebut oleh pengantar diantarkan atau dipancarkan keluar. Dan bila getaran ini sampai di telinga kita, barulah kita dapat mendengarkannya (Mswahyudi,2009).
DASAR TEORI Peristiwa resonansi merupakan peristiwa bergetarnya suatu sistem fisis dengannilai frekuensi tertentu akibat dipengaruhi oleh sistem fisis lain (sumber) yang bergetardengan frekuensi tertentu pula dimana nilai kedua frekuensi ini adalah sama. Peristiwaini dapat kita amati dengan menggunakan kolom udara.Kolom udara dapat dibuat dengan menggunakan tabung yang sebagian diisi air,sehingga kita dapat mengatur panjang kolom udara dengan menaikturunkanpemukaan air pada tabung. Sistem fisis sumber adalah audio generator yang dapatmenghasilkan gelombang bunyi dengan nilai frekuensi bervariasi, sedangkan sistemfisis yang ikut bergetar adalah molekul-molekul udara yang berada dalam kolom udarayang bergetar karena variasi tekanan.Gelombang yang terbentuk dalam kolom udara merupakan gelombang bunyiberdiri. Peristiwa resonansi terjadi saat frekuensi sumber nilainya sama denganfrekuensi gelombang bunyi pada kolom udara yang dicirikan dengan terdengarnyabunyi yang paling nyaring (amplitudo maksimum)
DAFTAR PUSTAKA Halliday, David, dkk. 1984. Fisika Jilid 1. Jakarta: Erlangga Kane, Joseph W. 1986. General Physic Scond Edition. New York: John Willey and Wilson
