laporan praktikum teknik optik

29
LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK OPTIKP1 KARAKTERISASI SPEKTRUM SUMBER CAHAYA PRAKTIKAN: Karina Anggraeni (2414105021) Nufiqurakhmah (2414105026) Angkik Pandu Rizky (2414105052) Devic Oktora (2413106007) Sirojulaili (2413106009) ASISTEN: Rinda Nur Hidayati (2411100018) Program Studi S-1 Teknik Fisika Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

Upload: karina-anggraeni

Post on 07-Feb-2016

128 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

Teknik Optik

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Praktikum Teknik Optik

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK OPTIK–P1 KARAKTERISASI SPEKTRUM SUMBER CAHAYA

PRAKTIKAN: Karina Anggraeni (2414105021) Nufiqurakhmah (2414105026) Angkik Pandu Rizky (2414105052) Devic Oktora (2413106007) Sirojulaili (2413106009) ASISTEN: Rinda Nur Hidayati (2411100018) Program Studi S-1 Teknik Fisika Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

Page 2: Laporan Praktikum Teknik Optik

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK OPTIK–P1 KARAKTERISASI SPEKTRUM SUMBER CAHAYA

PRAKTIKAN: Karina Anggraeni (2414105021) Nufiqurakhmah (2414105026) Angkik Pandu Rizky (2414105052) Devic Oktora (2413106007) Sirojulaili (2413106009) ASISTEN: Rinda Nur Hidayati (2411100018) Program Studi S-1 Teknik Fisika Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

Page 3: Laporan Praktikum Teknik Optik

i

ABSTRAK

Warna cahaya merupakan warna dari gelombang elektromagnetik

yang berasal dari sumber cahaya. Warna sebagai bagian dari

spektrum cahaya yang merujuk pada cahaya yang terdefraksi

dalam berbagai warna. Teori spektrum warna yang digagas Isaac Newton menjelaskan bahwa cahaya terdiri bermacam gelombang.

Masing-masing gelombang memancarkan warna cahaya yang

berbeda. Spektrum cahaya yang tampak oleh mata adalah

berkisar 400 nm - 700 nm. Sumber cahaya yang berbeda

menghasilkan spektrum cahaya yang berbeda pula. Spektrum

cahaya yang dihasilkan dapat dihitung dengan menggunakan Full

Width at Half Maximum (FWHM). Laser He-Ne merupakan

sumber cahaya monokromatis pada range panjang gelombang

dengan warna merah. Sedangkan untuk sumber cahaya lain

merupakan polikromatik yaitu LED putih, LED hijau, lampu TL,

dan lampu pijar. LED putih memiliki spektrum warna biru hingga hijau. Untuk sumber cahaya berupa LED selain warna

putih yaitu LED hijau menghasilkan spektrum warna biru pucat

hingga hijau. Lampu TL menghasilkan 3 spektrum yaitu

spektrum warna ungu hingga biru, warna hijau hingga kuning,

dan spektrum warna kuning hingga merah. Hal ini terjadi proses

kimiawi dimana terjadi radiasi ultraviolet disebabkan pada

permukaan yang dilapisi dengan serbuk fluorescent sehingga

lampu ini berpendar dan mengakibatkan munculnya beberapa

warna. Lampu pijar menghasilkan spektrum warna kuning.

Kata kunci : warna, sumber cahaya, spektrum cahaya, FWHM

Page 4: Laporan Praktikum Teknik Optik

ii

ABSTRACT

Light color is the color of the electromagnetic waves emanating

from the light source. Color as part of the light spectrum which

refers diffracted light in various colors. Color spectrum theory

was initiated by Isaac Newton explained that light consists various waves. Each wave emit light of different colors. The

spectrum of light visible to the eye is in the range 400 nm - 700

nm. Different light sources produce different light spectrum. The

resulting light spectrum can be calculated by using the Full

Width at Half Maximum (FWHM). He-Ne laser is

monochromatic light source in the wavelength range with red

color. As for the other is a polychromatic light source is a white

LED, green LED, fluorescent lights and incandescent lamps. The

white LED has a spectrum of blue to green. For LED light source

form other than white color is green LEDs produce a spectrum of

pale blue to green. Fluorescent lamp produces 3 spectrum is the spectrum of purple to blue, green to yellow, and yellow to red

spectrum. This occurs where the chemical process occurs due to

ultraviolet radiation on the surface of which is coated with a

fluorescent powder that is a fluorescent lamp and led to the

emergence of several colors. Incandescent lamps produce a

yellow color spectrum.

Keywords: color, light source, the light spectrum, FWHM

Page 5: Laporan Praktikum Teknik Optik

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat dan karunia-Nya sehingga laporan praktikum

Teknik Optik yang berjudul “Pengolahan Citra Pada

Fotografi” dapat diselesaikan. Penyusunan laporan praktikum ini tidak terlepas dari bimbingan berbagai pihak.

Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Agus M. Hatta, Ph.D., selaku dosen mata kuliah Teknik Optik.

2. Detak Yan Pratama, S.T., M. Sc., selaku dosen

mata kuliah Teknik Optik. 3. Rinda Nur Hidayati, selaku asisten praktikum.

4. Seluruh civitas akademik Teknik Fisika ITS

Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis menerima

saran dan kritik sebagai perbaikan.

Surabaya, Desember 2014

Penulis

Page 6: Laporan Praktikum Teknik Optik

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK i

ABSTRACT ii

KATA PENGANTAR iii

DAFTAR ISI iv

DAFTAR GAMBAR v

DAFTAR TABEL vi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 1

1.3 Tujuan 2

1.4 Sistematika Laporan 2

BAB II DASAR TEORI 3 2.1 Spektrum Elektromagnetik 3

2.2 Cahaya 3

2.3 Jenis-jenis Sumber Cahaya 4 2.4 Lebar Spektral 7

2.5 FWHM 7

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 10 3.1 Alat-alat Percobaan 10

3.2 Prosedur Percobaan 10

BAB IVANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 10

4.1 Analisa Data 10 4.2 Pembahasan 13

BAB V PENUTUP 19

5.1 Kesimpulan 19 5.2 Saran 19

DAFTAR PUSTAKA 20

LAMPIRAN 21

Page 7: Laporan Praktikum Teknik Optik

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Spektrum gelombang elektromagnetik 3 Gambar 2.2 Lampu Pijar

5

Gambar 2.3 LED 5

Gambar 2.4 Lampu TL 6

Gambar 2.5 LASER 6 Gambar 3.1 LASER He-Ne 6

Gambar 3.2 FWHM 7

Gambar 4.1 Profil LED Putih 10 Gambar 4.2 Profil Laser He Ne 10

Gambar 4.3 Profil Lampu Pijar 11

Gambar 4.4 Profil LED Hijau 11

Gambar 4.5 Profil Lampu TL 12

Page 8: Laporan Praktikum Teknik Optik

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Spektrum cahaya tampak 4

Page 9: Laporan Praktikum Teknik Optik

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Warna cahaya merupakan warna dari gelombang

elektromagnetik yang berasal dari sumber cahaya. Warna sebagai bagian dari spektrum cahaya yang merujuk pada

cahaya yang terdefraksi dalam berbagai warna. Teori spektrum

warna yang digagas Isaac Newton menjelaskan bahwa cahaya

terdiri bermacam gelombang. Masing-masing gelombang memancarkan warna cahaya yang berbeda. Spektrum cahaya

yang tampak oleh mata adalah berkisar 400 nm - 700 nm. Jika

frekuensinya lebih rendah maka termasuk infra merah yang tak tertangkap oleh matadan frekuensi lebih tinggi dihasilkan

ultraviolet yang juga taknampak oleh mata.

Ketika cahaya menunjukkan sifat sebagai gelombang dan

dalam kondisi lain menunjukkan sifat sebagai partikel. Hal ini disebut sebagai dualisme cahaya. Cahaya dengan sifat sebagai

gelombang dengan suatu panjang gelombang jatuh pada

sambungan fotodioda akan menghasilkan arus maka arus mengalir dalam sirkuit. Kemudian fotodioda bekerja sebagai

generator arus, dimana arus yang dihasilkan akan sebanding

dengan intensitas cahaya tersebut.

1.2 Perumusan Masalah

Permasalahan yang muncul pada percobaan modul 1

mengenai karakterisasi spektrum sumber cahaya, yaitu: 1. Apa dasar-dasar teori untuk dapat karakteristik

spektogram sumber cahaya?

2. Bagaimana mengetahui tentang karakteristik spektogram dengan percobaan?

3. Analisis hasil simulasi dan percobaan secara nyata?

1.3 Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dalam percobaan modul 1

mengenai karakterisasi spektrum sumber cahaya, yaitu :

Page 10: Laporan Praktikum Teknik Optik

2

1. Dapat melakukan karakterisasi spektrum dan

menentukan lebar spektral sumber cahaya.

1.4 Sistematika Laporan

Dalam laporan ini terdiri dari beberapa bab, sebagai berikut :

BAB I : Pendahuluan

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan sistematika laporan.

BAB II : Dasar Teori

Bab ini menjelaskan tentang teori penunjang yang digunakan

dalam percobaan ini. BAB III : Metodologi

Bab ini menjelaskan secara detail mengenai langkah-langkah

yang dilakukan untuk mencapai tujuan dan untuk mendapatkan data keluaran yang dibutuhkan.

BAB IV : Analisa Data dan Pembahasan

Pada bab ini merupakan tindak lanjut dari bab III, setelah melakukan percobaan dan mendapatkan data maka dilakukan

analisa dan pembahasan.

BAB V : Kesimpulan dan Saran

Dalam bab ini berisi kesimpulan dan saran dalam percobaan ini.

Page 11: Laporan Praktikum Teknik Optik

3

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Spektrum Elektromagnetik Gelombang elektromagnetik yang dirumuskan oleh

Maxwell terbentang dalam rentang frekuensi yang luas sebagai

sebuah gejala gelombang. Gelombang ini merambat secara

periodik setiap selang waktu tertentu, pada jarak λ (yang disebut panjang gelombang).

Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi

elektromagnetik. Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma

gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang

mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang

[1].

Gambar 2.1 Spektrum gelombang elektromagnetik[5]

2.2 Cahaya

Cahaya adalah bagian dari spektrum elektromagnet yang tampak oleh mata manusia. Radiasi elektromagnetik dalam

rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak

atau cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optic. Mata normal manusia akan dapat menerima panjang

gelombang dari 400 sampai 700 nm. Mata yang telah

beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas

Page 12: Laporan Praktikum Teknik Optik

4

maksimum di sekitar 555 nm, di wilayah kuning dari spektrum

optik.

Meskipun spektrum optik adalah spektrum yang kontinu sehingga tidak ada batas yang jelas antara satu warna dengan

warna lainnya, tabel berikut memberikan batas kira-kira untuk

warna-warna spektrum.

Tabel 2.1 Spektrum cahaya tampak[6]

Ungu 380-450 nm

Biru 450-495 nm

Hijau 495-570 nm

kuning 570-590 nm

jingga 590-620 nm

merah 620-750 nm

2.3 Jenis-jenis Sumber Cahaya

Pada dasarnya terdapat 2 jenis sumber cahaya, yaitu cahaya

alami dan cahaya buatan (artificial lighting). Cahaya alami merupakan cahaya yang berasal dari matahari, sedangkan

cahaya buatan berasal dari lilin, lampu gas, lampu minyak,

dan lain-lain. Berikut beberapa sumber cahaya buatan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari :

a. Lampu Pijar

Saat bola lampu pijar dihidupkan, arus listrik akan mengalir

dari electrical contact menuju filamen dengan melewati kawat penghubung. Akibatnya akan terjadi pergerakan elektron bebas

dari kutub negatif ke kutub positif. Elektron di sepanjang filamen

ini secara konstan akan menabrak atom pada filamen. Energinya akan mengetarkan atom atau arus listrik memanaskan atom.

Ikatan elektron dalam atom-atom yang bergetar ini akan

mendorong atom pada tingkatan tertinggi secara berkala. Saat

energinya kembali ke tingkat normal, elektron akan melepaskan energi ekstra dalam bentuk foton. Atom-atom yang dilepaskan

ini dalam bentuk foton-foton sinar infrared yang tidak mungkin

dilihat oleh mata manusia.

Page 13: Laporan Praktikum Teknik Optik

5

Gambar 2.2 Lampu Pijar

[7]

b. Light Emitting Diode (LED)

Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-

emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan

maju.

Gambar 2.3 LED

[8]

c. Lampu TL

Lampu TL (Fluorescent Lamp) adalah lampu listrik yang memanfaatkan gas Neon dan lapisan fluorescent sebagai

pemendar cahaya pada saat dialiri arus listrik. Pada kedua ujung

tabung yang disebut elektroda terdapat filamen TL yang dilapisi suatu bahan yang dapat beremisi. Elektroda yang mendapat

tegangan tinggi gas ini akan terionisasi sehingga menyebabkan

elektron-elektron pada gas bergerak dan memendarkan fluorescent pada tabung lampu TL

[2].

Page 14: Laporan Praktikum Teknik Optik

6

Gambar 2.4 Lampu TL[7]

d. LASER LASER (Light Amplification by Stimulated Emmission of

Radiation) merupakan perangkat yang menggunakan efek

mekanik kuantum, diinduksi atau merangsang emisi, untuk menghasilkan sinar cahaya koheren. Cahaya laser adalah

gelombang elektromagnetik nampak yang berada di dalam

kisaran tertentu, ada yang dapat dilihat ada pula yang tidak dapat

dilihat oleh mata normal. Salah satu jenis laser adalah lase He-Ne, dimana laser ini digunakan dalam praktikum. Laser He-Ne

merupakan salah satu tipe laser dimana medium aktif dari laser

ini adalah gas helium neon. Laser He-Ne sering digunakan dalam bidang optik dikarenakan compact, portable dan mudah

digunakan sebagai sumber cahaya yang terlihat untuk berbagai

keperluan seperti penelitian[9]

.

Gambar 2.5 LASER

[10] Gambar 2.6 LASER He-Ne

[11]

Page 15: Laporan Praktikum Teknik Optik

7

2.4 Lebar Spektral

Lebar spektral adalah hasil interaksi antara energy

elektromagnetik dengan suatu objek. Objek yang ada di

permukaan bumi mempunyai karakteristik yang berbeda satu dengan lainnya (khas). Ada objek yang mempunyai sifat daya

serapnya terhadap elektromagnetik tinggi dan daya pantulnya

rendah, sebaliknya ada objek yang mempunyai daya serap yang rendah dan daya pantulnya tinggi. Pola pantulan dan absorpsi ini

berbeda tergantung pada panjang gelombang (wavelength) cahaya

sehingga kita mampu membedakan suatu objek dengan objek yang lain. Cahaya tampak baik monokromatik maupun

polikromatik memiliki spektral yang berbeda-beda[4]

.

2.5 FWHM Full Width at Half Maximum (FWHM) adalah ekspresi dari

tingkat fungsi, yang diberikan oleh perbedaan antara dua nilai

ekstrim dari variabel independen di mana variabel dependen adalah sama dengan setengah dari nilai maksimum. Setengah

lebar setengah maksimum (HWHM) adalah setengah dari

FWHM. FWHM ditentukan dengan menarik nilai maksimum dari variabel terikat (sumbu y) dari data percobaan yang kemudian

ditentukan setengah dari nilai maksimum tersebut terletak pada

titik sumbu y tertentu. Dari titik tersebut ditarik garis ke kanan

dan ke kiri sampai menyentuh kurva nilai. Panjang nilai yang di tarik ke kanan dan ke kiri merupakan panjang nilai variabel bebas

(sumbu y) yang diinginkan.

Gambar 2.7 FWHM

[12]

Page 16: Laporan Praktikum Teknik Optik

8

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat-alat Percobaan Adapun alat-alat yang digunakan dalam melakukan

percobaan antara lain:

1. Sumber Cahaya: - Laser He-Ne 1 buah

- Lampu Pijar 1 buah

- LED (Warna Putih) 1 buah - Lampu TL 1 buah

- LED hijau (Warna Selain Putih) 1 buah

2. Adaptor DC 1 buah

3. Optical power meter Thorlabs PM100D 1 buah 4. Laptop yang sudah terinstall program PMD100D Utility

3.2. Prosedur Percobaan Langkah-langkah percobaan modul 3 mengenai desain

optik, yaitu :

1. Peralatan disusun seperti gambar 7 2. Optical power meter dihubungkan dengan laptop melalui

kabel USB

3. Optical power meter dinyalakan dan jalankan program

PMD100D Utility. Tunggu optical power meter terhubung dengan laptop.

4. Sumber cahaya Laser He-Ne digunakan set up eksperimen

pada gambar 1.7 5. Sumber cahaya dinyalakan dengan jarak 3 cm dari detektor

6. Setting wavelength optical power meter diatur pada λ = 400

nm.

7. Nilai daya optik yang terbaca diamati dan dicatat di display optical power meter. Pengambilan data sebanyak 10 kali

dengan interval waktu 5 detik

.

Page 17: Laporan Praktikum Teknik Optik

9

8. Langkah ke-6 diulangi untuk range λ = 400 - 700 nm dengan

increment 25 nm 9. Langkah ke-5 hingga ke-8 diulangi untuk sumber cahaya

lain, yaitu lampu pijar, lampu TL, LED warna putih dan

LED warna selain putih. 10. Grafik daya optik dibuat sebagai fungsi panjang gelombang

untuk semua sumber cahaya

11. Lebar spektral ditentukan pada tiap sumber cahaya

Page 18: Laporan Praktikum Teknik Optik

10

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

Berikut ini merupakan plot grafik daya terhadap panjang

gelombang pada sumber cahaya tertentu yang akan menunjukkan lebar FWHM (Full Width Half Maksimum) pada

percobaan karakterisasi spectrum :

Gambar 4.1 Profil LED Putih

Gambar 4.2 Profil Laser He-Ne

Page 19: Laporan Praktikum Teknik Optik

11

Gambar 4.3 Profil Lampu Pijar

Gambar 4.4 Profil Lampu LED Hijau

Page 20: Laporan Praktikum Teknik Optik

12

Gambar 4.5 Profil Lampu TL

Berdasarkan hasil plot grafik didapatkan nilai FWHM

pada percobaan :

1. LED Putih : Daya Maksimum : 25,785 µW

Pada Panjang Gelombang : 440 nm

Lebar FWHM Kiri : (440-422,3921) = 17,6079 nm

Lebar FWHM Kanan : (470,6022-440) = 30,6022 nm Lebar FWHM : 48,2101nm

2. LASER He-Ne :

Daya Maksimum : 599,395 µW Pada Panjang Gelombang : 640 nm

Lebar FWHM Kiri : (640-629,9465) = 10,0535 nm

Lebar FWHM Kanan : (650,1974-640) = 10,1974 nm Lebar FWHM : 20,2509 nm

3. Lampu Pijar :

Daya Maksimum : 67,03 µW

Pada Panjang Gelombang : 480 nm Lebar FWHM Kiri : (480-462,9166) = 17,0834 nm

Lebar FWHM : 17,0834 nm

Page 21: Laporan Praktikum Teknik Optik

13

4. LED Hijau:

Daya Maksimum : 21,316 µW

Pada Panjang Gelombang : 520 nm Lebar FWHM Kiri : (520-492,5126) = 27,4874 nm

Lebar FWHM Kanan : (547,3752-520) = 27,3752 nm

Lebar FWHM : 54,8626 nm 5. Lampu TL :

The First Peak :

Daya Maksimum : 3,678 µW

Pada Panjang Gelombang : 440 nm Lebar FWHM Kiri : (440-406,0861) = 33,9139 nm

Lebar FWHM : 33,9139 nm

The Second Peak : Daya Maksimum : 5,212 µW

Pada Panjang Gelombang : 540 nm

Lebar FWHM Kiri : (540-524,4205) = 15,5795 nm

Lebar FWHM Kanan : (572,9836-540) = 32,9836 nm Lebar FWHM : 48,5631 nm

The Third Peak :

Daya Maksimum : 3,255 µW Pada Panjang Gelombang : 600 nm

Lebar FWHM Kiri : (600-580,1403) = 19,8597 nm

Lebar FWHM Kanan : (635,2663-600) = 35,2663 nm Lebar FWHM : 55,126 nm

4.2 Pembahasan

4.2.1 Karina Anggraeni (2414105021) Percobaan yang dilakukan untuk mengetahui karakterisasi

spektrum berbagai sumber cahaya. Untuk menentukan lebar

spektral dari masing – masing sumber cahaya dihitung dengan menggunakan FWHM (Full Width at Half Maximum).

Berdasarkan data hasil percobaan, LED putih memiliki

spektrum warna biru dengan panjang gelombang 422-477 nm serta panjang lebar FWHM 48,2101 nm serta warna biru

hingga hijau dengan panjang gelombang 486-614 nm.

Sedangkan untuk sumber cahaya berupa LED selain warna

putih yaitu LED hijau menghasilkan spektrum warna biru

Page 22: Laporan Praktikum Teknik Optik

14

pucat hingga hijau karena memiliki panjang gelombang 492-

547 nm serta memiliki lebar FWHM 54,8626 nm. Pada Laser

He-Ne menghasilkan spektrum warna merah dengan panjang gelombang 629-650 nm serta lebar FWHM sebesar 20,2509

nm. Untuk lampu pijar bentuk profil grafiknya tidak beraturan

sehingga sulit diamati. Namun apabila dilihat dari yang puncak tertingginya lampu pijar memiliki spektrum warna

orange hingga merah karena panjang gelombang antara 590-

700 nm. Pada Lampu TL menghasilkan 3 spektrum yaitu

spektrum warna ungu hingga biru dengan panjang gelombang 406-600 nm serta lebar FWHM 33,9139 nm, spektrum warna

hijau hingga kuning dengan panjang gelombang 524-572 nm

serta lebar FWHM 48,5631 nm dan spektrum warna kuning hingga merah dengan panjang gelombang 580-635 nm serta

lebar FWHM 55,126 nm. Hal ini terjadi karena lampu TL

terjadi radiasi ultraviolet dimana elektron–elektron bebas hasil

dari emisi elektron pada elektroda bertumbukan dengan atom–atom gas yang terdapat dalam tabung pelepas muatan. Radiasi

ultraviolet disebabkan pada permukaan yang dilapisi dengan

serbuk fluorescent misalnya jenis phosphor sehingga lampu ini berpendar dan mengakibatkan munculnya beberapa warna

tersebut. Semakin kecil lebar FWHM maka semakin

monokromatis sumber cahaya pada rentang panjang gelombang tertentu. Dari 5 sumber cahaya yang digunakan

terlihat bahwa laser He Ne memiliki lebar FWHM paling kecil

yaitu sebesar 20,2509 nm. Hal ini menunjukkan bahwa laser

He-Ne merupakan sumber cahaya monokromatis pada range panjang gelombang dengan warna merah.

4.2.2 Nufiqurakhmah (2414105026) LED (Light Emitting Diode) memancarkan cahaya

monokromatis yang tidak koheren. LED umunya memiliki

lebar spectral (spectral width) 30–50 nm pada panjang gelombang 850 nm dan 50–150 nm pada panjang gelombang

1310 nm. Pada hasil percobaan diperoleh lebar spektral untuk

LED putih adalah 48,2101nm yang berarti sudah sesuai

dengan teori. LED putih memiliki 2 puncak gelombang yaitu

Page 23: Laporan Praktikum Teknik Optik

15

pada panjang gelombang (λ) 440 nm dan 540 nm yang

menunjukkan dayanya besar pada λ tersebut. Hal ini dapat

diakibatkan adanya faktor cahaya lain yang mengganggu pembacaan pada monokromator. Sementara itu, LED hijau

memiliki lebar spektral 54,8626 nm. Lebar ini kurang sesuai

dengan teori yang ada tetapi mungkin terjadi karena adanya penempatan peralatan eksperimen yang kurang tepat serta

adanya gangguan cahaya luar meskipun tidak signifikan.

Laser He-Ne memancarkan cahaya monokromatis dan

koheren. Laser umumnya memiliki lebar spektral 1-2 nm. Pada hasil percobaan menunjukkan hasil yang koheren. Hasil

percobaan didapatkan pada panjang gelombang 640 nm laser

He-Ne memiliki puncak dan dari hasil perhitungan diperoleh lebar spektral diperoleh 20,2509 nm terhadap intensitas

dayanya. Lebar sperktral ini lebih sempit dari laser karena

sumber bersifat monokromatis.

4.2.3 Angkik Pandu Rizky (2414105052)

Dengan memvariasikan panjang gelombang mulai dari

400 nm – 700 nm kami mendapatkan data dari daya optik pada

setiap sumber cahaya yang kami pakai terhadap setiap panjang gelombang yang di variasikan, dengan memvariasikan panjang

gelombang, lebar spektral dapat dihitung dengan cara

membandingkan data daya optik tertinggi dengan terendah kemudian nilai panjang gelombang dari kedua data tersebut

dikurangi, untuk mendapatkan lebar spektral dari sumber

cahaya yang diuji.

Pada praktikum ini lebar spektral dari Laser He-Ne sebesar 10,0535 nm dan 10,1974 nm, Lampu Pijar sebesar

17,0834 nm, Lampu TL sebesar 39,9139 nm, 48,5631 nm dan

55,126 nm, LED Putih sebesar 27,4874 nm dan 27,3752 dan LED Kuning sebesar 50,81 nm, dengan melakukan pengujian

mengenai lebar spektral ini kami dapat mengetahui tentang

karakteristik dispersi dan distorsi pulsa dari suatu sumber

cahaya dikarenakan lebar spektralnya. Sedangkan untuk daya maksimal yang didapat dari setiap sumber cahaya berbeda-

Page 24: Laporan Praktikum Teknik Optik

16

beda, pada Laser He-Ne daya maksimalnya sebesar 599,395

µW, pada Lampu Pijar sebesar 67,03 µW, pada Lampu TL

sebesar 3,678 µW, pada LED Putih sebesar 25,785 µW, dan pada LED hijau sebesar 21,316 µW.

Sumber cahaya apabila dilihat dari spektrumnya, maka

sumber cahaya tersebut dapat digolongkan menjadi cahaya polikromatik dan cahaya monokromatik. Cahaya polikromatik

adalah cahaya yang terdiri dari banyak warna dan panjang

gelombang. Contoh cahaya polikromatik adalah cahaya putih.

Adapun cahaya monokromatik adalah cahaya yang hanya terdiri atas satu warna dan satu panjang gelombang. Contoh

cahaya monokromatik adalah cahaya merah dan hijau.

4.2.4 Devic Oktora (24131060007)

Pada percobaan ini kita melihat karakteristik dari berbagai

macam sumber cahaya. Yang pertama ada LED putih dari

percobaan didapatkan bahwa LED putih lebih dominan di daerah 400 nm atau cahaya yang dikeluarkan banyak memiliki

warna ungu. Spektral dari LED putih bila dilihat dari grafik

cukup lebar yaitu 48 nm. Namun selain memiliki daya yang tinggi pada 400 nm juga cukup kuat di daerah 500 nm bila

dilihat dari grafik. Hal ini karena pada dasarnya putih meiliki

atau kumpulan dari semua warna. Yang kedua digunakan sumber cahaya berupa laser HeNe, laser ini sendiri dari

penglihatan mata memiliki warna merah. Dari percobaan

didapatkan bahwa laser He-Ne dominan di panjang gelombang

640 nm, panjang gelombang ini memiliki warna merah. Spektral dari sumber cahaya ini hanya 10 nm, sehingga dapat

dikatakan sumber cahaya yang monokromatis. Dari refrensi

yang dimiliki, laser He-Ne memiliki cahaya tampak dari panjang gelombang 543 nm sampai 633 nm namun pada

percobaan ini didapatkan bahwa spectral dari laser hanya 10

nm yang berarti hanya di wilayah warna merah saja. Yang Ketiga ada LED Hijau, warna hijau memiliki

panjang gelombang didaerah sekitar 500 nm. Pada percobaan

ini didapatkan bahwa daya paling besar berada pada panjang

gelombang 520 nm yang benar adalah cahaya hijau.

Page 25: Laporan Praktikum Teknik Optik

17

Namun karena ini adalah sebuah LED sehingga memiliki

spectral yang lumayan lebar yaitu 54 nm. Karena meskipun

sebenarnya cahaya yang tampak hijau tetapi masih memiliki keluaran disekitar panjang gelombang tersebut. Yang Keempat

digunakan lampu TL, yang diketahui merupakan sumber

cahaya yang polikromatik dan bila kita lihat kasat mata memiliki pancaran warna putih. Dalam percobaan ini

diketahui lampu TL memiliki daya tertinggi pada panjang

gelombang 540 nm, panjang gelombang ini memiliki warna

hijau. Namun dari grafik yang didapat juga menunjukkan bahwa lampu TL memiliki daya keluaran yang hampir sama di

setiap panjang gelombang, hal ini dikarenakan lampu TL

mengeluarkan cahaya warna putih. Yang terakhir digunakan lampu pijar sebagai sumber

cahaya, lampu pijar bila dilihat kasat mata memiliki warna

kuning. Dari percobaan ini didapatkan grafik seperti diatas.

Lampu pijar memiliki puncak di daerah 680-700 nm, panjang gelombang ini memiliki warna merah. Namun grafik yang

terbentuk memiliki puncak yang landai dari 600-700 nm dan

memiliki puncak lain di daerah 500 nm. Hal ini menunjukan bahwa lampu pijar memiliki sifat polikromatik. Dari

kelimanya dapat dikatakan bahwa lampu pijar ,TL, LED putih

adalah sumber cahaya polikromatik sedangkan LED hijau sebenarnya juga merupakan sumber cahaya yang polikromatik

namun memiliki spectral yang kecil dan Laser HeNe

merupakan sumber cahaya yang monokromatik.

4.2.5 Sirojulaili (2413106009)

Sumber cahaya memiliki nilai panjang gelombang yang

berbeda-beda, bergantung pada warna dan frekuensinya. Berdasarkan data yang didapatkan, lebar spektrum LASER

640 nm dengan lebar spektral berada pada panjang gelombang

20,2509 nm, LED putih 440 nm dengan lebar spektral berada pada panjang gelombang 48,2101nm, LED hijau 520 nm

dengan lebar spektral berada pada panjang gelombang 54,8626

nm, lampu TL 440 nm dengan lebar spektral berada pada

panjang gelombang 33,9139 nm, dan lampu pijar 480 nm

Page 26: Laporan Praktikum Teknik Optik

18

dengan lebar spektral berada pada panjang gelombang 17,0834

nm. Data tersebut menunjukkan bahwa lebar spektrum

LASER dan LED biru lebih sempit, karena sumber cahaya yang dipancarkan bersifat monokromatis, yaitu cahaya

memiliki nilai rentang panjang gelombang yang pendek.

Selain itu, warna dari sumber cahaya ini terdapat dalam salah satu rentang cahaya tampak. Namun, LED putih cenderung

memiliki nilai berosilasi terhadap chaya tampak, hal ini

dikarenakan warna putih dimiliki oleh setiap spektrum warna.

Sedangkan lampu TL dan lampu pijar menunjukkan bahwa karakteristik spektrumnya lebih lebar dibandingkan LASER

dan LED biru. Hal ini dikarenakan sumber cahaya lampu TL

dan pijar bersifat polikromatis, yaitu cahaya memiliki nilai rentang panjang gelombang yang lebar. Berdasarkan plot data

lebar spektral, grafik tersebut sudah sesuai dengan teori, yang

menyatakan bahwa lebar spektral pada panjang gelombang

ditentukan oleh warna sumber cahaya, apabila sumber cahaya berwarna merah (LASER) berada pada rentang panjang

gelombang 612 – 640 nm. Sumber cahaya warna biru (LED

biru) pada panjang gelombang 485 – 513 nm. Sumber cahaya warna kuning (lampu pijar) pada panjang gelombang 425 –

500 nm. Sumber cahaya warna kuning (lampu pijar) pada

panjang gelombang yang hampir melingkupi di setiap panjang gelombang cahaya tampak.

Page 27: Laporan Praktikum Teknik Optik

19

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan, maka dapat

disimpulkan bahwa: 1. Setiap sumber cahaya memiliki karakteristik sektrum

cahaya masing – masing. Laser He-Ne merupakan sumber

cahaya monokromatis pada range panjang gelombang

dengan warna merah. Sedangkan untuk sumber cahaya lain merupakan polikromatik yaitu LED putih, LED hijau,

lampu TL, dan lampu pijar. LED putih memiliki spektrum

warna biru hingga hijau. Untuk sumber cahaya berupa LED selain warna putih yaitu LED hijau menghasilkan

spektrum warna biru pucat hingga hijau. Lampu TL

menghasilkan 3 spektrum yaitu spektrum warna ungu

hingga biru, warna hijau hingga kuning, dan spektrum warna kuning hingga merah. Hal ini terjadi proses kimiawi

dimana terjadi radiasi ultraviolet disebabkan pada

permukaan yang dilapisi dengan serbuk fluorescent sehingga lampu ini berpendar dan mengakibatkan

munculnya beberapa warna. Lampu pijar menghasilkan

spektrum warna kuning.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk praktikum

karakakterisasi spektrum sumber cahaya ini adalah: 1. Peralatan dipersiapkan dengan baik sehingga tidak

menjadi kendala dalam praktikum.

Page 28: Laporan Praktikum Teknik Optik

20

DAFTAR PUSTAKA

[1] Léna, Pierre; François Lebrun, François Mignard (1998).

Observational Astrophysics. SpringerVerlag. ISBN 3-540-

63482-7 [2]http://elektronika-dasar.web.id/teori

elektronika/karakteristik-dan-prinsip-kerja-lampu-

tlfluorescent-lamp/

[3] Conceptual physics, Paul Hewitt, 2002 [4] Marsellina, Ria dkk.”Paper KARAKTERISASI

SPEKTRUM SUMBER CAHAYA”.2013. Retrieved from

https://www.academia.edu/5452277/PAPER [5] http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_elektromagnetik

[6] http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_kasat_mata

[7] http://bintaroled.com/abcd/mengenal-jenis-jenis-lampu-

pijar halogen-tl-led/

[8] https://creativentechno.wordpress.com/2012/01/07/how-

led-works/

[9]http://magnafandy.wordpress.com/2008/06/11/laser-

helium-neon-he-%E2%80%93-ne/)

[10] http://www.laserfest.org/lasers/pictures.cfm [11]http://www.newport.com/Red-HeNe-Lasers---633-

nm/139674/1033/info.aspx

[12]http://en.wikipedia.org/wiki/Full_width_at_half_maximu

m

Page 29: Laporan Praktikum Teknik Optik

21

LAMPIRAN A

KONTRIBUSI ANGGOTA KELOMPOK

No Nama NRP Kontribusi

1 Karina Anggraeni 2414105021 Bab 4 Pengolahan

Data, Editor

2 Nufiqurakhmah 2414105026 Bab 2

3 Angkik Pandu Rizky 2414105052 Paper

4 Devic Oktora 2413105007 Abstrak, Bab 5

5 Sirojulaili 2413105009 Bab 1 dan 3