SPEKTROSKOP SEDERHANA

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