O1 cincin newton
0 likes1,497 views
Eksperimen menggunakan piranti cincin Newton untuk menentukan panjang gelombang cahaya Natrium dengan mengukur jari-jari cincin gelap dan terang, didapat nilai 717,5 nm dengan kesalahan 21,75%."
More Related Content
What's hot (20)
Similar to O1 cincin newton (20)
More from Miftachul Nur Afifah (9)
Recently uploaded (6)
O1 cincin newton
- 1. Pengukuran Panjang Gelombang Sumber Cahaya Na Menggunakan Piranti Cincin Newton Rahmawati Nurul F. (081311333085), Novita Anggie (081311333086), Silvyana Chorry (081411331019), Miftachul Nur Afifah (081411331062) Laboratorium Fisika Optik, Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Kampus C Universitas Airlangga, Surabaya 60155, Indonesia Abstrak Eksperimen cincin Newton berujuan untuk menentukan panjang gelombang sumber cahaya yang digunakan, yakni Natrium. Cincin Newton yang terbentuk karena adanya peristiwa interferensi cahaya dengan cara pembagian amplitudo terjadi pada lapisan udara yang terdapat pada susunan lensa dan gelas. Dari cincin Newton inilah diperoleh panjang gelombang sumber cahaya yang digunakan, yakni cahaya Natrium dan diperoleh nilai panjang gelombang sebesar 717.5 nm dengan prosentase kesalahan 21.75 %. Kata Kunci : Cincin Newton; interferensi cahaya; panjang gelombang. Pendahuluan Dalam menentukan panjang gelombang cahaya, maka menggunakan metode yang diusulkan oleh Sir Isaac Newton dalam bukunya Optics, yang diterbitkan pada tahun 1717. Gambar 1. Susunan Eksperimen Isaac Newton
- 2. Lensa Plano-cembung dengan jari-jari besar kelengkungan R ditempatkan pada piring kaca pesawat dengan permukaan melengkung ke bawah dan diterangi dari atas dengan sinar paralel cahaya monokromatik. Beberapa cahaya yang dipantulkan dari permukaan atas pelat kaca dan beberapa dari permukaan bawah lensa; gangguan sehingga terjadi dengan pembagian amplitudo, pinggiran yang terlokalisasi di celah udara antara lensa dan piring. Pada setiap titik jarak r dari sumbu lensa perbedaan jalan akan 2h, di mana h adalah jarak antara lensa dan piring pada saat itu (Lihat Gambar 2). Pinggiran interferensi adalah lingkaran karena sistem simetris tentang pusat lensa. Jari-jari cincin apapun yang diberikan oleh: (2R - h) h = r2 sehingga r2 = 2Rh - h2 Namun, h2 lebih kecil dibandingkan dengan 2Rh dan 2Rh = r2 . Oleh karena itu, perbedaan jalan (2h) adalah r2 / R. Perubahan fase terjadi ketika cahaya mencerminkan dari permukaan atas piring namun tidak pada permukaan bawah lensa, dan karena itu: Untuk cincin terang dilihat oleh refleksi: (2m + 1) 了 / 2 = rm 2 / R Untuk cincin gelap dilihat oleh refleksi: m 了 = di mana m = 0, 1, 2, 3, dll dan rm adalah jari-jari cincin Newton orde ke-m. Metode Pada eksperimen ini bertujuan untuk memperagakan interferensi cahaya yang diperoleh dengan cara pembagian amplitudo dan menentukan panjang gelombang sumber cahaya dari lampu Natrium. Disini sumber cahaya monokromatis Natrium difokuskan pada arah tegak lurus sumber cahaya datang dengan arah perambatan secara horizontal, seperti yang telah digambarkan pada perangkat cincin newton seperti bagan dibawah ini. Gambar 2. Piranti percobaan Lensa Plano-cembung dengan jari-jari besar kelengkungan R ditempatkan pada piring kaca pesawat dengan permukaan melengkung ke bawah dan diterangi dari atas dengan sinar paralel cahaya monokromatik. Beberapa cahaya yang dipantulkan dari permukaan atas pelat kaca dan beberapa dari permukaan bawah lensa; gangguan sehingga terjadi dengan pembagian amplitudo, pinggiran yang terlokalisasi di celah udara antara lensa dan piring. Pada setiap titik jarak r dari sumbu lensa perbedaan jalan akan 2h, di mana h adalah jarak antara lensa dan piring pada saat itu (Lihat Gambar 2). Pinggiran interferensi adalah lingkaran karena sistem simetris tentang pusat lensa. Jari-jari cincin apapun yang diberikan oleh: (2R - h) h = r2 sehingga r2 = 2Rh - h2 Namun, h2 lebih kecil dibandingkan dengan 2Rh dan 2Rh = r2 . Oleh karena itu, perbedaan jalan (2h) adalah r2 / R. Perubahan fase terjadi ketika cahaya mencerminkan dari permukaan atas piring namun tidak pada permukaan bawah lensa, dan karena itu: Untuk cincin terang dilihat oleh refleksi: (2m + 1) 了 / 2 = rm 2 / R Untuk cincin gelap dilihat oleh refleksi: m 了 = di mana m = 0, 1, 2, 3, dll dan rm adalah jari-jari cincin Newton orde ke-m. Metode Pada eksperimen ini bertujuan untuk memperagakan interferensi cahaya yang diperoleh dengan cara pembagian amplitudo dan menentukan panjang gelombang sumber cahaya dari lampu Natrium. Disini sumber cahaya monokromatis Natrium difokuskan pada arah tegak lurus sumber cahaya datang dengan arah perambatan secara horizontal, seperti yang telah digambarkan pada perangkat cincin newton seperti bagan dibawah ini. Gambar 2. Piranti percobaan Lensa Plano-cembung dengan jari-jari besar kelengkungan R ditempatkan pada piring kaca pesawat dengan permukaan melengkung ke bawah dan diterangi dari atas dengan sinar paralel cahaya monokromatik. Beberapa cahaya yang dipantulkan dari permukaan atas pelat kaca dan beberapa dari permukaan bawah lensa; gangguan sehingga terjadi dengan pembagian amplitudo, pinggiran yang terlokalisasi di celah udara antara lensa dan piring. Pada setiap titik jarak r dari sumbu lensa perbedaan jalan akan 2h, di mana h adalah jarak antara lensa dan piring pada saat itu (Lihat Gambar 2). Pinggiran interferensi adalah lingkaran karena sistem simetris tentang pusat lensa. Jari-jari cincin apapun yang diberikan oleh: (2R - h) h = r2 sehingga r2 = 2Rh - h2 Namun, h2 lebih kecil dibandingkan dengan 2Rh dan 2Rh = r2 . Oleh karena itu, perbedaan jalan (2h) adalah r2 / R. Perubahan fase terjadi ketika cahaya mencerminkan dari permukaan atas piring namun tidak pada permukaan bawah lensa, dan karena itu: Untuk cincin terang dilihat oleh refleksi: (2m + 1) 了 / 2 = rm 2 / R Untuk cincin gelap dilihat oleh refleksi: m 了 = di mana m = 0, 1, 2, 3, dll dan rm adalah jari-jari cincin Newton orde ke-m. Metode Pada eksperimen ini bertujuan untuk memperagakan interferensi cahaya yang diperoleh dengan cara pembagian amplitudo dan menentukan panjang gelombang sumber cahaya dari lampu Natrium. Disini sumber cahaya monokromatis Natrium difokuskan pada arah tegak lurus sumber cahaya datang dengan arah perambatan secara horizontal, seperti yang telah digambarkan pada perangkat cincin newton seperti bagan dibawah ini. Gambar 2. Piranti percobaan
- 3. Pada eksperimen ini, mengunakan 2 lensa datar yang berfungsi sebagai medium keluaran untuk menghasil cincin newton yang berpola gelap terang. Seperti yang dtampilkan pada alat, terdapat pembelah berkas cahaya yang memilki suatu lensa cekung, pada pembelah ini berfungsi untuk memfokuskan cahaya yang datang dari sumber cahaya monokromatis Na sehingga diperoleh suatu berkas cahaya monokromatis berupa cincin newton berpola gelap terang. Setelah kita dapatkan suatu berkas cincin, kemudian mengatur titik pusat berkas tersebut tepat pada titik perpotongan garis kertasean sumbu x dan sumbu y sehingga diperoleh titik potong (x,y) = (0.0) yang menghasilkan skala titik pusat yaitu sebesar 0,5 mm . Dengan skala tersebut kemudian kita menentukan rm yang dihasilkan dari selisih skala yang dhasilkan pada orde m = 1 dengan titik pusat. Atau selisih skala pada orde m = 2 dan m = 1 (skalam+1 skalam). Begitu seterusnya hingga diperoleh data berulang sebanyak 11 kali dengan orde m = 2, 3, 4, .... 10. Dari hasil rm yang telah ditemukan pada hasil eksperimen digunakan untuk menentukan panjang gelombang suatu sumber cahaya Natrium. Hasil ro = (0.5 賊 0.01) mm R = 2 m m rm 賊 0.01 (mm) rm 2 1 0.85 0.7225 2 1.20 1.4400 3 1.60 2.5600 4 2.00 4.0000 5 2.20 4.8400 6 2.35 5.5225 7 2.60 6.7600 8 2.85 8.1225 9 2.92 8.5264 10 3.69 13.6161 11 3.85 14.8225
- 4. 12 3.97 15.7609 13 4.12 16.9744 14 4.28 18.3184 15 4.45 19.8025 Tabel 1. Hasil Pengukuran jejari Lingkaran Gelap Pola Interferensi Cincin Newton Pembahasan Pada eksperimen cincin Newton bertujuan untuk mengukur panjang gelombang sumber cahaya Natrium dengan eksperimen piranti cincin Newton. Data yang diambil adalah jari-jari cincin yang terlihat pada mikroskop,dari gelap ke gelap. Jari-jari diukur dari titik pusat ke garis terang setelahnya. Pengukuran dilakukan sebanyak 15 kali yang seharusnya dilakukan selama 20 kali. Pengukuran yang kurang dari semestinya ini dikarenakan semakin kecilnya jarak pada setiap ordenya. Sumber cahaya yang digunakan adalah lampu Natrium (Na) yang berada pada spectrum kuning. Cincin Newton atau fringer terjadi karena adanya perbedaan fase sinar yang datang dan memantul pada sebuah lensa plan konveks atau bikonveks yang diletakkan di atas sebuah kaca plan pararel yang mempunyai latar belakang gelap. Cincin Newton sendiri merupakan pola interferensi berupa gelap dan terang, yang dihasilkan oleh interferensi cahaya dipantulkan oleh lapisan udara yang terletak di antara gelas datar dan lensa cembung. Dalam eksperimen ini diperoleh data pengamatan di peroleh nilai rm yang merupakan jari- jari lingkaran gelap pola interferensi cincin newton orde ke-m. Sehingga untuk mencari nilai panjang gelombang menggunakan rumus : dengan R sebesar 2m. dari data hasil pengamatan dan anilisis pengamatan, maka diperoleh nilai 了 = 717.5 nm. Dengan literatur panjang gelombang sebesar 589.3 nm sehingga diperoleh prosentase kesalaanh pada eksperimen ini adalah sebesar 21.75%. Dalam persentase kesalahan terjadi karena adanya beberapa factor, yaitu 1. Ketidakmampuan mata melihat pola gelap. Hal ini karena semakin lama pola gelap akan semakin rapat karena jari-jarinya semakin kecil. Sehingga saat melihat mata akan semakin tidak fokus. 2. Kesalahan membaca micrometer sekrup. Hal ini karena kurang tepatnya penaruhan pola gelap pada bidang x yang di geser menggunakan mikrometersekrup.
- 5. Pada eksperimen ini kita menggunakan jari-jari kelengkungan lensa plan konveks jika semakin besar maka cahaya yang terbentuk dari cincin newton semakin besar, begitu pula sebaliknya. Kesimpulan Peristiwa interferensi cahaya dengan cara pembagian amplitudo terjadi pada lapisan udara yang terdapat pada susunan lensa dan gelas, sehingga terbentuk cincin Newton. Dari cincin Newton inilah diperoleh panjang gelombang sumber cahaya yang digunakan, yakni cahaya Natrium dan diperoleh nilai panjang gelombang sebesar 717.5 nm dengan prosentase kesalahan 21.75 %. Referensi Jenkins and White. 1984. Fundamental of optics. New York : John Willey and Sons. http://www.schoolphysics.co.uk/age16- 19/Wave%20properties/Interference/text/Newton's_rings/index.html diakses pada tanggal 07 Mei 2016.
- 6. Lampiran I Analisis Data Untuk menentukan panjang gelombang sumber cahaya Na (Natrium), maka menggunakan grafik regresi linear sebagai berikut. Grafik 1. Grafik Kuadrat Jejari Lingkaran Gelap Interferensi terhadap Orde Karena = , maka rm 2 = R m Sehingga 1.435 = R = . = . = 717.5 nm Prosentase Kesalahan % = | ( . . ) . | x 100 % % = 21.75 % y = 1.435x - 2.028 R族 = 0.973 -5 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 rm2 m rm2 terhadap m rm2 Linear () Linear (rm2)