## ANALISIS PERBANDINGAN POLA KISI DIFRAKSI PADA SAPU IJUK DAN BAWANG MERAH
Aghnia Ilmi Andini 1 , Ridha Rihadatul Aiys 2 , Shagita Fitri Rachmawati 3 1,2,3 Program Studi Tadris Fisika Fakultas Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta Email: aghniailmi8@gmail.com
ABSTRAK Kata kunci: sapu ijuk, bawang merah, pola, kisi difraksi, tracker Kisi  difraksi,  merupakan  komponen  optik  yang  dapat  membiaskan  cahaya menjadi  beberapa  berkas  yang  cenderung  merambat  ke  arah  yang  berbeda. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menunjukkan  fenomena  difraksi  dan membandingkan  pola  pada  kisi  difraksi  sapu  ijuk  dan  bawang  merah,  serta mengukur  jarak  antar  titik  dengan  layar  beserta  kesalahan  relatif  dan ketelitiannya. Penggunaan laser merah dengan variasi jarak kisi terhadap layar dan  analisis  menggunakan  perangkat  lunak  Aplikasi  Tracker  dilakukan  untuk mendapatkan hasil. Hasil analisis memperoleh  nilai jarak antar celah (d) pada kisi sapu ijuk sebesar (32.24±6.57) x 10-6 m dengan kesalahan relative 2,20% dan  ketelitian  90,87%.  Sedangkan  untuk  kisi  difraksi  menggunakan  bawang merah, nilai (d) sebesar (52.43±12.40) x 10-6 m dengan kesalahan relatif 5,09% dan  ketelitian  88,32%.  Penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  sapu  ijuk menghasilkan pola difraksi yang lebih jelas dan sesuai dengan teori dibandingkan dengan bawang merah. Ini menunjukkan potensi penggunaan sapu ijuk sebagai kisi difraksi yang efektif. ABSTRACT Keywords: palm fiber broom, shallots, patterns, diffraction grating, tracker Diffraction  grating  is  an  optical  component  that  can  refract  light  into  several beams that tend to propagate in different directions. This study aims to show the phenomenon of diffraction and compare the patterns on the diffraction gratings of palm fiber brooms and shallots, as well as measure the distance between points with the screen along with the relative error and accuracy. The use of a red laser with variations in the distance of the grating to the screen and analysis using Tracker  Application  software  were  carried  out  to  obtain  results.  The  analysis results obtained the value of the distance between the slits (d) on the palm fiber broom grating of (32.24 ± 6.57) x 10-6 m with a relative error of 2.20% and an accuracy of 90.87%. As for the diffraction grating using shallots, the value (d) is (52.43±12.40)  x  10-6  m  with  a  relative  error  of  5.09%  and  an  accuracy  of 88.32%. This study shows that palm fiber broom produces a clearer diffraction pattern and is in accordance with the theory compared to shallots. This shows the potential of using palm fiber broom as an effective diffraction grating.

## PENDAHULUAN
Menganalisis  perbandingan  pola  kisi  difraksi  pada  sapu  ijuk  dan  bawang  merah menggunakan  aplikasi  Tracker  dapat  meningkatkan  pemahaman  konsep  fisika  siswa.  Integrasi pendidikan fisika dengan teknologi modern memfasilitasi pembelajaran yang lebih interaktif dan visual, memungkinkan siswa untuk mengobservasi dan memahami dampak struktur mikroskopis

## Analisis Perbandingan Pola Kisi Difraksi Pada Sapu Ijuk dan Bawang Merah
pada pola difraksi. Metode ini juga berpotensi untuk meningkatkan keterampilan pemrosesan data siswa  saat  mereka  menggunakan  aplikasi  Tracker  untuk  merekam  dan  menganalisis  data eksperimen. Selain itu, siswa dapat aktif terlibat dalam diskusi mengenai penerapan praktis konsep difraksi dalam konteks kehidupan sehari-hari.
Dengan  mengaitkan  konteks  nyata  seperti  sapu  ijuk  dan  bawang  merah,  pembelajaran menjadi  lebih  relevan  dan  memotivasi  siswa  untuk  mengeksplorasi  aspek  fisika  di  lingkungan sekitar mereka. Kesempatan untuk melakukan eksperimen semacam ini juga dapat merangsang minat  siswa  terhadap  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi.  Dalam  konteks  fisika,  analisis perbandingan  pola  kisi  difraksi  pada  sapu  ijuk  dan  bawang  merah  melibatkan  penelusuran karakteristik fisik unik dari masing-masing objek tersebut.

## 1. Sapu Ijuk
-  Struktur  mikroskopis  ijuk  menghasilkan  pola  difraksi  khusus  saat  terpapar  cahaya  atau gelombang.
-  Melibatkan parameter seperti jarak antar serat, ketebalan serat, dan karakteristik optik ijuk
2. Bawang Merah
-  Lapisan sel pada bawang merah berperan dalam difraksi cahaya.
-  Analisis fisik mencakup sifat struktural, seperti ukuran dan susunan sel di dalam bawang merah.
Dengan memanfaatkan aplikasi Tracker, pemantauan perubahan pola difraksi pada kedua objek  dapat  memberikan  pemahaman  lebih  mendalam  tentang  bagaimana  struktur  fisiknya memengaruhi perilaku difraksi. Faktor seperti panjang gelombang cahaya yang digunakan dalam eksperimen juga dapat memiliki dampak signifikan dalam pembentukan pola difraksi tersebut.
Difraksi adalah fenomena fisik yang dapat menggambarkan lengkungan gelombang cahaya ketika  lengkungan  tersebut  merambat  melalui  ruang  sempit.  Gelombang  cahaya  jika  melewati celah sempit akan terbentuk  pita terang dan gelap pada bidang horizontal. Jarak antara pita terang dan gelap (y) dipengaruhi oleh panjang gelombang (λ), jarak antara celah dan layar (L), lebar celah (d), dan n merupakan baris ke-n dari tepi gelap. Hubungan ini dapat dijelaskan dengan persamaan;
Untuk membuat pola difraksi digunakan kisi difraksi yang terdiri dari deretan garis yang jaraknya sama antara satu garis dengan garis lainnya. Setiap ruang dalam susunan menghasilkan pinggiran  gelap  dan  terang  akibat  difraksi  dan  interferensi  cahaya.  Kisi  tersebut  menghasilkan intensitas pola difraksi yang terlihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Grafik Intensitas Pola Difraksi
Pola difraksi dapat dilakukan apabila menggunakan kisi-kisi yang memiliki celah sempit. Seperti batang pisang, kulit bawang, dan batang talas. Karena bahan tersebut sangat kecil celahnya. Namun  selain  bahan  tersebut,  bisa  juga  menggunakan  bahan  buatan  seperti  plastik  dan    DVD, karna celah pada barang tersebut terdapat kisi difraksi sederhana. Penggunaan bahan alam sebagai kisi difraksi memungkinkan demonstrasi fenomena difraksi dengan menggunakan alat dan bahan yang sederhana, murah, dan mudah didapat. Hal ini mendorong pembelajaran yang bermakna dan interaktif serta dapat memotivasi siswa untuk mengembangkan pemahamannya secara mandiri. Selain  kegiatan pembelajaran, kisi difraksi juga dapat digunakan untuk mengukur diameter rambut dan membedakan apel organik dengan apel non-organik.
Penggunaan sapu ijuk sebagai kisi difraksi dapat terkait dengan sifat-sifat fisik dan optiknya. Struktur periodik dari serat-serat pada sapu ijuk dapat berperan sebagai kisi difraksi alami saat cahaya melewati atau berinteraksi dengan sapu ijuk. Ukuran dan jarak antara serat-serat ini dapat memengaruhi sifat difraksi, terutama jika jarak antara serat-serat mendekati panjang gelombang cahaya. Hal serupa juga berlaku untuk bawang merah, yang memiliki struktur mikroskopis seperti sel-sel seluler kecil yang dapat menciptakan pola difraksi saat cahaya melewati struktur tersebut. Ketebalan dan susunan lapisan bawang merah juga mungkin mempengaruhi efek difraksi, terutama jika bawang merah diiris tipis.
Peristiwa optik berkaitan dengan fenomena cahaya, yaitu gelombang elektromagnetik yang merambat secara horizontal. Hasil penelitian  Planck, Einstein dan de Broglie menunjukkan bahwa cahaya  memiliki  sifat  unik  yang  memungkinkannya  bertindak  baik  sebagai  partikel  maupun gelombang. Fenomena fisik cahaya yang dapat diamati  bervariasi tergantung pada sifat gandanya.
Pemanfaatan sifat-sifat cahaya dalam teknologi memberikan berkontribusi besar terhadap kemajuan kehidupan manusia, seperti pada teknologi laser. Biasanya, sinar laser terdiri dari cahaya monokromatik koheren yang dihasilkan oleh emisi cahaya dari banyak atom. Mereka merangsang molekul  untuk  memperkuat  dan  memancarkan  cahaya  pada  panjang  gelombang  tertentu, menciptakan  berkas  radiasi  yang  sangat  terkonsentrasi,  sama  persis  hal  nya  dengan  fenomena difraksi.
Difraksi  adalah  fenomena  di  mana  cahaya  mengalami  pembelokan  saat  melewati  celah sempit. Materi difraksi cahaya sering dianggap abstrak dan dipelajari dengan konsep superposisi koheren  dan  prinsip  Huygens.  Dalam  eksperimen  difraksi  cahaya,  komponen  kunci  meliputi sumber  cahaya  dan  kisi  difraksi.  Sinar  laser  dengan  variasi  warna  merah  atau  hijau  sering digunakan sebagai sumber cahaya pada eksperimen ini, dengan panjang gelombang sekitar 649 nm hingga 662 nm (Kholifudin, 2017).
Penelitian Aji (2017) menyatakan bahwa batang pisang mampu berperan sebagai kisi-kisi difraksi,  meskipun  pola  difraksinya  tak  terlalu  jelas.  Hal  ini  disebabkan  susunan  serabut  pada batang pisang tidak beraturan sehingga menyebabkan jarak antar serabut tidak merata. Penelitian lain  yang  dilakukan  Wahyuni  dan  Arum  (2017)  menunjukkan  bahwa  percobaan  dengan menggunakan batang talas juga memperoleh pola difraksi, namun pola tersebut kurang jelas akibat yang digunakan adalah batangnya, banyak mengandung  air.
Bahan alami yang berpotensi sebagai kisi difraksi memiliki permukaan tipis, berserat, dan polanya  hampir  homogen.  Untuk  menguji  fenomena  difraksi  cahaya  pada  kisi  berbasis  alam, dipilih sapu ijuk dan kulit bawang merah. Sapu ijuk dipilih karena memiliki susunan serat alami yang teratur, menyebabkan difraksi cahaya karena perbedaan indeks bias di berbagai bagian sapu ijuk.  Sementara  kulit  bawang  merah  sering  digunakan  karena  struktur  mikroskopisnya  yang membentuk  kisi  teratur.  Keduanya  memiliki  sifat  optis  dan  kontras  visualisasi  yang  jelas, memudahkan pengamat untuk mengamati pola difraksi yang dihasilkan.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menunjukkan  fenomena  difraksi  dan  membandingkan  pola yang terbentuk pada serat sapu ijuk dan kulit bawang merah berupa kisi difraksi sederhana dan mudah diperoleh. Metode yang digunakan melibatkan penggunaan perangkat lunak Tracker untuk menganalisis gambar dalam percobaan difraksi sederhana. Selain itu, penelitian ini juga mencatat jarak antar titik di layar serta perkiraan kesalahan dan akurasi relatif. Oleh karena itu, diharapkan fenomena difraksi dapat ditunjukkan secara sederhana tanpa memerlukan fasilitas laboratorium yang rumit.

## METODE
Eksperimen merupakan metode yang digunakan dalam penelitian ini. Sedangkan kisi yang digunakan  adalah  sapu  ijuk  dan  kulit  bawang  merah,  yang  dipersiapkan  dengan  mengupas keduanya hingga tipis.
(a). Sapu Ijuk

## (b). Bawang Merah
Adapun alat dan bahan yang digunakan yaitu laser merah dengan panjang gelombang 632 nm, kertas HVS sebagai layar putih, dudukan kisi, lintasan rel sebagai pengukur jarak, kisi sapu ijuk  dan  bawang  merah,  catu  daya  sebagai  sumber  listrik,  kabel  penghubung  untuk menghubungkan  laser  ke  sumber  listrik,,  handphone  untuk  dokumentasi  serta  aplikasi  Tracker
untuk menganalisis pola difraksi yang terbentuk. Secara keseluruhan, rangkaian eksperimen ini dapat dilihat pada Gambar 2.

## Gambar 2. Rangkaian Alat
Gambar  2  dapat  di  lihat  menunjukkan  bahwa  dudukan  kisi  itu  terletak  di  atas  rel  untuk digerakkan maju mundur, lalu terdapat laser di belakang dudukan kisi difraksi. Di depan lintasan terdapat  layar  putih  dengan  jarak  dapat  diatur  agar  menampilkan  pola  difraksi.  Setelah  pola difraksi ditampilkan di layar, hasil yang diperoleh akan direkam dengan menggunakan handphone, kemudian diubah menggunakan aplikasi Tracker. Untuk mendapatkan informasi yang akurat pada jarak pusat terang dan gelap serta grafik intensitas pola difraksi pada Tracker menggunakan sumbu koordinat dan menggambar garis di menu Track.
Percobaan  difraksi  cahaya  dengan  kisi  sapu  ijuk  dan  bawang  merah  dilakukan  dengan diawali    mempersiapkan  kisi,  menyusun  peralatan  yang  diperlukan  dan  menghubungkannya dengan  sumber  tegangan,  mengamati  bentuk  pola  gelap  terang  lalu  mengambil  foto  dengan handphone.  Kemudian  data  berupa  foto  pola  difraksi  cahaya  selanjutnya  dianalisis  dengan menggunakan  aplikasi  Tracker  untuk  menentukan  nilai  jarak  terang  pusat  ke  terang  ke  –n  (y). Pengamatan dilakukan secara berulang dengan memvariasikan panjang celah antara kisi dan layar tangkapan. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan persamaan ralat grafis sehingga didapat nilai kesalahan relatif (KR) yang dinyatakan dengan persamaan berikut :
Selain itu juga menghitung nilai ketelitian yang dinyatakan pada persamaan :
𝐾𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 = 100 % − 𝐾𝑅 .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian menunjukkan adanya pola difraksi dengan menggunakan kisi sapu ijuk dan bawang merah seperti terlihat pada Gambar 3 dan 4.

## Gambar 3. Pola difraksi kisi sapu ijuk
Gambar 4. Pola difraksi kisi bawang merah
Cahaya  yang  melewati  kisi  menghasilkan  gelombang  cahaya  sekunder  dengan  panjang gelombangnya sama dengan panjang gelombang asli. Pola yang terbentuk menunjukkan daerah paling terang di tengah, yang disebut titik terang pusat, dan intensitas cahaya mulai berkurang di daerah sekitarnya. Di antara pita terang, terdapat daerah gelap yang disebut pita gelap.
Setelah  diperoleh  gambar  pola  difraksi  yang  terbentuk,  dilakukan  analisis  gambar menggunakan Tracker untuk mengidentifikasi pola serta jarak antara pita gelap dan pita terang (y). Hasil analisis tersebht dapat dilihat pada Gambar 6 (a), (b), (c), (d).
(a)
( b (c) (d)
Gambar 6 (a) dan (b) Hasil analisis pola difraksi sapu ijuk dengan menggunakan tracker,
(b) dan (d) Hasil analisis pola difraksi bawang merah dengan menggunakan tracker.
Berdasarkan analisis menggunakan Tracker, diperoleh hasil pola gelap dan terang pada kisi sapu ijuk, seperti terlihat pada Gambar 6 (a). Hal ini menunjukkan bahwa sapu ijuk dapat berperan  sebagai  kisi  difraksi.  Namun  pada  kisi  difraksi  bawang  merah,  pola  yang terbentuk tampak kurang jelas atau blur, seperti yang terlihat pada Gambar 6 (c). Hal ini mungkin  terjadi  karena  bawang  merah  lembab  sehingga  menyebabkan  jarak  antar  serat menjadi tidak rata. Akibatnya, pola difraksi yang diperoleh tidak sejelas Gambar 6 (d).
Setelah menganalisis pola difraksi kedua kisi, diperoleh hubungan antara celah pita (y) dan jarak kisi ke layar (L), yang ditunjukkan pada grafik Gambar 7.
(a) (b)
Gambar 7. (a) Grafik hubungan jarak antar pita (y) dengan jarak kisi sapu ijuk terhadap layar (L) (b) Grafik hubungan jarak antar pita (y) dengan jarak kisi bawang merah terhadap layar (L)
Dengan demikian dari grafik tersebut, kita dapat menyimpulkan bahwa semakin besar jarak  antara  kisi  dan  layar  (L),  maka  semakin  besar  pula  jarak  antar  celah  yang dihasilkan/dapat  dikatakan  berbanding  lurus.  Sedangkan  hasil  analisis  dengan menggunakan ralat grafik, didapatkan nilai jarak antar celah (d) untuk kisi sapu ijuk sebesar

## Analisis Perbandingan Pola Kisi Difraksi Pada Sapu Ijuk dan Bawang Merah
(32.24±6.57)  x  10-6  m,  dengan  kesalahan  relatif  sebesar  2,20%  dan  ketelitian  90,87%. Sedangkan  untuk  kisi  difraksi  menggunakan  bawang  merah  diperoleh  nilai  (d)  sebesar (52.43±12.40) x 10-6 m, dengan kesalahan relatif sebesar 5,09% dan ketelitian 88,32%.

## KESIMPULAN
Eksperimen  menggunakan  sapu  ijuk  dan  kulit  bawang  merah  berhasil  menunjukkan fenomena difraksi dengan hasil yang menarik. Pola difraksi pada sapu ijuk terlihat jelas, dengan jumlah titik gelap dan terang 12 buah pada laser merah dengan panjang gelombang 632,8 nm. Namun, pada kisi bawang merah, hasilnya agak kabur sehingga jumlah titik gelap dan terangnya tidak begitu terlihat jelas. Untuk penelitian lebih lanjut, perlu dilakukan dengan kehati-hatian dan selektivitas dalam menentukan perlakuan terhadap preparat. Optimalisasi pencarian bahan alam potensial lainnya yang dapat digunakan sebagai kisi difraksi juga merupakan saran yang baik untuk melengkapi penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Aji, M.P., Karunawan, J, Chasanah,W.R., Nursuhud, P.I., Wiguna, P.A., & Sulhadi. 2017. A Simple Diffraction Experiment Using Banana Stem as A Natural Grating. Phys. Educ, vol. 52 : 1- 6.
2.  A. N. M. A. Haque, R. Remadevi, and M. Naebe, “Lemongrass (Cymbopogon): a review on its structure, properties, applications and recent developments,” Cellulose, vol. 25, no. 10, pp. 5455–5477, 2018, doi: 10.1007/s10570-018-1965-2.
3.  G. Lestari, “Pengukuran Panjang Gelombang Cahaya Laser Dioda Mengunakan Kisi Difraksi Refleksi  dan  Transmisi  Laser  He  -  Ne  Laser  Hijau  Laser  Merah,”  Semirata  2013  FMIPA UNILA, pp. 167–171, 2013.
4.  Kholifudin,  M.Y.  2017.  Sinar  Laser  Mainan  Sebagai  Alternatif  Sumber  cahaya Monokromatik Praktikum Kisi Difraksi Cahaya. Jurnal Pembelajaran Pendidikan Fisika, vol. 8 (2) : 129-134.
5.  N. Jiang, W. Song, H. Wang, G. Guo, and Y. Liu, “Differentiation between organic and non- organic apples using diffraction grating and image processing—A cost-effective approach,” Sensors (Switzerland), vol. 18, no. 6, pp. 1–14
6.  Nuraeni,  A.  Nurfa,  N.N.,  Nisa,  P.A.,  Azzahra,  U.H.,  Sujarwanto,  E.  2019.  Penentuan
Diameter Rambut Menggunakan Laser Sebagai Fenomena Difraksi Pada Biomaterial. Journal for Physics Education and Applied Physics, vol. 1 (2) :29-33.
7.  M.  Rodrigues,  M.  B.  Marques,  and  P.  Simeão  Carvalho,  “How  to  build  a  low  cost spectrometer with Tracker for teaching light spectra,” Phys. Educ., vol. 51, no. 1, 2016, doi: 10.1088/0031-9120/51/1/014002.
8.  Pain H J. 2005. “The Physics of Vibrations and Wave”. New York : John Willey & Sons.
9.  Pedrotti  F  L,  Pedrotti  LS.  1993.  “Introduction  to  Optics”.  New  York  :  Pretntice-Hall International.
10.  R. a. Serway and J. W. Jewett, “Physics for Scientists and Engineers with Modern Physic, 7 ed,” Brooks/cole, 2008.
11.  Sulistiyati,  T.D.,  Suprayitno,  E.,  &  Anggita,  D.T.  2017.  Substitusi  Jantung  Pisang  Kepok Kuning  (Musa  paradisiaca)  sebagai  Sumber  Serat  Terhadap  Karakteristik  Organoleptik Dendeng Giling Ikan Gabus (Ophiocephalus Striatus). Jurnal Ilmiah Perikanan dan Kelautan, 9 (2) : 78 – 90.
12.  Supliyadi,  Khumaedi,  &  Sutikno.  2010.  Percobaan  Kisi  Difraksi  dengan  Menggunakan Keping DVD dan VCD. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, vol. 6 : 26-29.
13.  Susulayati, M. 2016. Dıfraksı pada Laser: Tafsir dari “Cahaya di atas cahaya”?.Shahih, vol. 1 (2) : 194 – 205.
14.  Wahyuni,  S.  &  Prabawani,  A.  2017.  Kisi  Difraksi  dengan  Menggunakan  Batang  Talas (Colocasia esculenta). Unnes Physics Journal, vol. 6 (1) : 74-77.
15.  Setiawan,  A.,  Puspitasari,  I.D.,  &  Hardhienata,  H.  2018.  Pengembangan  Kit  Praktikum Difraksi dan Interferensi Cahaya Untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Kemampuan Berpikir Kritis. Jurnal Ilmu Pendidikan dan Pengajaran, vol. 5 (1) : 1-13.

## This work is licensed under a