Download - Laporan percobaan 3 spektrometri
PERCOBAAN III
SPEKTROMETRI
LAPORAN LENGKAP
EKSPERIMEN FISIKA MODEREN
NI LUH SRI MAHARANI
G 101 14 001
PROGRAM STUDI FISIKA
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, 2016
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cahaya merupakan sebuah gelombang yang memindahkan energi tanpa disertai
pemindahan massa. Spektrum cahaya terdiri dari sinar tampak dan tidak tampak.
Sinar tampak meliputi: merah, oranye, kuning, hijau dan ungu (diketahui sebagai
warna pelangi). Sinar-sinar tidak tampak antara lain adalah: Sinar Ultraviolet, Sinar-
X, Sinar Gamma, Sinar Kosmik, Mikrowave, Gelombang listrik dan Sinar
Inframerah. setiap sinar atau gelombang dari spektrum cahaya memiliki panjang
gelombang yang berbeda-beda. Semakin pendek panjang gelombang dari tiap
spektrum maka akan semakin panas. Dari beberapa banyak warna, warna hitam
merupakan warna yang menduduki urutan teratas dalam penyerap panas sempurna,
sedangkan untuk warna putih memiliki sifat sebagai pemantul terbaik cahaya.
Spectrometer merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk menetukan panjang
gelombang spektrum cahaya (Elsa, 2015).
Berdasarkan penjelasan tersebut, maka dilakukanlah percobaan ini untuk menentukan
panjang gelombang sebagai fungsi dari sudut dengan menggunakan alat spektrometri
radiasi benda hitam.
2
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam percobaan ini adalah bagaimana menentukan
panjang gelombang sebagai fungsi dari sudut dengan menggunakan alat spektrometri
radiasi benda hitam ?
1.3 Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan panjang gelombang
sebagai fungsi dari sudut dengan menggunakan alat spektrometri radiasi benda hitam.
1.4 Manfaat Percobaan
Adapun manfaat dari percobaan ini adalah dapat menentukan panjang gelombang
sebagai fungsi dari sudut dengan menggunakan alat spektrometri radiasi benda hitam.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Spektrometer
Spektrometer adalah alat untuk mengukur spektrum yang digunakan dalam
spektroskopi. Spektrometer terdiri dari lima bagian utama yaitu, celah masuk,
kolimator, pendispersi, lensa, detektor. Terdapat dua jenis spektrometer jika ditinjau
dari bagian pendispersi, yaitu dengan prisma dan kisi. Pada spektrometer berbasis
prisma, prisma memiliki keuntungan menghasilkan satu spektrum cahaya yang jelas
(terang), tapi nilainya tidak linear. Dispersi akan berkurang secara signifikan di
daerah panjang gelombang merah, dan analisis spektral selanjutnya memerlukan tiga
referensi (pengukuran ulang) untuk kalibrasinya. Sedangkan pada kisi mempunyai
kemampuan untuk memberikan resolusi yang sangat baik, tapi grating juga akan
mendispersikan spektrum visibel pada gambar. Ini berarti tidak semua spektrum
cocok di bidang kamera, mungkin diperlukan beberapa eksposur untuk menangkap
gambar (Harrison, M. K. 2011).
Pada saat ini telah dikembangkan berbagai macam spektrometer baik yang berbiaya
mahal, yang telah di produksi secara umum oleh beberapa perusahaan, untuk aplikasi
medis, astronomi dan yang lain, ada juga berbiaya murah seperti spektrometer dengan
grating yang dikembangkan oleh lighting sciences canada yang dapat digunakan
4
sebagai instrumen pengukuran optik, untuk mengukur spektrum cahaya dari 2
beberapa sumber cahaya. Untuk pengembangan spektrometer berbiaya murah dapat
dipertimbangkan penggunaan webcam sebagai elemen detektor. Telah dikembangkan
spektrometer dengan menggunakan webcam namun elemen lainyng digunakan adalah
grating sebagai elemen pendispersi hal ini yang menjadi perbedaan dalam penelitian
ini (Lighting Sciences Canada Ltd. 2008). Sedangkan salah satu penelitian S2 jurusan
teknik elektro ITS, mengembangkan video spektroskopi dengan menggunakan
jaringan saraf tiruan untuk identifikasi jenis cairan dimana dalam hal ini tidak
dikorelasikan hubungan antara materi yang diuji dengan panjang gelombang yang
dilewatkan. Pada penelitian tugas akhir ini, dilakukan pengembangan spektrometer
yang murah, dengan bagian pendispersi berupa prisma, dan webcam, yang diterapkan
untuk menghitung konsentrasi suatu larutan dengan memperhatikan hubungan
intensitas dan panjang gelombang (Syaifudin, 2001).
2.2 Spektroskopi
Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan
cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi
tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari
interaksi antara cahaya dan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu
kepada cabang ilmu dimana cahaya tampak digunakan dalam teori-teori struktur
materi serta analisis kualitatif dan kuantitatif (Sutrisno, 1986).
5
Dalam masa modern, definisi spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru
yang dikembangkan untuk memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga
bentuk lain dari radiasi elektromagnetik dan non-elektromagnetik seperti gelombang
mikro, gelombang radio, elektron, fonon, gelombang suara, sinar x dan lain
sebagainya. Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis
untuk mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang
diserap (Tim Penyusun, 2016).
Alat untuk merekam spektrum disebut spektrometer. Spektroskopi juga digunakan
secara intensif dalam astronomi dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan teleskop-
teleskop besar mempunyai spektrograf yang digunakan untuk mengukur komposisi
kimia dan atribut fisik lainnya dari suatu objek astronomi atau untuk mengukur
kecepatan objek astronomi berdasarkan pergeseran Doppler garis-garis spektral.
Salah satu jenis spektroskopi adalah spektroskopi infra merah (IR). spektroskopi ini
didasarkan pada vibrasi suatu molekul. Sinar atau cahaya yang berasal dari sumber
tertentu disebut juga sebagai radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik yang
dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah cahaya matahari. Dalam interaksi
materi dengan cahaya atau radiasi elektromagnetik, radiasi elektromagnetik
kemungkinanan dihamburkan, diabsorbsi atau dihamburkan sehingga dikenal adanya
spektroskopi hamburan, spektroskopi absorbsi ataupun spektroskopi emisi.
Pengertian spektroskopi dan spektrofotometri pada dasarnya sama yaitu di dasarkan
6
pada interaksi antara materi dengan radiasi elektromagnetik. Namun pengertian
spektrofotometri lebih spesifik atau pengertiannya lebih sempit karena ditunjukan
pada interaksi antara materi dengan cahaya (baik yang dilihat maupun tidak terlihat).
Sedangkan pengertian spektroskopi lebih luas misalnya cahaya maupun medan
magnet termasuk gelombang elektromagnetik (Tim Penyusun, 2016).
2.3 Teori Planck
Menurut Halliday (1997), Max Planck menemukan rumus dengan cara interpolasi
(fitting) antara rumus Wien dengan rumus Rayleigh Jeans. Planck berhasil
menemukan suatu persamaan matematika untuk radiasi benda hitamyang benar-benar
sesuai dengan data percobaan yang diperolehnya.Persamaan tersebut selanjutnya
disebut Hukum Radiasi Benda Hitam Planck, yang menyatakan bahwa intensitas
cahaya yang dipancarkan dari suatu benda hitam berbeda-beda sesuai dengan panjang
gelombangnya. Teori Planck ini dikenal juga sebagai teori kuantum. Teori kuantum
dari Planck diakui kebenarannya karena dapat dipakai untuk menjelaskan berbagai
fenomena fisika yang saat itu tidak bisa diterangkan dengan teori klasik. Masalah
teoretis ini dipecahkan oleh Max Planck, yang menganggap bahwa radiasi
elektromagnetik dapat merambat hanya dalam bentuk paket-paket, atau kuanta.
Perkembangan teoretis ini akhirnya menyebabkan digantikannya teori
elektromagnetik klasik dengan mekanika kuantum. Saat ini, paket-paket tersebut
disebut foton. Hukum radiasi benda hitam Planck menyatakan bahwa intensitas
7
cahaya yang dipancarkan dari suatu benda hitam berbeda-beda sesuai dengan panjang
gelombang cahaya. Planck mendapatkan suatu persamaan:
E = h
yang menyatakan bahwa energi sebuah foton (E) setara dengan nilai tetapan tertentu
yang dikenal sebagai tetapan Planck (h), dikalikandengan frekuensi (). Hipotesa
Planck yang bertentangan dengan teori klasik tentang gelombang elektromagnetikini
merupakan titik awal dari lahirnya teori kuantum yang menandai terjadinya
revolusidalam bidang fisika. Terobosan Planck merupakan tindakan yang sangat
berani, karena bertentangan dengan hukum fisika yang telah mapan dan sangat
dihormati di era tersebut. Dengan teori ini ilmu fisika mampu menyuguhkan
pengertian yang mendalam tentang alam benda dan materi. Pada mulanya, Planck
sendiri dan fisikawan lainnya menganggap bahwa hipotesa tersebut tidak lain dari
fiksi matematika yang cocok. Namun setelah berjalan beberapa tahun anggapan
tersebut berubah, karena hipotesa Planck tentang kuantum ternyata dapat digunakan
untuk menerangkan berbagai fenomena fisika. Suatu benda hitam akan mengeluarkan
energi pada suatu kecepatan sebanding dengan temperatur mutlaknya, sesuai dengan
persamaan:
E = a.T4 ..................................................................................... (2.2)
Untuk menghitung energi total yang terkandung dalam spektrum yang kelihatan
digunakan integrasi persamaan Plank dengan batas panjang gelombang 0,39 μm
sampai 0,77 μm.
8
2.4 Hukum pergeseran wien
Menurut Daud (2005), Radiasi kalor muncul sebanding suatau spectra kontinu, bukan
spectra diskret seperti garis-garis terang yang dilihat dalam spectra nyala api. Atau
garis-garis gelap yang dapat dilihat dalam cahaya matahari (garis Fraunhofer)
(Spektra adalah bentuk tunggal spectrum) Sebagai gantinya, semua panjang
gelombang hadir dalam distribusi energi kalor yang luas ini. Jika suhu bendahitam
meningkat, panjang gelombang untuk intensitas maksimum (lm) bergeser ke nilai
panjang gelombang yang lebih pendek. Pengukuran spectrum benda hitam
menunjukkan bahwa panjang gelombang untuyk intensitas maksimum (λm) berkurang
dengan meningkatnya suhu, seperti pada persamaan berikut :
λm T = C……………………………….…………..(2.5)
Dengan λm adalah panjang gelombang dengan intensitas maksimum (m), T adalah
suhu mutlak benda hitam (K) dan C adalah tetapan pergeseran Wien = 2,90 x 10 -
3 mK.
Pada suhu yang lebih tinggi (dalm orde 1000 K ) benda mulai berpijar merah,
seperti besi dipanaskan. Pada suhu diatas 2000 K benda pijar kuning atau keputih-
putihan, seperti besi berpijar putih atau pijar putih dari filament lampu pijar. Jika
suatu benda padat dipanaskan maka benda itu akan memancarkan radiasi kalor. Pada
suhu normal, kita tidak menyadari radiasi elektromagnetik ini karena intensitasnya
rendah (Jasjfi, 1987).
9
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
10
Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum yaitu:
Hari/Tanggal : Selasa, 03 Mei 2016
Pukul : 15.40 WITA- Selesai
Tempat : Laboratorium Eksperimen Fisika Dasar FMIPA UNTAD
3.2 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan pada percobaan yaitu:
1. Prism spectrophotometer kit OS-8544 berfungsi sebagai pendispersi sinar datang.
2. Optics bench (60 cm) OS-8541 berfungsi sebagai penyangga optik.
3. Spectrophotometer accessory OS-8537 berfungsi untuk mengamati dan mengukur
sudut deviasi cahaya datang karena pembiasan dan dispersi.
4. Aperture bracket OS-8534B berfungsi sebagai sensor cahaya yang memiliki celah
ukuran yang berbeda, yang menentukan resolusi spasial.
5. Broad spectrum light sensor PS-2150 berfungsi untuk merespon cahaya infra
merah.
6. Rotary motion sensor PS-2120 berfungsi untuk memantau gerakan sudut,
perpindahan sudut, kecepatan sudut, dan data percepatan sudut.
7. Voltage Sensor UI-5100 berfungsi sebagai sensor tegangan yang mempunyai
amplifier.
8. Replacement bulb (10 pk) SE-8509 berfungsi sebagai sumber cahaya pengganti
lampu.
11
9. Banana plug cord-Black SE-9751 berfungsi sebagai kawat konduktor yang
menghubungkan dengan peralatan lainnya.
10. Universal interface UI-5000 berfungsi sebagai port yang menghubungkan
peralatan dengan aplikasi perangkat lunak.
11. PASCO capston berfungsi sebagai aplikasi pengolah data yang memberikan data
yang didapatkan dari percobaan.
12. Cok cabang berfungsi untuk menghubungkan berbagai komponen listrik.
13. Unit Computer berfungsi untuk membaca data pada aplikasi Capston.
3.3 Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja dari percobaan yaitu:
1. Merangkai alat radiasi benda hitam seperti gambar 3.1
Gambar 3.1 Rangkaian alat percobaan spektrometri
2. Membuka aplikasi software capstone dalam komputer.
3. Menyalakan 850 Universal interface sampai terhubung dengan software capstone
di komputer.
12
4. Memasang luas spectrum light sensor dan motion sensor rotary menjadi masukan
PASPORT pada 850 universal interface.
5. Mengatur tingkat sampel sensor cahaya untuk 20 Hz dan tingkat sampel motion
sensor rotary 100 Hz.
6. Memasang sensor tegangan ke analog sebuah masukan pada 850 (Melihat gambar
3.1).
7. Memasang ujung merah untuk memimpin pisang merah pada blackbody light
source.
8. Memasang ujung hitam kepisang hitam pada blackbody light source.
9. Mengatur tingkat sampel tegangan sensor sampai 20 Hz.
10. Mengklik generator sinyal di bagian kiri layar. Mengatur gelombang untuk DC
dan tegangan 4 V balik dengan mengetik atau menggunakan atas bawah tombol
disebelah kanan tegangan bar DC.
11. Mengklik generator sinyal di bagian kiri layar. Menyalakan generator sinyal
dengan mengklik ON.
12. Mengatur lengan bergerak ditengah trek sehingga cahaya untuk menyimpang
yang melewati diatas prisma dari celah menyerang mask sensor.
13. Menyesuaikan lensa focus sehingga gambar pada topeng sensor setajam mungkin.
Sistem ini sekarang juga collimated. Melihat cahaya yang datang dari blackbody
light source.
14. Memutar lengan bergerak sampai melihat spektrum. Melihat spektrum pada layar
light sensor.
13
15. Memegang lengan casnning dan berhenti ketika menekan RECORD. Jika tidak
melawan berhenti, masing-masing berjalan akan memiliki posisi nol yang berbeda
dan tidak melihat posisi puncak dengan benar. Kemudian tekan RECORD dan
melakukan scan.
16. Mengklik untuk berhenti. Di generator sinyal, klik off. Mengklik tombol signal
generator untuk menutup panel signal generator.
17. Melakukan langkah sebelumnya dengan tegangan 7 volt dan 10 volt.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Adapun hasil pengamatan pada percobaan ini adalah :
14
Tabel 4.1 Hasil pengamatan spektrometri untuk tegangan 4 voltNo Intensitas Relatif (%) Sudut (rad) Sudut (º)
1 94.14 0.946 54.22929936
2 94.07 1.654 94.81528662
3 94.09 2.253 129.1528662
4 94.07 3.792 217.3757962
5 94.01 4.756 272.6369427
6 93.99 5.144 294.8789809
7 93.92 6.655 381.4968153
8 93.9 7.212 413.4267516
9 93.72 7.813 447.8789809
10 93.54 8.424 482.9044586
11 93.5 9.62 551.4649682
12 93.47 10.193 584.3121019
13 93.39 11.751 673.6242038
14 93.64 16.185 927.8025478
15 93.75 19.918 1141.796178
16 93.76 20.496 1174.929936
17 93.61 24.941 1429.738854
18 93.59 25.252 1447.566879
19 93.82 29.947 1716.707006
20 93.84 30.197 1731.038217
No Intensitas Relatif (%) Sudut (rad) Sudut (º)
21 93.88 31.901 1828.719745
22 93.93 34.859 1998.286624
23 93.87 35.803 2052.401274
24 93.83 36.042 2066.101911
25 93.88 37.976 2176.968153
15
Tabel 4.2 Hasil pengamatan spektrometri untuk tegangan 7 voltNo Intensitas Relatif (%) Sudut (rad) Sudut (º)
1 90.3 0.405 23.21656051
2 90.21 1.951 111.8407643
3 90.11 3.164 181.3757962
4 90.11 4.364 250.1656051
5 90.08 5.209 298.6050955
6 89.63 8.267 473.9044586
7 89.77 9.795 561.4968153
8 89.68 10.256 587.9235669
9 89.91 13.405 768.4394904
10 90.04 14.995 859.5859873
11 90.18 15.617 895.2420382
12 90.38 19.417 1113.076433
13 90.31 20.226 1159.452229
14 90.35 21.787 1248.936306
15 90.32 22.81 1307.579618
16 89.98 28.818 1651.987261
17 89.98 29.233 1675.77707
18 89.97 30.175 1729.77707
19 89.92 34.243 1962.974522
No Intensitas Relatif (%) Sudut (rad) Sudut (º)
20 89.85 35.849 2055.038217
21 89.87 36.066 2067.477707
22 89.95 37.16 2130.191083
Tabel 4.3 Hasil pengamatan spektrometri untuk tegangan 10 volt
16
No Intensitas Relatif (%) Sudut (rad) Sudut (º)
1 87.07 0.975 55.89171975
2 86.93 1.191 68.27388535
3 86.67 2.41 138.1528662
4 86.61 3.671 210.4394904
5 86.56 4.061 232.7961783
6 86.6 5.069 290.5796178
7 86.44 9.261 530.8853503
8 86.37 10.762 616.9299363
9 86.33 11.11 636.8789809
10 86.52 16.24 930.955414
11 86.57 17.808 1020.840764
12 86.36 21.157 1212.821656
13 86.45 27.871 1597.700637
14 86.44 28.463 1631.636943
15 86.42 29.047 1665.11465
16 86.35 30.839 1767.840764
17 86.33 31.389 1799.369427
18 86.27 32.082 1839.095541
19 86.12 36.444 2089.146497
20 86.15 37.928 2174.216561 Tabel 4.4 Panjang gelombang cahaya dan sudut untuk tegangan 4 Volt
17
18
No Sudut (º) Panjang gelombang (m)1 54.2293 3.18433 x 10-7
2 94.8153 3.01442 x 10-7
3 129.153 3.18604 x 10-7
4 217.376 3.18584 x 10-7
5 272.637 2.4257 x 10-7
6 294.879 3.18619 x 10-7
7 381.497 3.17797 x 10-7
8 413.427 3.17903 x 10-7
9 447.879 3.49459 x 10-7
10 482.904 3.18354 x 10-7
11 551.465 3.17729 x 10-7
12 584.312 3.18237 x 10-7
13 673.624 3.53093 x 10-7
14 927.803 3.18198 x 10-7
15 1141.8 3.17768 x 10-7
16 1174.93 3.18241 x 10-7
17 1429.74 3.18591 x 10-7
18 1447.57 1.98479 x 10-7
19 1716.71 3.47352 x 10-7
20 1731.04 3.18229 x 10-7
21 1828.72 3.16147 x 10-7
22 1998.29 3.17042 x 10-7
23 2052.4 3.18309 x 10-7
24 2066.1 3.18155 x 10-7
25 2176.97 3.17586 x 10-7
0 500 1000 1500 2000 25000.00E+00
5.00E-08
1.00E-07
1.50E-07
2.00E-07
2.50E-07
3.00E-07
3.50E-07
4.00E-07
Sudut (º)
Panj
ang
Gel
omba
ng (m
)
Gambar 4.1 Grafik hubungan panjang cahaya terhadap sudut pada tegangan 4 volt
Tabel 4.5 Panjang gelombang cahaya dan sudut untuk tegangan 7 Volt
Gambar 4.2 Grafik hubungan panjang
cahaya terhadap sudut pada tegangan 7 volt
19
No Sudut (º) Panjang gelombang (m)1 23.2166 3.17949 x 10-7
2 111.841 3.17911 x 10-7
3 181.376 3.1842 x 10-7
4 250.166 3.1803 x 10-7
5 298.605 3.18459 x 10-7
6 473.904 3.11136 x 10-7
7 561.497 -3.48203 x 10-7
8 587.924 3.1862 x 10-7
9 768.439 3.63754 x 10-7
10 859.586 3.17968 x 10-7
11 895.242 3.17801 x 10-7
12 1113.08 2.35839 x 10-6
13 1159.45 3.18515 x 10-7
14 1248.94 3.17753 x 10-7
15 1307.58 2.48032 x 10-7
16 1651.99 3.18617 x 10-7
No Sudut (º) Panjang gelombang (m)17 1675.78 3.17853 x 10-7
18 1729.78 3.6592 x 10-7
19 1962.97 3.07675 x 10-7
20 2055.04 3.13079 x 10-7
21 2067.48 3.16191 x 10-7
22 2130.19 3.17367 x 10-7
Tabel 4.6 Panjang gelombang cahaya dan sudut untuk tegangan 10 Volt
20
No Sudut (º) Panjang gelombang (m)1 55.8917 3.18559 x 10-7
2 68.2739 3.18415 x 10-7
3 138.153 3.18345 x 10-7
4 210.439 3.18044 x 10-7
5 232.796 3.16065 x 10-7
6 290.58 3.43127 x 10-7
7 530.885 3.18055 x 10-7
8 616.93 3.85694 x 10-7
9 636.879 -5.09584 x 10-5
10 930.955 5.70975 x 10-7
11 1020.84 3.17461 x 10-7
12 1212.82 3.17521 x 10-7
13 1597.7 3.4907 x 10-7
14 1631.64 3.18045 x 10-7
15 1665.11 3.17965 x 10-7
16 1767.84 102.6084817 1799.37 -1.16954 x 10-7
18 1839.1 3.17903 x 10-7
19 2089.15 3.18146 x 10-7
20 2174.22 3.17036 x 10-7
0 500 1000 1500 2000 2500-2.00E+01
0.00E+00
2.00E+01
4.00E+01
6.00E+01
8.00E+01
1.00E+02
1.20E+02
Sudut (º)
Panj
ang
Gel
omba
ng (m
)
Gambar 4.3 Grafik hubungan panjang cahaya terhadap sudut pada tegangan 10 volt4.3 Pembahasan
Cahaya merupakan sebuah gelombang yang memindahkan energi tanpa disertai
pemindahan massa. Spektrum cahaya terdiri dari sinar tampak dan tidak tampak.
Sinar tampak meliputi: merah, oranye, kuning, hijau dan ungu (diketahui sebagai
warna pelangi). Sinar-sinar tidak tampak antara lain adalah: Sinar Ultraviolet, Sinar-
X, Sinar Gamma, Sinar Kosmik, Mikrowave, Gelombang listrik dan Sinar
Inframerah. Spektrometer adalah alat yang dapat dipakai untuk mengukur atau
menganalisa panjang gelombang cahaya dengan akurat yaitu dengan menggunakan
kisi difraksi, atau prisma untuk memisahkan panjang gelombang cahaya yang
berbeda. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang
tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan
atau diabsorbsi (Elsa, 2015).
Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah dengan menggunakan alat
spektrometer radiasi benda hitam yang akan menghasilkan nilai intensitas relatif
21
cahaya dan dan sudut yang terbentuk. Cahaya yang datang akan terdispersi oleh
prisma hingga menuju ke rotary motion sensor dan hasil pengukuran oleh
spektrometer akan tercatat oleh komputer di softwere Capstone dengan sudut yang
digunakan adalah sudut 60º karena indeks bias pada prisma teletak pada sudut 60º.
Sedangkan pada pengambilan datanya dilakukan pemasangan luas spectrum light
sensor dan motion rotary sensor yang menjadi masukan PASPORT pada 850
universal Interface, dan mengatur cahayanya pada frekuensi 20 Hz. Pada percobaan
ini menggunakan tiga perlakuan yang sama dengan tegangan yang berbeda-beda yaitu
4 volt, 7 volt dan 10 volt.
Dari percobaan yang dilakukan diperoleh hasil panjang gelombang untuk perlakuan
tegangan 4 volt, 7 volt dan 10 volt secara berturut-turut yaitu 3133 nm, 1186 nm, dan
513 nm. Sedangkan pada grafik hubungan intensitas cahaya dengan panjang
gelombang terbentuk titik puncak dan lembah dengan puncak tertinggi untuk
tegangan 4 volt ialah 94,14 % sedangkan puncak terendah ialah 93,39 %. Untuk
perlakuan kedua dengan tegangan 7 volt diperoleh grafik dengan puncak tertinggi
ialah 90,38 % sedangkan puncak terendah ialah 89,85 % serta untuk perlakuan ketiga
dengan tegangan 10 volt diperoleh grafik hubungan intensitas cahaya dengan sudut
dengan puncak tertinggi ialah 87,07 % sedangkan puncak terendah ialah 86,12 %.
22
Dari hasil tersebut maka dapat dinyatakan bahwa semakin besar nilai tegangan yang
diberikan maka panjang gelombang yang dihasilkan akan semakin pendek sedangkan
semakin kecil nilai tegangan yang diberikan maka panjang gelombang yang
dihasilkan akan semakin besar. Begitu pula dengan nilai intensitas cahayanya akan
semakin kecil bila tegangan yang diberikan semakin besar. Dimana dalam hal ini
intensitas cahaya juga memiliki hubungan terhadap panjang gelombang, dimana
semakin besar nilai intensitas cahaya maka nilai panjang gelombang yang terbentuk
akan semakin kecil. Sedangkan pada hubungan panjang gelombang terhadap sudut
diperoleh grafik yang naik-turun, dimana nilai panjang gelombang mengalami
perubahan yang cukup signifikan terhadap perubahan sudut yang terbentuk.
Berdasarkan hasil yang diperoleh di atas, ini telah sesuai dengan literatur yang ada,
Menurut Daud (2005), dalam hukum pergeseran wien menyatakan bahwa apabila
terjadi peningkatan suhu intensitas cahaya secara maksimum maka akan terjadi
penurunan panjang gelombang cahaya. Dan dari hasil yang diperoleh panjang
gelombang akan semakin kecil ketika tegangan dan intensitas cahayanya semakin
besar atau intensitas cahaya berbanding terbalik terhadap panjang gelombang.
23
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari percobaan ini, yaitu dalam menentukan panjang gelombang
sebagai fungsi dari sudut dengan menggunakan alat spektrometri radiasi benda hitam
diperoleh nilai rata-rata panjang gelombang untuk tegangan 4 volt, 7 volt dan 10 volt
secara berturut-turut yaitu 3133 nm, 1186 nm, dan 513 nm dimana tegangan 4 volt
memiliki intensitas cahaya yang lebih besar dibandingkan intensitas cahaya pada
tegangan 7 volt dan 10 volt. Sedangkan hubungan panjang gelombang terhadap sudut
diperoleh grafik yang naik-turun, dimana nilai panjang gelombang mengalami
perubahan yang cukup signifikan terhadap perubahan sudut yang terbentuk.
5.2 Saran
24
Sebaiknya dalam melakukan percobaan ini praktikan lebih teliti dan serius dalam
melakukan pengambilan data agar hasil yang diperoleh lebih akurat dan sesuai.
25