Date post: | 03-Jan-2016 |
Category: |
Documents |
Upload: | odi-rodiyana |
View: | 58 times |
Download: | 5 times |
Difraksi Laser oleh CDOdi Rodiyana
1210703024
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG
2013
DIFRAKSI LASER OLEH CD 1
Abstract
Diffraction occurs when a beam that has a certain wavelength passes through a slit or
more in width which is equivalent to the wavelength of light is come.CD or DVD audio-visual
media that involves a series of pits (bits), both the CD and the DVD has a capacity each CD
in the store data. Capasity in the data reaches 650-700 MB to 4,6 GB DVD while. Keyword:
difraction,CD or DVD,capacity of CD or DVD
Ringkasan
Difraksi terjadi apabila suatu sinar yang memiliki panjang gelombang tertentu mele-
wati sebuah celah atau lebih dengan lebar yang ekuivalen dengan panjang gelombang sinar
yang datang.CD atau DVD adalah media audio visual yang didalamnya terdiri dari pit-
pit (bit),baik CD maupun DVD mempunyai kapasitasnya masing-masing dalam menyimpan
data.Kapasitas CD dalam menyimpan data mencapai 650-700 MB sedangkan DVD mencapai
4,6 GB. Kata Kunci: difraksi,CD atau DVD,kapasitas data CD atau DVD
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 2
I. Pendahuluan
A. Latar Belakang
VCD adalah media audio visual yang menampilkan gerak, yang dapat menyajikan gambar-
gambar hidup yang disertai suara, sehingga mampu mengaktifkan alat indera seperti mata,
telinga pada proses belajar-mengajar, dan materi yang disajikan akan lebih menarik, dan
tidak membosankan. VCD adalah bahan atau perangkat keras berisi pesan atau informasi
yang digunakan dalam kegiatan belajar mengajar dengan maksud menyampaiakn pesan atau
informasi pembelajaran dari sumber (dosen atau sumber lain) kepada penerima dalam hal
ini peserta didik atau mahasiswa disajikan dengan menggunakan pembaca (player) VCD
(Video Compact Disc). VCD juga berarti bahan optik atau perangkat keras yang berisi pro-
gram, berii pesan atau informasi yang menampilkan gerak (visual), suara (audio), dengan
maksud menyampaikan pesan atau info dari sumber kepada penerima yang disajikan dengan
peralatan (player atau VCD). Jenis video menurut IBrahim dibedakan menjadi dua kelomok
yaitu:
1. video pengajaran yaitu video yang dirancang dan dihasilkan untuk tujuan pengajaran
dan pembelajaran.
2. video sumber yaitu video apa saja yang berunsur pendidikan yang dieksploitasi secara
sistematik untuk mencapai tujuan pendidikan.
Definisi DVD
DVD adalah singkatan dari Digital Versatile Disc atau Digital Video Disc, adalah media
penyimpanan otik yang populer. Penggunaan utamanya untuk menyimpan video dan data.
Sesuai dengan namanya, ukuran fisik standarnya sama dengan CD (Compact Disc), namun
dengan kapasitas enam kali lipat dari CD. Untuk membaca DVD menggunakan sinar laser
pada panjang gelombang 650 nm (berwarna kemerahan).
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 3
Digital Versatile Disc atau biasa disebut DVD adalah disk optik kedua pengembangan
dari CD yang memiliki kapasitas enyimanan lebih besar yaitu ekitar 7 kali dari CD. DVD
memiliki kapsitas penyimpanan 4,7 GB single layer dan dapat memutar fil atau video den-
gan resolusi 720×480 iksel. Oleh karena itu ada saat sekarang ini enyimpanan file video
atau fim lebih condong ke DVD. DVD R adalah DVD Recordabe an VD RW adalah DVD
ReWriteable. DVD ada single layer (DVD-5) dapat menyimpan sampai 2 jam film dengan
mutu tinggi dan dilengkapi dengan audiotrack dengan format stereo Dolby digital atau DTS
dengan serta juga Advanced menu system,subtitle, maupun still picture.
A.1 Perumusan masalah
Rumusan masalah yang kami bahas pada praktikum difraksi laser oleh cd adalah proses
penjalaran difraksi cahaya pada CD dan DVD.merancang alat dan bahan sesuai prosedur
didalam modul. menganalisis dan memahami proses pembelokkan cahaya (difraksi) dengan
menggunakan laser pada CD atau DVD.
A.2 Pembatasan masalah
Batasan masalah pada laporan ini adalah sebagai berikut :
1. Difraksi adalah proses pembelokan atau lenturan cahaya.
2. Membandingkan perhitungan secara manual maupun perhitunan dari grafik.
3. Merancang alat dan bahan sesuai dengan yang ada pada modul.
4. Menganalisis dan memahami prinsip fenomena difraksi laser pada CD atau DVD.
5. mampu memperkirakan besar kapasitas yang dapat disimpan dalam CD atau DVD
dengan menggunakan laser.
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 4
II. Tinjauan Pustaka
CD atau DVD adalah sebuah piringan yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan
data ecara igital dengan kapasitas tertentu. Data yang tersimpan di dalam CD biasa pada
umumnya mencapai 650 sampai 700 MB. Sedangkan pada DVD biasanya dapay menyiman
data sebesar 4300-4500 MB. Data tersiman pada sejumlah lapisan (multilayered disks) yang
terbuat dari bahan plastik. Lapisan data ini dilapisi dengan lapisan tipis alumunium atau
perak. Setiap lapisan terdiri dari deretan pit yang berdiamater sekitar 500 nm yang tersusun
secara spiral dari pusat disk ke arah luar. Jarak antar pit dapat diukur melalui pengamatan
difraksi oleh celah pit pada CD ada cahaya monokromatik dengan panjang gelombang yang
sudah diketahui. Pit juga biasa disebut bit. Kita dapat mengetahui besar kapasitas dari CD
atau DVD tersebut dalam satuan byte, dimana 1 byte = 8 bit, dan satuan MB, dimana 1
MB = 1 megabyte = 106 byte.
Hampir semua CD atau DVD writer sudah bisa menulis dan membaca semua jenis
format DVD. Hal ini ditandai dengan adanya logo DVD±RW. Mengenai penjelasan tanda
inisebagai berikut:
1. R : R merupakan singkatan dari Recordable. Disk ini apat digunakan untuk meny-
impan data dan sebaliknya jika tidak ada tanda R, maka tidak bisa menyiman data.
2. -R : (-) tanda minus baik CD atau DVD merupakan single session disk. Artinya kita
tidak dapat menambahkan data lain jika sudah digunakan, meskipun masih ada sisa
penyimpanan.
3. +R : + tanda plus ditujukan untuk multisession, artinya kita dapat menggunakan
space kosong yang masih tersedia di dalam disk. Setiap session baru dapat ditam-
bahkan di session yang sudah ada atau membuat sesion baru. Sebagai bonus, ketika
session baru disimpan, dapat memerintahkan untuk ”menghapus” session yang lama.
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 5
Hapus ini maksudnya memerintahkan media player untuk mengabaikan isi datanya.
4. RW : RW adalah singkatan dari ReWriteable, artinya disk ini menggunakan material
khusus sehingga datanya dapat dihapu kemudian digunakan untuk menyimpan data
baru atau dapat juga ditumpuk dengan data lain. Ada batasan tertentu seberapa
banyak (kali) penghapuan data bisa dilakukan.
Persamaan difraksi secara umum adalah:
dsinθ = nλ (1)
Keterangan:
• d = lebar celah
• n = orde difraksi
• θ = sudut yang dibentuk antara terang pusat dengan terang orde ke-n
• λ = adalah panjang gelombang laser
Interferensi konstruktif terjadi jika:
nλ = d(sinθn − sinθi) (2)
Keterangan:
• λ = panjang gelombang cahaya
• d = jarak antar jalur pit
• θn = sudut diantara garis normal kisi dan orde ke-n
• θi = sudut datang sinar laser (terhadap garis normal kisi/CD)
Pada gambar terlihat bahwa TR1 adalah termasuk jenis NPN, jadi tegangan bias pada
basis (Vbb) harus lebih positif dari emitor (Vee). Untuk memudahkan maka Vcc ditulis
dengan +Vcc dan Vee ditulis dengan -Vee. Dan TR2 adalah termasuk jenis PNP, jadi
tegangan bias pada basis (Vbb) harus lebih negatif dari emitor (Vee). Untuk memudahkan
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 6
Gambar 1. gambar 1 transistor NPN dan PNP
maka Vcc ditulis dengan -Vcc dan Vee ditulis dengan +Vee. Dalam keadaan kerja normal,
transistor harus diberi polaritas sebagai berikut :
1. Pertemuan Emitter-Basis diberi polaritas dari arah maju .
2. Pertemuan Basis-kolektor diberi polaritas dalam arah mundur .
Gambar 2. gambar Power Amplifier Transistor
Rumus yang dipakai pada penguat transistor adalah sebagai berikut:
VTH =R2
R1 +R2
(3)
V0ut = AvVin (4)
dimana AV adalah penguatan tegangan (voltage gain). Hal yang sama untuk penguat arus
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 7
berlaku
i0 = AIii (5)
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 8
III. Metode Eksperimen
A. Alat dan bahan yang digunakan antara lain:
1. Laser pointer (λ=633 nm).
2. CD/DVD.
3. Busur derajat.
4. Kertas milimeter blok.
5. Layar translusen (tempat merekatkan milimeter blok).
6. Kamera digital
7. Statif
B. Prosedur percobaan:
B.1 Menentukan Kapasitas CD
1. Letakkan CD dengan bagian bawah CD menghadap ke atas.
2. Pasang laser pada statip dan arahkan ke arah CD dengan sudut kemiringan tertentu
terhada garis tegak lurus terhadap CD.
3. Rekatkan milimeter blok pada papan (usahakan mungkin sehingga penjalaran laser
benar-benar menyentuh permukaan milimeter blok) dan letakkan papan dengan po-
sisi berdiri tegak lurus diatas CD. Pasangkan papan pada statip agar papan tidak
bergeser.
4. Sebelum percobaan dilakukan pastikan tidak ada apapun yang dapat menghalangi
ataupun menggangu proses difraksi yang terjadi.
5. Arahkan laser pada pusat dari busur derajat dan sejajar dengan milimeter block.
6. Berikan tanda dengan menggunakan pulpen/spidol, titik tempat cahaya hasil difraksi
terlihat pada milimeter block.
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 9
7. Lakukan percobaan diatas minimal sebanyak lima kali dengan titik jatuhnya sinar
laser yang berbeda-beda.
8. Lakukan hal yang sama pada DVD.
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 10
IV. Data Percobaan
A. CD
Tabel 1. Tabel Hasil Percobaan untuk Sudut datang 45o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ45 -1 172 0,70710678 0,139173101 -0,567933679 -0,00000063345 0 124 0,70710678 0,829037572 0,121930792 045 1 104 0,70710678 0,970295726 0,263188946 0,00000063345 2 17 0,70710678 0,292371704 -0,414735076 0,000001266
Tabel 2. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 48o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ48 -2 175 0,74314482 0,087155743 -0,655989077 -0,00000126648 -1 125 0,74314482 0,819152044 0,076007224 -0,00000063348 0 108 0,74314482 0,951056516 0,207911696 0
Tabel 3. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 55o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ55 -1 167 0,819152044 0,224951054 -0,59420099 -0,00000063355 0 128 0,819152044 0,788010754 -0,03114129 055 1 113 0,819152044 0,920504853 0,101352809 0,000000633
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 11
Tabel 4. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 79o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ79 -1 155 0,981627183 0,422618262 -0,559008921 -0,00000063379 0 110 0,981627183 0,939692621 -0,041934562 079 1 52 0,981627183 0,788010754 -0,193616429 0,00000063379 2 18 0,981627183 0,309016994 -0,672610189 0,000001266
Tabel 5. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 100o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ100 0 130 0,984807753 0,766044443 -0,21876331 0100 1 68 0,984807753 0,927183855 -0,057623898 0,000000633100 2 28 0,984807753 0,469471563 -0,51533619 0,000001266
B. DVD
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 12
Tabel 6. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 45o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ45 0 135 0,70710678 0,707106781 0,0000000011 045 1 123 0,70710678 0,83867056 0,1315637800 0,00000063345 2 120 0,70710678 0,8660254 0,1589186200 0,000001266
Tabel 7. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 49o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ49 -1 136 0,75470958 0,69465837 -0,0600512100 -0,00000063349 0 124 0,75470958 0,82903757 0,0743279900 049 1 113 0,75470958 0,92050485 0,1657952700 0,000000633
Tabel 8. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 53o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ53 0 134 0,79863551 0,7193398 -0,0792957100 053 1 132 0,79863551 0,74314482 -0,0554906900 0,00000063353 2 128 0,79863551 0,788010753 -0,0106247570 0,000001266
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 13
Tabel 9. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 56o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ56 0 142 0,8290375 0,615661475 -0,2133760247 056 1 132 0,8290375 0,74314482 -0,0858926800 0,00000063356 2 130 0,8290375 0,76604444 -0,0629930600 0,000001266
Tabel 10. Tabel Hasil Percobaan Untuk Sudut datang 60o
Θi n Θn sinΘi sinΘn sinΘn− sinΘi nλ60 0 135 0,866025 0,707106781 -0,1589182189 060 1 129 0,866025 0,77714596 -0,0888790400 0,00000063360 2 115 0,866025 0,927183855 0,0611588546 0,000001266
V. Hasil dan Pembahasan
Gambar 3. Grafik untuk Sudut datang 45o
nλ = d(sinθn − θi)
d = slope
d = 3, 8856 × 10−7
d = 1, 2624 × 10−6
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 14
Gambar 4. Grafik Untuk Sudut datang 48o
d = 1, 61398 × 10−6
d = −5, 85997 × 10−7
d = −1, 74135 × 10−6
d = 6, 96766 × 10−6
d = 5, 53892 × 10−6
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 15
Gambar 5. Grafik Untuk Sudut datang 60o
Gambar 6. Grafik Untuk Sudut datang 79o
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 16
Gambar 7. Grafik Untuk Sudut datang 100o
Gambar 8. Grafik Untuk Sudut datang 45o
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 17
Gambar 9. Grafik Untuk Sudut datang 49o
Gambar 10. Grafik Untuk Sudut datang 53o
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 18
d = 1, 78753 × 10−5
Gambar 11. Grafik Untuk Sudut datang 56o
d = 7, 24973 × 10−6
d = 6, 1741 × 10−6
Berdasarkan data diatas maka hasil yang diperoleh antara percobaan dengan literatur
berbeda jauh dilihat dari grafik yang didapatkan.Faktor yang mempengaruhi nya yaitu:
1. saat sinar datang mungkin salah dalam menentukannya.
2. saat sinar pantul ada cahaya pantul yang tidak jelas,sinar yang tidak jelas tersebut
mungkin kita ambil sehingga memepengaruhi hasil pada grafik.
3. dalam proses penjalaran sinar,mungkin tidak pas di tengah bagian CD atau DVD
karena proses difraksi CD terjadi saat pit-pit CD atau DVD terkena sinar laser
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 19
Gambar 12. Grafik Untuk Sudut datang 60o
VI. Kesimpulan
Difraksi terjadi ketika cahaya datang dilewatkan terhadap penyerak yang tersusun secara
periodik, interferensi konstruktif .
Laporan Ekperimen Fisika I
DIFRAKSI LASER OLEH CD 20
Daftar Pustaka
[1] muttaqien imamal,dkk. ”Modul Eksperimen Fisika I UIN SGD‘”.Bandung.2013
[2] www.edukasi.net.(diakses 20 April 2013)
[3] www.kimia-fisika.com (diakses 24 April 2013)
Laporan Ekperimen Fisika I