LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA SEKOLAH IIPENGURAIAN CAHAYA
(DISPERSI)DISUSUN OLEH :KELOMPOK : 7 NAMA: 1. HADI SUCIPTO 2.
FATMAWATI3. SAIFUL RACHMAN4. REVIKA JULIA PRATIWADOSEN: Dra.
CONNIE, M. Pd
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS BENGKULU2010
PENGURAIAN CAHAYA (DISPERSI)I. TUJUAN
Mengamati penguraian cahaya oleh prisma
II. LANDASAN TEORI
Peristiwa terjadinya pelangi merupakan gejala dispersi cahaya.
Dispersi adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik)
menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). cahaya putih
merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas
banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke
prisma maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga,
kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki
panjang gelombang yang berbeda.Cahaya matahari adalah cahaya
polikromatik (terdiri dari banyak warna). Warna putih cahaya
matahari sebenarnya adalah gabungan dari berbagai cahaya dengan
panjang gelombang yang berbeda-beda. Mata manusia sanggup mencerap
paling tidak tujuh warna yang dikandung cahaya matahari, yang akan
terlihat pada pelangi: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila,
dan ungu.Cahaya merupakan suatu gelombang. Gelombang mempunyai tiga
besaran yang sangat berperan, yaitu kecepatan, panjang gelombanng
dan frekuensi. Kecepatan cahaya akan berbeda untuk medium yang
berbeda. Kecepatan cahaya akan sama untuk medium yang sama sehingga
kecepatan cahaya tetap. Jadi besaran yang berubah adalah panjang
gelombnag dan frekuensi.
Dalam pengukuran panjang gelombang untuk beberapa warna
digunakan alat spektroskop atau spectrometer. Panjang gelombnag
cahaya akan berbeda untuk setiap warna yang berbeda. Panjang
gelombang terbesar untuk warna merah dan yang terkecil untuk warna
ungu, sedangkan warna lain terletak diantara kedua nilai
itu.Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis
paralel, tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya. Pita ini
disebut spektrum. Di dalam spektrum, garis merah selalu berada pada
salah satu sisi dan biru serta ungu di sisi lain, dan ini
ditentukan oleh perbedaan panjang gelombang.
Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda.
Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya.
Indeks bias cahaya tersebut adalah ungu > nila > biru >
hijau > kuning > jingga > merah. (Siswanto, 2009 :
41-43)
Dispersi adalah penguraian cahaya polikromatik (putih) menjadi
cahaya-cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru,
nila,ungu) pada prisma. Peristiwa dispersi ini terjadi karena
perbedaan indeks bias tiap warna cahaya. Cahaya berwarna merah
mengalami deviasi terkecil sedangkan warna ungu mengalami deviasi
terbesar.
http://id.wikipedia.org/wiki/DispersiSinar- sinar yang dapat
diuraikan atas beberapa komponen warna disebut sinar polikromatik
(contoh : sinar putih); sinar-sinar yang tidak dapat diuraikan lagi
atas komponen-komponen warna disebut sinar monokromatik (sinar
tunggal), contoh : sinara biru, merah, dan hijau. Peristiwa
penguraian cahaya polikromatik (misal : cahaya putih) atas
komponen-komponen warnanya disebut Dispersi. Sedangkan
komponen-komponen warna yang terjadi disebut Spektrum.
Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya putih (polikromatik)
menjadi komponen-komponennya karena pembiasan. Komponen- komponen
warna yang terbentuk yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru,
nila, dan ungu. Dispersi terjadi akibat adanya perbedaan deviasi
untuk setiap panjang gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan
kelajuan masing-masing gelombang pada saat melewati medium pembias.
Gambar di bawah menunjukkan dispersi sinar putih yang melalu sebuah
prisma.
Saat sinar monokromatik jatuh pada salah satu sisi pembias
prisma, yang terjadi aadlah sinar dibelokkan dua kali, pertama di
dalam prisma dan kedua sewaktu keluar prisma. Sudut antara sinar
datanng mula-mula dan sinar bias terakhir disenut sudut deviasi
.
Lalu saat sinar putih atau sinar polikromatik dijatuhkan pada
salah satu sisi pembias prisma dan amati warna-warna sinar yang ke
luar prisma, yaitu terdiri atas tujuh warna pelangi, yaitu merah,
jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.Apabila spectrum warna
yang telah disebutkan diatas diurutkan dari merah hingga ungu, maka
beberapa sifat yang diperoleh adalah sudut deviasi semakin besar,
indeks bias semakin besar, frekuensi semakin besar dan panjang
gelombang semakin kecil.
Hubungan indeks bias medium n, dan panjang gelombang dalam
medium n yang dinyatakan oleh persamaan :
Persamaan ini menyatakan bahwa indeks bias medium berbanding
terbalik dengan panjang gelombang dalam medium. Karena sinar merah
memiliki panjang gelombnag terbesar, indeks bias prisma untuk warna
merah adalah yang terkecil, sebaliknya indeks bias prisma untuk
warna ungu adalah yang terbesar.
Sudut deviasi untuk sudut pembias yang kecil :
Lebar spectrum yang ditimbulkan oleh prisma bergantung pada
selisih deviasi warna ungu dan warna merah. Selisih sudut antara
deviasi warna ungu dnegan sudut deviasi warna merah disebut sudut
dispersi . Secara sistematis :
dengan
= sudut deviasi
u = sudut deviasi sinar ungu
m = sudut deviasi sinar merah
nu = indeks bias prisma untuk sinar ungunm = indeks bias prisma
untuk sinar merah
= sudut pembias
Untuk menghilangkan dispersi antara sinar ungu dan sinar merah
kita gunakan susunan Prisma Akhromatik.
Ftot = F kerona - Fflinta = 0
Untuk menghilangkan deviasi suatu warna, misalnya hijau, kita
gunakan susunan prisma pandang lurus.
Dtot = Dkerona - Dflinta = 0a. Pembiasan cahaya pada prisma
Prisma adalah benda bening (transparan) terbuat dari gelas yang
dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu
yang berfungsi menguraikan (sebagai pembias) sinar yang
mengenainya. Permukaan ini disebut bidang pembias, dan sudut yang
dibentuk oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias ().
Cahaya yang melalui prisma akan mengalami dua kali pembiasan,
yaitu saat memasuki prisma dan meninggalkan prisma. Jika sinar
datang mula-mula dan sinar bias akhir diperpanjang, maka keduanya
akan berpotongan di suatu titik dan membentuk sudut yang disebut
sudut deviasi. Jadi, sudut deviasi () adalah sudut yang dibentuk
oleh perpanjangan sinar datang mula-mula dengan sinar yang
meniggalkan bidang pembias atau pemantul. Gambar 2.5 menunjukkan
sudut deviasi pada pembiasan prisma.
Pada segiempat ABCE berlaku hubungan:
+ ABC = 1800Pada segitiga ABC berlaku hubungan:
r1 + i2 + ABC = 1800sehingga diperoleh hubungan:
+ ABC = r1 + i2 + ABC
dengan:
=sudut pembias prisma
i2 =sudut datang pada permukaan 2r1 =sudut bias pada permukaan
1b. Sudut Dispersi
Sudut dispersi merupakan sudut yang dibentuk antara deviasi
sinar satu dengan sinar lain pada peristiwa dispersi (penguraian
cahaya). Sudut ini merupakan selisih deviasi antara sinar-sinar
yang bersangkutan. Jika sinar-sinar polikromatik diarahkan pada
prisma, maka akan terjadi penguraian warna (sinar monokromatik)
yang masing- masing sinar mempunyai deviasi tertentu. Selisih sudut
deviasi antara dua sinar adalah sudut dispersi,
(Joko Budiyanto, 2009 : 33-36)III. ALAT DAN BAHAN
NoNama Alat/BahanJumlah
1Meja Optik1 buah
2Rel Presisi2 buah
3Pemegang slide diafragma1 buah
4Bola lampu 12V, 18W1 buah
5Diafragma 1celah1 buah
6Prisma siku-siku1 buah
7Tumpukan berpenjepit3 buah
8Lensa f = 100 mm bertangkai1 buah
9Catu-daya1 buah
10Kabel penghubung merah1 buah
11Kabel penghubung Biru1 buah
12Tempat lampu bertangkai1 buah
13Kertas HVS putih1 buah
IV. PERSIAPAN PERCOBAAN
1. Alat-alat yang diperlukan disusun berurutan dari kiri, sumber
cahaya, lensa f = 100 mm, diafragma, meja optic.2. Ujung kanan
kertas dilipat kira-kira 2 cm dari ujung sehingga bagian itu
berdiri tegak. Ujung yang dilipat tegak ini akan digunakan untuk
menangkap sinar bias yang keluar dari prisma.
3. Kesesuaian rangkaian sumber cahaya diatur dengan catu daya
maupun sumber listriknya (PLN).V. LANGKAH PERCOBAAN
5.1 Langkah percobaan
1. Sumber cahaya dinyalakan. Letak prisma diatur sehingga sinar
yang keluar dari prisma mengenai lipatan kertas.2. Sinar yang
mengenai lipatan kertas diamati. Jika terlihat warna-warna di
tempat jatuhnya sinar, warna-warna tersebut ditulis pada kolom
hasil pengamatan.3. Sambil diperhatikan sinar yang mengenai
lipatan, prisma diputar perlahan-lahan. Diputar sesuai arah
perputaran jarum jam dengan arah yang berlawanan dengan perputaran
jarum jam.5.2 Gambar rangkaian percobaan
VI. HASIL PENGAMATAN
Arah PutaranWarna yang dihasilkan
Searah jarum jam
Merah, kuning, dan hijau
Berlawanan arah jarum jamIjau, kuning, dan merah
a. Searah jarum jam
b. Berlawanan arah jarum jam VII. PEMBAHASAN
Percobaan yang berjudul Penguraian Cahaya (Dispersi) ini
bertujuan untuk mengamati penguraian cahaya oleh prisma. Cahaya
matahari adalah cahaya polikromatik (terdiri dari banyak warna).
Warna putih cahaya matahari sebenarnya adalah gabungan dari
berbagai cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Mata
manusia sanggup mencerap paling tidak tujuh warna yang dikandung
cahaya matahari, yang akan terlihat pada pelangi: merah, jingga,
kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.
Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis paralel,
tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya. Pita ini disebut
spektrum. Di dalam spektrum, garis merah selalu berada pada salah
satu sisi dan biru serta ungu di sisi lain, dan ini ditentukan oleh
perbedaan panjang gelombang. Cahaya merupakan suatu gelombang yang
memiliki sifat gelombang yang salah satunya adalah cahaya bisa
mengalami dispersi (penguraian cahaya). Dispersi adalah peristiwa
penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi komponen-komponennya
karena pembiasan. Komponen- komponen warna yang terbentuk yaitu
merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Dispersi
terjadi akibat adanya perbedaan deviasi untuk setiap panjang
gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing
gelombang pada saat melewati medium pembias.Percobaan ini dilakukan
pertama sekali dengan cara menyiapkan semua alat dan bahan yang
diperlukan. Setelah semua alat dan bahan yang dibutuhkan disiapkan,
selanjutnya alat-alat tersebut disusun sesuai dengan
langkah-langkah percobaan dan dapat dilihat pada gambar
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini antara lain : meja
optic, rel presisi, pemegang slide diafragma, bola lampu 12 V, 18
W, diafragma satu celah, prisma siku-siku, tumpukan berpenjepit,
lensa f = 100 mm bertangkai, catu daya, kabel penghubung merah dan
kebel penghubung hitam, tempat lampu bertangkai dan kertas HVS
putih. Sumber tegangan (catu daya) yang digunakan memiliki tegangan
sebesar 3 V, 6 V, 9 V dan 12 V. tegangan pada catu daya tersebut
diatur sedemikian rupa sehingga dihasilkan cahaya yang paling
terang agar pembiasan cahaya yang dihsilkan oleh prisma dapat
terlihat dengan jelas pada kertas HVS yang sudah ujungnya. Tegangan
catu daya yang digunakan pada percobaan ini adalah sebesar 12
V.Selain itu pada percobaan ini digunakan prisma siku-siku. Prisma
adalah benda bening (transparan) terbuat dari gelas yang dibatasi
oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu yang
berfungsi menguraikan (sebagai pembias) sinar yang mengenainya.
Permukaan ini disebut bidang pembias, dan sudut yang dibentuk oleh
kedua bidang pembias disebut sudut pembias ().
Cahaya yang melalui prisma akan mengalami dua kali pembiasan,
yaitu saat memasuki prisma dan meninggalkan prisma. Jika sinar
datang mula-mula dan sinar bias akhir diperpanjang, maka keduanya
akan berpotongan di suatu titik dan membentuk sudut yang disebut
sudut deviasi. Jadi, sudut deviasi () adalah sudut yang dibentuk
oleh perpanjangan sinar datang mula-mula dengan sinar yang
meninggalkan bidang pembias atau pemantul.Saat sinar monokromatik
jatuh pada salah satu sisi pembias prisma, yang terjadi aadlah
sinar dibelokkan dua kali, pertama di dalam prisma dan kedua
sewaktu keluar prisma. Sudut antara sinar datanng mula-mula dan
sinar bias terakhir disenut sudut deviasi . Lalu saat sinar putih
atau sinar polikromatik dijatuhkan pada salah satu sisi pembias
prisma dan amati warna-warna sinar yang ke luar prisma, yaitu
terdiri atas tujuh warna pelangi, yaitu merah, jingga, kuning,
hijau, biru, nila dan ungu.Selanjutnya prisma yang sudah diletakkan
diatas kertas HVS putih diputar-putar sampai diperoleh hasil
pembiasan cahaya yang jelas. Percobaan ini dilakukan sebanyak dua
kali yaitu untuk perputaran prisma yang searah dengan arah jarum
jam dan yang berlawanan dengan arah perputaran jarum jam.
a. Searah dengan perputaran arah jarum jam
Pada percobaan pertama dimana perputarannya searah dengan arah
jarum jam, pembiasan cahaya yang dihasilkan oleh prisma membentuk
warna warna pelangi. Adapun warna cahaya yang dihasilkan oleh
prisma pada percobaan yang kami lakukan antara lain : merah,
jingga, kuning, hijau, biru dan ungu. Warna merah terlihat lebih
dulu jika dibandingkan dengan warna-warna yang lain karena warna
merah memiliki deviasi terkecil, panjang gelombang yang lebih
panjang jika dibandingkan dengan warna-warna lain. Selain itu warna
merah memiliki indeks bias yang paling kecil, dan juga frekuensi
yang dimilikinya jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan warna
jingga hingga ungu.
Seharusnya warna yang dihasilkan oleh prisma adalah merah,
jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Namun, warna nila tidak
terlihat jelas karena warna-warna tersebut menyatu sehingga sulit
untuk membedakan antara warna nila dan ungu. Faktor lain yang
menyebabkan warna nila tidak terlihat karena :
1. pencahayan dari sumber cahaya yang kurang,2. penempatan
prisma yang kurang sesuai sehingga warna yang dihasilkan agak
kabur,3. dalam buku penuntun praktikum tidak disebutkan berapa
jarak antara prisma dengan sumber cahaya sehingga praktikan
kesulitan untuk menentukan jarak yang tepat.b. berlawanan dengan
arah perputaran jarum jamPercobaan yang kedua adalah dengan cara
memutar-mutar prisma siku-siku dengan arah yang berlawanan dengan
arah perputaran jarum jam. Berdasarkan pengamatan yang kami
lakukan, diperoleh bahwa cahaya lampu (sumber cahaya) tidak terurai
artinya tidak terbentuk warna pelangi atau dengan kata lain tidak
terjadinya peristiwa disperse cahaya. Cahaya yang dihasilkan dari
pembiasan oleh prisma warnanya tampak sama dengan cahaya lampu. Hal
ini mungkin disebabkan karena sisinya yang berlawanan dengan si
pengamat. Seharusnya posisi si pengamat harus berada di antara
sumber cahaya dan prisma dengan sumber cahaya dibekalang pengamat
dan harus berada dalam satu garis lurus.
Dalam percobaan yang kami lakukan ini terdapat sedikit kesalahan
yaitu warna nila yang tidak dapat terlihat dengan jelas. Hal
tersebut dikarenakan selama melakukan percobaan atau praktikum
terdapat beberapa kesalahan yang bisa mempengaruhi hasil yang
diperoh. Adapun kesalahan tersebut adalah sebagai berikut :
Kesalahan instrumen dikarenakan , di mana sumber cahaya yang
digunakan dalam kondisi yang tidak baik Kesalahan Random
a. Pengaruh lingkungan : Adanya getaran pada meja sebagai
sebagai tumpuan alat pratikum.
b. Pengaruh pengamatan: kesalahan pratikan dalam melihat
warna-warna cahaya yang dihasilkan oleh prisma. Kesalahan
sistematis
a. Kesalahan teoritis : kemungkinan pratikan melakukan kesalahan
dalam mengartikan teori, ataupun salah mengartikan besaran dalam
fisika.VIII. KESIMPULAN
8.1 KesimpulanDari hasil percobaan yang telah kami lakukan, apat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
a. Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya putih
(polikromatik) menjadi komponen-komponennya karena pembiasan yang
terjadi akibat adanya perbedaan deviasi karena perbedaan kelajuan
masing-masing gelombang pada saat melewati medium pembias.b. Warna
yang dihasilkan karena pembiasan oleh prisma adalah merah, jingga,
kuning, hijau, biru, nila dan ungu.c. Warna yang telah disebutkan
diatas diurutkan dari merah hingga ungu, maka beberapa sifat yang
diperoleh adalah sudut deviasi semakin besar, indeks bias semakin
besar, frekuensi semakin besar dan panjang gelombang semakin
kecil.
d. Hubungan indeks bias medium n, dan panjang gelombang dalam
medium n yang dinyatakan oleh persamaan :
8.2 Saran
a. Sebaiknya praktikan melakukan praktikum dengan teliti dan
hati-hati agar tidak terjadi kecelakaan atau hal-hal yang tidak
diinginkan selama praktikum berlagsung.
b. Pemasangan komponen alat dan bahan harus dilakukan dengan
tepat dan benar agar diperoleh hasil yang akurat.
c. Hendaknya ada kerjasama yang baik antara sesama anggota
kelompok maupun dengan asisten praktikum.IX. DAFTAR PUSTAKA
Budiyanto, Joko. 2009. Fisika Untuk SMA dan MA. Jakarta : Pusat
Perbukuan Departemen Pendidikan
Nasionalhttp://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100313072525AAqst7v
http://id.wikipedia.org/wiki/PelangiSiswanto. 2009. Kompetensi
Fisika. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan
Nasional
QUOTE