LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA EKSPERIMEN 1 MODUL-2 DISPERSI DAN DAYA PRISMA TENNY OCTAVIANI (140310080040) Jurusan Fisika,FMIPA Universitas Padjadjaran Senin, 8 Maret 2010 ABSTRAK Suatu jenis gelombang, kecepatan rambatnya bergantung pada beberapa sifat fisis medium yang dilalui. Ketergantungan kecepatan rambat gelombang pada sifat-sifat medium menimbulkan gejala pemantulan dan pembiasan yang terjadi jika suatu gelombang melintasi permukaan yang memisahkan dua media, dimana gelombang merambat dengan kecepatan yang berbeda. Jika pada permukaan sebuah prisma kita lewatkan cahaya sebagai suatu bentuk gelombang maka akan terjadi suatu peristiwa pembiasan dan pemantulan. Pembiasan (refraksi) adalah peristiwa pembelokan arah cahaya ketika melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda. Indeks bias merupakan perbandingan laju cahaya di ruang hampa terhadap laju cahaya di dalam medium. Pembiasan cahaya polikromatik pada prisma menghasilkan spektrum warna monokromatik yang disebut dengan peristiwa dispersi. Pada percobaan ini digunakan spektrometer, cahaya polikromatik akan dilewatkan melalui prisma dan setelah keluar prisma cahaya tersebut akan terurai menjadi spektrum warna penyusunnya. Dari Sudut deviasi minimum untuk tiap spektrum warna yang teramati akan didapatkan indeks bias dari berbagai jenis prisma.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA EKSPERIMEN 1
MODUL-2
DISPERSI DAN DAYA PRISMA
TENNY OCTAVIANI (140310080040)
Jurusan Fisika,FMIPA Universitas Padjadjaran
Senin, 8 Maret 2010
ABSTRAK
Suatu jenis gelombang, kecepatan rambatnya bergantung pada beberapa
sifat fisis medium yang dilalui. Ketergantungan kecepatan rambat gelombang
pada sifat-sifat medium menimbulkan gejala pemantulan dan pembiasan yang
terjadi jika suatu gelombang melintasi permukaan yang memisahkan dua media,
dimana gelombang merambat dengan kecepatan yang berbeda. Jika pada
permukaan sebuah prisma kita lewatkan cahaya sebagai suatu bentuk gelombang
maka akan terjadi suatu peristiwa pembiasan dan pemantulan.
Pembiasan (refraksi) adalah peristiwa pembelokan arah cahaya ketika
melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda. Indeks bias merupakan
perbandingan laju cahaya di ruang hampa terhadap laju cahaya di dalam
medium. Pembiasan cahaya polikromatik pada prisma menghasilkan spektrum
warna monokromatik yang disebut dengan peristiwa dispersi. Pada percobaan ini
digunakan spektrometer, cahaya polikromatik akan dilewatkan melalui prisma
dan setelah keluar prisma cahaya tersebut akan terurai menjadi spektrum warna
penyusunnya. Dari Sudut deviasi minimum untuk tiap spektrum warna yang
teramati akan didapatkan indeks bias dari berbagai jenis prisma.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cahaya mempunyai sifat dualisme. Yaitu cahaya sebagai partikel dan cahaya
sebagai gelombang. Sebagai gelombang, cahaya dapat dipantulkan, menembus
benda bening, dan dapat dibiaskan. Pembiasan cahaya atau refraksi adalah
peristiwa pembelokan cahaya karena melalui dua buah medium yang berbeda
kecepatan rambatnya.
Sedangkan dispersi merupakan proses penguraian cahaya polikromatik
(putih) pada prisma dengan cara pembiasan cahaya. Peristiwa ini terjadi karena
adanya perbedaan indeks bias tiap warna cahaya. Bidang prisma adalah salah satu
bidang yang dilalui cahaya. Sebuah prisma jika dilalui cahaya akan menghasilkan
spektrum warna cahaya.
1.2 Identifikasi Masalah
Pada praktikum ini, objek percobaan adalah prisma. Kemudian kita akan
menentukan indeks relatif suatu prisma. Ada tiga buah prisma yang digunakan,
yaitu : prisma kaca, prisma berongga yang diisi dengan cairan ethanol dan cairan
gliserin. Dalam praktikum kali ini kita juga akan menggunakan spektrometer-
goneometer. Pada prisma ini akan terjadi proses refraksi dan dispersi sehingga
akan diketahui indeks bias prisma. Cahaya yang digunakan adalah cahaya
polikromatik (cahaya natrium). Sehingga hubungan antara indeks bias dan
panjang gelombang akan diketahui.
1.3 Tujuan Percobaan
1. Mengatur spektrometer-goniometer
2. Menentukan refraktif indeks bias dari berbagai cairan dalam prisma berongga
3. Menentukan indeks bias berbagai prisma gelas
4. Menentukan garis spektrum air raksa
5. Menunjukkan hubungan antara indeks bias dengan panjang gelombang
1.4 Metoda Percobaan
Goneometer dilakukan pada prisma untuk mengukur indeks bias medium
tersebut yaitu dengan cara meletakkan posisi prisma sejajar dengan teropong pada
jarak yang telah ditentukan. Seberkas sinar dilewatkan melalui prisma dengan
memposisikan sumber sinar segaris dengan prisma dan teropong, kemudian
teropong digerakkan ke kanan dan ke kiri sampai diperoleh kedudukan teropong
dan besar sudut deviasinya. Dengan demikian nilai indeks bias prisma bisa
diketahui.
1.5 Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan
Berisi tentang Latar Belakang permasalahan, Identifikasi Masalah, tujuan
melakukan percobaan, metode apa yang digunakan dalam percobaan,
sistematika penulisan, serta tempat dan waktu melaksanakan percobaan.
BAB II Tinjauan Pustaka
Berisi tentang teori-teori yang berhubungan dengan praktikum dan dapat
menunjang kaidah-kaidah pelaksanaan praktikum.
BAB III Metodologi Percobaan
Berisi tentang alat-alat yang dipergunakan pada saat praktikum serta
prosedur atau langkah langkah melakukan praktikum.
BAB IV Data dan Pembahasan
Berisi tentang data pengamatan praktikum, perhitungan dan pengolahan
data, analisis data, grafik dan analisis grafik.
BAB V Kesimpulan
Berisi tentang kesimpulan praktikum yang mengacu pada tujuan percobaan.
1.6 Waktu dan Tempat Percobaan
Praktikum percobaan M-2 DISPERSI DAN DAYA PRISMA dilaksanakan
pada hari Senin, 1 dan 8 Maret 20010 pukul 10.00-12.00 WIB dan bertempat di
Laboratorium Fisika Menengah Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Padjadjaran Jatinangor.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Berdasarkan dualisme cahaya, cahaya bersifat sebagai gelombang. Hal ini
dikemukakan oleh Maxwell “Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik”.
Sebagai gelombang, cahaya mengalami pembiasan (refraksi), pematulan (refleksi),
polarisasi dan dispersi (penguraian cahaya).
Pembiasan Cahaya (Refraksi)
Apabila terdapat cahaya melintas dari suatu medium ke medium lainnya,
sebagian cahaya datang dipantulkan pada perbatasan. Sisanya lewat ke medium yang
baru. Jika seberkas cahaya datang dan membentuk sudut terhadap permukaan ( bukan
hanya tegak lurus), berkas tersebut dibelokkan pada waktu memasuki medium yang
baru. Pembelokan ini disebut Pembiasan. Gambar dibawah menunjukkan sebuah
berkas yang merambat dari udara ke air. Sudut Ө1 adalah sudut datang dan Ө2 adalah
sudut bias. Perhatikan bahwa berkas dibelokkan menuju normal ketika memasuki air
dimana lajunya lebih kecil. Jika cahaya merambat dari suatu medium ke medium
kedua dimana lajunya lebih besar, berkas dibelokkan menjauhi normal.
normal normal
sinar datang sinar pantul sinar bias
θ1 udara (n1) θ2 udara (n2)
air (n2) sinar pantul θ1 air (n1)
θ2 sinar bias sinar datang
Gambar n2 > n1 Gambar n2 < n1
Pembiasan menyebabkan terjadinya ilusi optik. Sebagai contoh, orang yang berdiri di
air yang dalamnya sepinggang tampak memiliki kaki yang lebih pendek. Seperti yang
ditunjukkan pada gambar bahwa berkas yang meninggalkan telapak kaki orang
tersebut dibelokkan di permukaan.
Sudut bias bergantung pada laju cahaya kedua media dan pada sudut datang
hubungan analits antar sudut datang dan sudut bias ditemukan secara eksperimential
oleh Willebrord Snell.
Ө1 adalah sudut datang dan Ө2 adalah sudut bias ( keduanya diukur terhadap
garis yang tegak lurus permukaan antara kedua media, seperti pada gambar diatas, n1
dan n2 adalah indeks – indeks bias materi tersebut. Berkas – berkas datang dan bias
berada pada bidang yang sama yang juga termasuk garis tegak lurus terhadap
permukaan. Hukum snell didasarkan pada Hukum pembiasan
Jelas dari hukum snellius bahwa jika n2 > n1,maka Ө2 < Ө1,artinya jika
cahaya memasuki medium dimana n lebih besar ( dan lajunya lebih kecil ),maka
berkas cahaya dibelokkan menuju normal. Dan jika n2 < n1,maka Ө2 > Ө1,sehingga
berkas dibelokkan menjauhi normal.
Hubungan ini dikenal sebagai Hukum Snell dan dituliskan
n1 sin θ1=n2 sin θ2
Pembiasan cahaya pada prisma
Penggunaan prisma dilakukan pertama kali oleh Sir Issac Newton untuk
menganalisa pancaran cahaya berdasarkan warna-warna pembentuknya dan besar
panjang gelombangnya. Newton menggunakan prisma untuk menguraikan cahaya
sinar matahari. Cahaya putih dari cahaya matahari merupakan cahaya polikromatis
yang diuraikan menjadi warna-warna monokromatis, yaitu merah, jingga, kuning,
hijau, biru dan ungu. Prisma adalah suatu benda tembus Cahaya ( bening ) terbuat
dari gelas yang dibatasi oleh dua bidang datar yang membentuk sudut tertentu satu
sama lain. Bidang datar ini disebut bidang pembias dan sudut yang dibentuk oleh
kedua prisma disebut bidang pembias atau sudut pembias atau puncak prisma yang
diberi notasi β.
Sudut deviasi
Untuk menentukkan sudut deviasi adalah dengan gambar dibawah ini. Sinar datang
mula – mula dan sinar bias yang keluar dari prisma berpotongan di titik R dan
membentuk sudut yang dinamakan sudut deviasi.
T
β
N2
N1 D
P R
.θ1 θ2 θ3 Q θ4
S
Perhatikan segiempat PSQT
β + < PSQ = 180 °
Sedangkan pada segitiga PSQ tampak bahwa :
θ2 + θ3 + < PSQ = 180 °
Sehingga diperoleh β + < PSQ = θ2 + θ3 + <PSQ, atau
β = θ2 + θ3
Pada segitiga PQR, sudut alas di P = θ1 - θ2 dam sudut alas di Q = θ4 – θ3. Dan
menurut sifat sudut luar segitiga dapat situliskan