A.
Tujuan
Tujuan dari pembuatan alat sederhana ini
adalah :
1.
Memperagakan model sederhana dari spektroskop.
2.
Mengetahui konsep
cahaya tentang Spektrum Cahaya.
3.
Mengetahui cahaya
monokromatik dan polikromatik.
B.
Landasan Teori
Spektroskop
adalah alat untuk melihat spektrum cahaya. Pertama, cahaya adalah gelombang. Memang
cahaya adalah partikel, tapi cahaya adalah gelombang. Gelombang mempunyai
frekuensi, panjang gelombang, dan kecepatan. Cahaya dengan panjang gelombang
tertentu memiliki warna tertentu juga. Nilai panjang gelombang yang lain
menentukan warnanya, seperti yang terdapat pada pelangi.
Sekarang,
cahaya bisa dicampur. Misalnya, campuran semua warna pelangi menjadi putih,
sedangkan merah dicampur hijau menjadi kuning. Spektrum merupakan susunan
warna-warna yang menghasilkan suatu warna. Misalnya, merah dan hijau dengan
intensitas sama menjadi kuning. Jika hijaunya sedikit, dihasilkan oranye.
Spektroskopi
menggunakan prinsip difraksi dan interferensi untuk memisahkan cahaya yang
dihasilkan suatu objek menjadi garis-garis warna berbeda yang dikenal dengan
Spektrum. Gejala dispersi
cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya
berwarna-warni (monokromatik). nterferensi adalah penjumlahan superposisi dari dua
gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru. Thomas Young
dengan menggunakan percobaan celah ganda telah dapat mengukur panjang gelombang
cahaya. Masalahnya adalah pola interferensi yang dihasilkan oleh celah ganda
terlalu menyebar (kurang tajam). Ternyata jika cahaya dihalangi oleh penghalang
yang memiliki lebih banyak celah dengan lebar sama dan jarak antar celah yang
berdekatan juga sama, diperoleh pola pita-pita terang lebih tajam atau disebut pola terang. Jadi, untuk mengukur
panjang gelombang dengan lebih teliti harus harus digunakan penghalang yang
memiliki banyak celah. Ini disebut dengan kisi
difraksi.
Kisi difraksi adalah alat yang
berguna untuk menganalisis sumber-sumber cahaya. Sebuah kisi terdiri atas
banyak celah sejajar yang berjarak sama, biasanya dibuat dengan cara membuat
goresan garis-garis sejajar pada sekeping kaca dengan menggunakan teknik mesin
yang sangat akurat. Ternyata hal seperti ini terdapat pada CD/ DVD, ketika ada
cahaya memantul pada bahan tersebut terjadi penguraian warna.
Suatu kisi difraksi
terdiri dari sejumlah besar celah sejajar yang serba sama yaitu:
Ø Kisi
transmisi yaitu suatu kisi dengan celah cahaya yang melewatinya.
Ø Kisi
refleksi yaitu suatu kisi dengan celah cahaya yang memantulkan cahaya.
Perumusan untuk
difraksi kisi memenuhi persamaan :
atau
Keterangan
:
|
d
y
L
θ
λ
|
:
:
:
:
:
|
Lebar celah kisis ( m )
Jarak
pita terang ke-n dari pusat (m)
Jarak celah ke layar (m)
Sudut difraksi (derajat)
Panjang
gelombang cahaya
|
C.
Desain Alat
1. Alat Dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada
percobaan ini yaitu, sebagai berikut :
a.
CD/DVD bekas 1
buah
b.
Kardus bekas 2
buah
c.
Sumber cahaya (Senter) 1
buah
d.
Lakban bening 1
buah
e.
Kertas kado 1
buah
f.
Gunting 1
buah
g.
Kater 1
buah
h.
Penggaris 1
buah
i.
Pensil 1
buah
j.
Lem kertas
(Fox) 1
buah
2. Gambar Rangkaian
Gambar 1 : Spektroskop Sederhana
3. Langkah – Langkah Percobaan
a. Membuat 2 lubang
pada salah satu sisi kardus, misalkan pada sisi kanan kardus. Dimana lubang
yang pertama berukuran lebih besar yang berguna untuk melihat spektrum cahaya yang
di hasilkan dan lubang kedua yang berukuran sangat kecil sebagai tempat
masuknya cahaya.
Gambar 2 : langkah a
b. Membuat kardus
manjadi bentuk jajaran genjang berdimensi, yang berfungsi untuk membantu kita
melihat spektrum cahaya di dalam kardus
Gambar 3 :
langkah b
c. Meletakkan CD/DVD di dalam kardus dan merekatkannya dengan lem berseberangan dengan tempat sumber cahaya dan
dengan sudut 450 terhadap lubang untuk melihat.
Gambar 5 : langkah d
d. Menutupi sekeliling kardus dengan kertas kado dan lakban agar cahaya tidak ada yang masuk.
Satu-satunya cahaya yang mengenai CD/DVD ialah bersumber dari senter.
Gambar 6 : langkah d
D.
Cara Kerja Alat
JXika sebuah berkas cahaya putih (senter)
jatuh pada sebuah permukaan keeping CD/VCD dengan membentuk sudut terhadap permukaan
tersebut kemudian memantulkan cahaya dari keeping CD/VCD, maka cahaya putih itu
akan diuraikan atau didespersikan menjadi spektrum warna. Fenomena ini membuat
Newton percaya bahwa cahaya putih merupakan campuran dari komponen-komponen
warna. Despersi atau penguraian warna terjadi di dalam CD/VCD karena kecepatan gelombang
cahaya di dalam CD/VCD berbeda untuk setiap panjang gelombang
