Eksperimen ini bertujuan untuk mengukur lebar celah kisi melalui peristiwa difraksi laser. Cahaya laser He-Ne dilewatkan melalui celah sempit dan menghasilkan pola difraksi pada layar. Intensitas cahaya diukur dengan detektor dan grafik intensitas vs jarak pergeseran layar dianalisis. Analisis grafik menghasilkan lebar celah kisi sebesar (1.2858 ± 0.09847) x 10-7 m.

1. Pengukuran Lebar Celah Kisi Difraksi Melalui Peristiwa
Difraksi Laser
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 Difraksi Laser yang bertujuan untuk mencari lebar celah kisi melalui peristiwa
difraksi. Peristiwa difraksi ini dialami oleh semua gelombang, yaitu gelombang pada permukaan air,
gelombang bunyi, gelombang cahaya, gelombang makro dan sebagainya. Cahaya akan mengalami
difraksi jika melewati celah sempit, Peristiwa ini akan mudah diamati bila yang digunakan cahaya
dengan sinar-sinar yang sejajar dan kuat seperti sinar laser He-Ne yang digunakan pada eksperimen
kali ini. Dimana saat cahaya melewati celah yang sempit maka cahaya tersebut akan dibelokkan dan
muncul pola difraksi terang gelap pada layar. Intensitas cahaya hasil difraksi akan diubah oleh
detector menjadi tegangan dan akan terbaca pada mikrovoltmeter. Hasil data yang diperoleh
disajikan dalam bentuk grafik dari grafik tersebut bisa diperoleh jarak antar pita berurutan
sehingga bisa didapatkan lebar celah dengan mengetahui jarak antar celah ke layar dan panjang
gelombang sehingga diperoleh lebar celah kisi difraksi (1.2858 ± 0.09847) x 10-7
m.
Kata Kunci : Gelombang, cahaya,kisi difraksi, eksperimen difraksi laser.
Pendahuluan
Peristiwa difraksi adalah peristiwa pembelokan cahaya ke belakang penghalang. Berkas
cahaya melalui sebuah celah sempit, maka cahaya akan tersebar dan berkas- berkas yang terdifraksi
akan saling berinterferensi akan membentuk suatu pola bayangan pada layar, fenomena ini adalah
fenomena sederhana mengenai difraksi. Difraksi pertama kali diungkapkan oleh Fransesco Grimaldi,
walaupun Newton tidak menerima kebenaran teori tentang gelombang cahaya, sedangkan Huygens
tidak mempercayai difraksi ini walaupun dia yakin akan kebenaran teori gelombang cahaya .
Huygen berpendapat bahwa gelombang sekunder hanya efektif pada titik-titik singgung dengan
selubungnya saja, sehingga tidak memungkinkan terjadinya difraksi Tellinghuisen, Joel.(2002.
Fenomena difraksi tidak lepas dengan fenomena interferensi, karena pola-pola yang terbentuk pada
layar adalah pola yang terjadi akibat interferensi destruktif maupun konstruktif, sehingga

2. menghasilkan daerah yang gelap dan daerah yang terang. Dalam dunia spektroskopi, difraksi sangat
banyak diaplikasikan. Secara sederhana adalah difraksi dengan cahaya tampak untuk mengetahui
panjang gelombang cahaya tampak (Tippler, 1991).
Contoh lain adalah difraksi sinar-x, atau yang lebih dikenal dengan difraksi Bragg,
digunakan untuk spektroskopi suatu unsur yang terkandung dalam suatu material atau dapat juga
untuk menentukan jarak kisi serta orientasi suatu Kristal. Perhitungan difraksi pada prakteknya
sulit dilakukan, walaupun prinsipnya sederhana. Oleh karena itu, perhitungan difraksi harus
dilakukan berkali-kali untuk semua titik pada layar yang ingin diketahui intensitasnya.
Dalam difraksi terdapat dua teori difraksi yang terkenal , yaitu difraksi Fresnel dan difraksi
Fraunhofer. Difraksii Fraunhofer merupakan penyederhanaan dari difraksi Fresnel. Macam-macam
difraksi diantaranya :
1. Difraksi fresnel
2. Difraksi fraunhofer
3. Difraksi celah tunggal
4. Difraksi celah ganda
5. Difraksi celah majemuk
Laser adalah sebuah sumber cahaya yang koheren, hampir monokromatik dan searah. Laser
merupakan singkatan dari Light Amplification by Stimulating Emission of Radiation yang berarti
cahaya diperkuat melalui proses emisi yang dipicu. Laser terdiri dari beberapa jenis bergantung pada
medium laser yang digunakan. Seperti zat padat, cair, gas dan semikonduktor. Laser zat padat
yang paling dikenal adalah laser Ruby, laser Ti:S, dan laser Nd:YAG, sedangkan untuk laser
gas adalah laser He-Ne dan Laser CO2. Laser Dye dan laser dioda masing-masing adalah contoh
laser zat cair dan semikonduktor. Laser dioda merupakan laser yang paling banyak aplikasinya
dibanding laser jenis lainnya, karena laser dioda tersedia secara komersial dengan berbagai
panjang gelombang, bentuk yang kompak, daya yang besar dan harga yang relatif murah.
Namun laser dioda mempunyai kekurangan yaitu bentuk berkasnya yang eliptikal dan panjang
gelombang mudah berubah karena perubahan lingkungan. Pengukuran panjang gelombangnya
perlu dilakukan. Menentukan panjang gelombang cahaya laser dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu metode difraksi mengunakan kisi difraksi dan interferensi. Metode difraksi digunakan pada
alat ukur monokromator dan spektrometer sedangkan metode interferensi digunakan pada
interferometer dan wavemeter. Secara sederhana, panjang gelombang cahaya baik itu laser maupun
lampu dapat diukur mengunakan metode difraksi dengan sebuah kisi difraksi. Kisi difraksi ada dua
jenis yaitu kisi difraksi refleksi dan transmisi. Kedua jenis ini dibedakan berdasarkan hasil pola

3. difraksi yang dihasilkan. Pada kisi difraksi refleksi, pola difraksi dihasilkan dari pemantulan cahaya
datang pada guratan/kisi, sedangkan pada kisi transmisi karena cahaya yang diteruskan. Kisi difraksi
transmisi dapat berupa sebuah kaca yang diberi guratan, sedangkan kisi difraksi refleksi berupa
guratan pada plat logam atau pada CD. Penggunaan laser sebagai sumber cahaya memiliki
keunggulan karena berkas cahaya yang dihasilkan bersifat monokhromatis, sangat sejajar, dan
berintensitas tinggi.
Pada percobaan ini akan dilakukan eksperimen difarksi laser untuk mengukur diameter
kawat yaitu dengan menunjukkan peristiwa difraksi laser untuk pengukuran lebar celah berukuran
kecil dan mengukur lebar celah berukuran kecil memakai metode difraksi laser.
Metode
Pada Eksperimen ini untuk menentukan lebar celah kisi digunakan sumber cahaya berupa
cahaya laser He-Ne dengan panjang gelombang nm,dimana cahaya di lewatkan kisi yang sangat
kecil. Di depan kisi terdapat layar sebagai medium hasil dari difraksi cahaya dengan jarak d.
Pada layar terdapat suatu detector cahaya yang digunakan untuk membaca intensitas pola hasil
difraksi yaitu terang-gelap, di mana intensitas di depan sumber sejauh 2,365 meterterdapat layar
dan mikrovoltmeter.
Gambar 1. Difraksi Celah Tunggal
Pertama yang harus dilakukan adalah menempatkan layar sehingga muncul pola hasil
difraksi terang-gelap dengan menggeser layar pada rel [enggerak detector optis, Perhitungan
dilakukan dengan mencatat hasil mikrovoltmeter tiap pergeseran layar sejauh 2 mm untuk setiap
pergeserannya dari terang pusat sampai yag paling redup dan diulangi sampai 3 kali. Kemudian
mengukur jarak antara detector dengan celah dan mencatat panjang gelombang menggunakan
persamaan d = L / ΔS.

4. Hasil
 Percobaan pertama
Pengukuran
tiap 2mm
Tegangan
Keluaran
(mV)
0 3.6
1 4
2 3.9
3 3.8
4 3.6
5 3.8
6 3.9
7 3.7
8 3.5
9 3.6
10 3.5
11 3.3
12 3.6
13 3.5
14 3.5
15 4
16 4.3
17 4.1
18 4.3
19 4
20 4.4
21 4.4
22 4.7
23 4.8
24 4.7
25 4.6
26 4.5
27 4.7
28 4.9
29 5.1
30 4.9
31 4.7
32 4.9
33 5.5
34 5.7
35 5.5
36 5.1
37 5.5
38 6.3
39 6.9
40 6.9
41 6.6
42 5.9
43 5.5
44 5.9
45 8.4
46 8.4
47 10.2
48 10.5
49 8.5
50 7.1
51 8.5
52 15.4
53 24.7
54 28.6
55 24
56 12.4
57 23.2
58 49
59 63
60 30.1
61 29
62 101.5
63 178
64 217.3
65 151.5
66 43.1
67 131.6
68 470
69 905
70 883
71 648
72 203.7
73 505
74 4060
75 9400
76 9460
77 9490
78 9490
79 9490
80 9490
81 9490
82 9470
83 9440
84 3930
85 370
86 999
87 1689
88 1604
89 975
90 1.667
91 108
92 420
93 607
94 400
95 103.1
96 28.6
97 137.9
98 306.4
99 236.7
100 42.1
101 154
102 183.1
103 110.9
104 22.1
105 24.3
106 92.5
107 114.5
108 75.9
109 11.5
110 21.1
111 56.9
112 68.1
113 41.1
114 18.4
115 19.7
116 38.5
117 37.8
118 4.4
119 8
120 17.5
121 28.8
122 26.6
123 17.4
124 8
125 8.3

5. 126 19.2
127 24.7
128 21.4
129 11.5
130 9.3
131 7.2
132 14.3
133 20.4
134 16.7
135 6.5
136 5.1
137 8.6
138 8
139 16.4
 Percobaan kedua
Pengukuran
tiap 2mm
Tegangan
Keluaran
(mV)
0 8.1
1 5.6
2 12.6
3 19.2
4 14.8
5 6.1
6 6.6
7 17.5
8 24.6
9 16
10 5.6
11 11.7
12 24.6
13 28.9
14 14.3
15 7.8
16 22.2
17 38.6
18 18.9
19 13.9
20 51.9
21 68.4
22 51.5
23 12.6
24 2.6
25 90.8
26 113.6
27 77.9
28 13.2
29 48.5
30 146.5
31 175.8
32 111.9
33 19.8
34 87.3
35 201.3
36 292.3
37 156.6
38 26.6
39 213.9
40 0.5
41 0.65
42 252.9
43 224
44 16
45 1.265
46 1.764
47 1.12
48 1.91
49 3.159
50 7.47
51 9400
52 9480
53 9480
54 9470
55 9460
56 9439
57 2870
58 270.1
59 0.405
60 0.815
61 0.661
62 2.6
63 60.5
64 129.5
65 195.9
66 162.9
67 63.7
68 20.9
69 43.9
70 64.7
71 62.2
72 32.9
73 11.8
74 20.5
75 26.9
76 22
77 9.7
78 7.2
79 11.1
80 12.1
81 9.5
82 6.2
83 6.2
84 7
85 7.5
86 6.6
87 5.6
88 5.6
89 6
90 5.8
91 5.5
92 5.3
93 5.1
94 5.5
95 5.2
96 5
97 4.9
98 5.1
99 5.1
100 4.9
101 5.1
102 5.2
103 5.3
104 5.3
Tabel 1. Hasil Pengukuran Pola Difraksi Fanhoufer

6. Pembahasan
Difraksi dari celah tunggal diperoleh dari difraksi Fanhoufer yang berupa pola gelap terang.
Pola ini akibat dari cahaya yang dilewatkan dari celah yang sempit di mana cahaya sebagian
ditransmisikan dan sebagian dibelokkan. Berikut grafik yang diperoleh berdasarkan Tabel 1.
Grafik 1. Grafik Percobaan 1 Berdasarkan Difraksi Fanhoufer
Grafik 2. Grafik Percobaan 2 Berdasarkan Difraksi Fanhoufer
Grafik yang dibentuk oleh jarak pergeseran dan tegangan keluaran berbentuk gelombang
dimana intensitasnya terkonsentrasi di tengah membentuk puncak gelombang tertinggi. Puncak
gelombang tertinggi tersebut merupakan terang pusat yang dihasilkan laser He-Ne.Sedangkan selain
puncak tertinggi tersebut merupakan puncak yang terbentuk pada terang pertama, kedua, ketiga dan
seterusnya. Sedangkan puncak bawah (lembah)adalah puncak pada gelap pertama, kedua, ketiga, dan
seterusnya.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1
6
11
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
71
76
81
86
91
96
101
106
111
116
121
126
131
136
Percobaan 1
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100

7. Untuk memperoleh lebar celah (d), terlebih dahulu dilakukan perhitungan ∆S. ∆S merupakan
jarak antara lebar minimum ke minimum yang berurutan atau jarak antara orde gelap ke orde gelap
berikutnya. Dalam percobaan ini, ∆S dapat dilihat dengan mudah melalui grafik yang dibentuk oleh
jarak pergeseran dan tegangan keluaran detektor. Dari data diatas, diperoleh lebar celah (d) sehingga
diperoleh lebar celah sebesar (1.2858 ± 0.09847) x 10-7
m.
Kesimpulan
Difraksi terjadi imana saat cahaya melewati celah yang sempit maka cahaya tersebut akan
dibelokkan dan muncul pola difraksi terang gelap pada layar. Intensitas cahaya hasil difraksi akan
diubah oleh detector menjadi tegangan dan akan terbaca pada mikrovoltmeter. Dari percobaan ini
diperoleh lebar celah kisi difraksi (1.2858 ± 0.09847) x 10-7
m.
Referensi
Tellinghuisen, Joel. 2002. Exploring the Diffraction Grating Using a He-Ne Laser and CD-
ROM. Journal of Chemical Education 79:703-704.

8. −6
Lampiran I
Analisis Data
Lebar celah (d) pada Percobaan 1
No.
λ
(nm)
L (m)
Δs
(mm)
d 2
1 632,8 2,365 14 1,06898 x 10−7 1,14272 x 10−14
2 632,8 2,365 12 1,24714x 10−7 1,55537 x 10−14
3 632,8 2,365 12 1,24714x 10−7 1,55537 x 10−14
4 632,8 2,365 12 1,24714x 10−7 1,55537 x 10−14
5 632,8 2,365 12 1,24714 x 10−7 1,55537 x 10−14
6 632,8 2,365 12 1,24714 x 10−7 1,55537 x 10−14
7 632,8 2,365 14 1,06898 x 10−7 1,14272 x 10−14
8 632,8 2,365 14 1,06898 x 10−7 1,14272 x 10−14
9 632,8 2,365 16 9,35358 x 10−7 8,74894 x 10−14
10 632,8 2,365 4 3,74143 x 10−7 1,39983 x 10−13
11 632,8 2,365 10 1,49657 x 10−7 2,23973 x 10−14
Lebar celah (d) pada Percobaan 2
1 632,8 2,365 14 1,06898 x 10−7 1,14272 x 10−14
2 632,8 2,365 16 9,35358 x 10−7 8,74894 x 10−15
3 632,8 2,365 16 9,35358 x 10−8 8,74894 x 10−14
4 632,8 2,365 14 1,06898 x 10−7
1,14272 x 10−14
5 632,8 2,365 8 1,87072 x 10−7
3,49957 x 10−14
6 632,8 2,365 14 1,06898 x 10−7
1,14272 x 10−14
7 632,8 2,365 14 1,06898 x 10−7
1,14272 x 10−14
8 632,8 2,365 14 1,06898 x 10−7
1,14272 x 10−14
Σd=3,34323 x
10−6 d2
= 4,88353 x 10−13
Dari analisis data diatas, diperoleh rata-rata lebar celah (d):
= ∑ =
3,3432 10
= 1,2858 10−7m

9. dengan besar ketidakpastiannya :
= √
∑ 2− ( )2
( −1)
= √
4,88353 10−13 − 26( 1,2858 10−7 ) 2
26 (26−1)
= √
4,88353 10−13 −4 ,29853 10−13
26 25
= √
5,85 10 −14
650
= √0,009 10−14
= 0,09487 10−7 m
d = (1.2858 ± 0.09487) x 10-7
m