Download - PEMBIASAN CAHAYA

PEMBIASAN CAHAYA

LAPORAN PRAKTIKUM OPTIK

Disusun oleh:

Nita Nurtafita107016300115

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKAJURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUANUNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA1431 H/2010 M

PERCOBAAN 3

PEMBIASAN CAHAYA

A. Judul Percobaan

Pembiasan cahaya

B. Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan ini yaitu untuk menyelidiki dan menentukan nilai indeks

bias berbagai medium dengan menggunakan prinsip pembiasan cahaya.

C. Teori Dasar

Perbedaan cepat rambat cahaya antar satu medium dengan medium lain

menyebabkan peristiwa perubahan arah rambat (pembelokan) cahaya pada

batas dua medium tersebut. Jika seberkas cahaya melalui bidang batas antara

dua buah medium yang berbeda tingkat kerapatannya, cahaya akan

mengalami perubahan arah rambat atau dibelokkan. Peristiwa pembelokkan

cahaya pada batas dua medium disebut pembiasan. Jadi, pembiasan cahaya

adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya setelah mengalami

perubahan medium.

Indeks bias atau kerapatan optik (optical density) adalah perbandingan

kecepatan cahaya di ruang hampa c, terhadap kecepatan cahaya dalam suatu

bahan atau medium, v. Kecepatan cahaya di medium tidak pernah melebihi

kecepatan cahaya di ruang vakum, besarnya kecepatan di medium selalu lebih

kecil dibanding di vakum.

Setiap medium memiliki indeks bias yang berbeda-beda, karena

perbedaan indeks bias inilah maka jika ada seberkas sinar yang melalui dua

medium yang berbeda kerapatannya maka berkas sinar tersebut akan

dibiaskan. Pada tahun 1621 Snellius, seorang fisikawan berkebangsaan

Belanda melakukan serangkaian percobaan untuk menyelidiki hubungan

antara sudut datang (i) dan sudut bias (r). Hukum pembiasan Snellius

berbunyi:

1. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

2. Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias dari suatu cahaya

yang melewati dua medium yang berbeda merupakan suatu konstanta.

Di samping menunjukkan perbandingan cepat rambat cahaya di dalam

suatu medium, indeks bias juga menunjukkan kerapatan optik suatu medium.

Semakin besar indeks bias suatu medium berarti semakin besar kerapatan

optik medium tersebut. Bila cahaya merambat dari medium kurang rapat ke

medium yang lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal,

sebaliknya bila cahaya merambat dari medium lebih rapat ke medium kurang

rapat akan dibiaskan menjauhi garis normal.

n1 sin θ2=n2sin θ2

sin θ1

sin θ2

=n2

n1

n= cv

Keterangan : n1= indeks bias medium 1

n2= indeks bias medium 2

θ1= sudut datang sinar

θ2= sudut bias sinar

D. Rangkaian Percobaan

E. Alat dan Bahan

1. Kotak sinar laser

2. Kotak kaca pembiasaan

3. Medium Pendispersi: Minyak kelapa, larutan garam, larutan gula, dan Oli.

4. Kertas A4

5. Busur derajat

6. Catu daya

7. Kabel penghubung

F. Prosedur Percobaan

1. Siapkan peralatan seperti telihat pada gambar rangkaian percobaan.

2. Buatlah garis-garis yang membagi kertas A4 menjadi empat bagian yang

sama dengan menggunakan pena.

3. Letakkan kaca yang berisikan medium pendispersi tepat di tengah-tengah

kertas.

4. Letakkan kotak laser tepat tegak lurus/berimpit dengan garis 0⁰. Setelah

instalasi telah terangkai dengan baik, hubungkan kotak laser dengan catu

daya dan nyalakan. Amati gejala yang terjadi!

5. Amati berkas sinar yang dibiaskan medium pendispersi dan catat hasil

pengamatan mu ditabel pengamat.

6. Rekamlah gejala yang terjadi dengan menggunakan kamera yang kamu

miliki.

7. Ulangi langkah percobaan 4 untuk sudut yang berbeda-beda (0⁰ - 90⁰).

8. Ulangi langkah percobaan 7 untuk bahan pembias yang bebeda.

G. Data Hasil Percobaan

Jenis bahan pembiasan 1: Oli

No. ∠i ∠ r Sin i Sin r n (sin i/sin r)

1 20° 15° 0,342 0,258 1,325

2 30° 23° 0,5 0,391 1,278

3 45° 27° 0,707 0,453 1,560

4 60° 37° 0,866 0,602 1,438

5 70° 41° 0,939 0,656 1,431

Jenis bahan pembiasan 2: Minyak Goreng


1 20° 18° 0,342 0,309 1,106

2 30° 27° 0,5 0,453 1,103

3 45° 42° 0,707 0,669 1,056

4 60° 58° 0,866 0,848 1,021

5 70° 68° 0,939 0,927 1,013

Jenis bahan pembiasan 3: Larutan Gula (C6 H12 O6)


1 20° 17° 0,342 0,292 1,171

2 30° 23° 0,5 0,390 1,282

3 45° 32° 0,707 0,529 1,336

4 60° 56° 0,866 0,829 1,044

5 70° 68° 0,939 0,927 1,013

Jenis bahan pembiasan 4: Larutan Garam (NaCl)


1 20° 16° 0,342 0,275 1,243

2 30° 23° 0,5 0,390 1,282

3 45° 34° 0,707 0,559 1,264

4 60° 45° 0,866 0,707 1,224

5 70° 65° 0,939 0,906 1,036

H. Pengolahan dan Analisis Data

Jenis bahan pembiasan 1: Oli

Ket:

X = indeks bias oli hasil percobaan

Kami tidak menemukan indeks bias oli yang sebenarnya.

Harga rata-rata : X̄ ¿∑i=1

nXn

=1,406

Penyimpangan standar : SD=√∑i=1

n |X 1−x|2n

=±

Pengukuran terbaik : pt=x± SD

= 1,406 ±


Ket:

X = indeks bias minyak goreng hasil percobaan

Nilai sebenarnya indeks minyak goreng = 1, 470

No. X

1 1,325

2 1,278

3 1,560

4 1,438

5 1,431

No. X

1 1,106

2 1,103

3 1,056

4 1,021

5 1,013


nXn

=1,059


n |X 1−x|2n

=±


= 1,059 ±

Kesalahan relatif tiap percobaan:

|[ hasil percobaan ]−[ nilai sebenarnya ][ nilai sebenarnya ] |x100 %

Kr1=|1,106−1,4701,470

×100%| = 24,76%

Kr1=|1,103−1,4701,470

×100%| = 24,96%

Kr1=|1,056−1,4701,470

×100%| = 28,16%

Kr1=|1,021−1,4701,470

× 100%| = 30,54%

Kr1=|1,013−1,4701,470

×100%| = 31,08%

Kesalahan relatif rata-rata :

Kr = ∑i=1

nKrn

= 24,76+24,96+28,16+30,54+31,08

5 = 27,9%


No. X

1 1,171

2 1,282

3 1,336

4 1,044

5 1,013

Ket:

X = indeks bias larutan gula hasil percobaan

Nilai sebenarnya indeks larutan gula = 1, 490


nXn

=1,169


n |X 1−x|2n

=±


= 1,169 ±



Kr1=|1,171−1,4901,490

× 100%| = 21,40%

Kr1=|1,282−1,4901,490

× 100%| = 24,96%

Kr1=|1,336−1,4901,490

×100%| = 13,95%

Kr1=|1,044−1,4901,490

×100%| = 29,93%

Kr1=|1,013−1,4901,490

×100%| = 32,01%


Kr = ∑i=1

nKrn

= 21,40+24,96+13,95+29,93+32,01

5 = 24,45%


No. X

1 1,243

2 1,282

3 1,264

4 1,224

5 1,036

Ket:

X = indeks bias larutan garam hasil percobaan

Nilai sebenarnya indeks larutan garam = 1, 516


nXn

=1,209


n |X 1−x|2n

=±


= 1,209 ±



Kr1=|1,243−1,5161,516

×100%| = 18,00%

Kr1=|1,282−1,5161,516

×100%| = 15,43%

Kr1=|1,264−1,5161,516

× 100 %| = 16,62%

Kr1=|1,224−1,5161,516

× 100 %| = 19,26%

Kr1=|1,036−1,5161,516

×100%| = 31,66%


Kr = ∑i=1

nKrn

= 18,00+15,43+16,62+19,26+31,66

5 = 20,19%

I. Hasil Percobaan

Dari hasil percobaan diperoleh data indeks bias rata-rata untuk oli yaitu

1,406 (indeks bias oli yang sebenarnya tidak dapat kami temukan di buku

referensi atau internet) sehingga kami tidak dapat menentukan kesalahan

relatifnya. Indeks bias rata-rata minyak goreng yaitu 1,059 (indeks bias

minyak sebenarnya=1,470) dengan presentasi kesalahan relatif rata-rata yaitu

27,9%. Dan indeks bias rata-rata larutan gula yaitu 1,169 (indeks bias larutan

gula sebenarnya=1,490) dengan presentasi kesalahan relatif rata-rata yaitu

24,45%. Sedangkan indeks bias rata-rata larutan garam yaitu 1,209 (indeks

bias larutan garam sebenarnya=1,516) dengan presentasi kesalahan relatif

rata-rata yaitu 20,19%.

Dari indeks bias hasil percobaan dan indeks bias bahan pendispersi (oli,

minyak, larutan gula dan larutan garam) pada buku referensi, terdapat

kesalahan relatif yang cukup besar, hal tersebut terjadi karena ada kesalahan

paralaks ketika menentukan sudut datang dan sudut bias. Dan kami juga

beranggapan bahwa kotak kaca pembiasan memberikan pengaruh juga,

karena cahaya laser tidak langsung menyentuh bahan pendispersi langsung.

Dari data tersebut diperoleh sudut bias mendekati garis normal (sesuai

dengan hukum II Snellius) nbahan > nudara.

J. Tugas Akhir

1. Tentukanlah indeks bias masing-masing bahan pembias!

Jawab:

Oli = 1,406

Minyak goreng = 1,059

Larutan Gula (C6 H12 O6) = 1,169

Larutan Garam (NaCl) = 1,209

2. Bandingkan nilai indeks bias yang kamu peroleh dengan indeks bias

bahan pembias pada buku-buku referensi. Tentukan nilai presentasi

kesalahan relatifnya!

No.Jenis

BahanIndeks Bias Bahan

Percobaan

Indeks Bias Sebenarnya pada Buku

Referensi

1 Oli 1,406 -

2Minyak Goreng

1,059 1,470

3Larutan

Gula1,169 1,490

4Larutan Garam

1,209 1,516



|[ hasil percobaan ]−[ nilai sebenarnya ][ nilai sebenarnya ] |x100%

Kr1=|1,106−1,4701,470

×100%| = 24,76%

Kr1=|1,103−1,4701,470

×100%| = 24,96%

Kr1=|1,056−1,4701,470

×100%| = 28,16%

Kr1=|1,021−1,4701,470

× 100%| = 30,54%

Kr1=|1,013−1,4701,470

×100%| = 31,08%


Kr = ∑i=1

nKrn

= 24,76+24,96+28,16+30,54+31,08

5 = 27,9%




Kr1=|1,171−1,4901,490

× 100%| = 21,40%

Kr1=|1,282−1,4901,490

× 100%| = 24,96%

Kr1=|1,336−1,4901,490

×100%| = 13,95%

Kr1=|1,044−1,4901,490

×100%| = 29,93%

Kr1=|1,013−1,4901,490

×100%| = 32,01%


Kr = ∑i=1

nKrn

= 21,40+24,96+13,95+29,93+32,01

5 = 24,45%



|[ hasil percobaan ]−[ nilai sebenarnya ][ nilai sebenarnya ] |x100%

Kr1=|1,243−1,5161,516

×100%| = 18,00%

Kr1=|1,282−1,5161,516

×100%| = 15,43%

Kr1=|1,264−1,5161,516

× 100 %| = 16,62%

Kr1=|1,224−1,5161,516

× 100 %| = 19,26%

Kr1=|1,036−1,5161,516

×100%| = 31,66%


Kr = ∑i=1

nKrn

= 18,00+15,43+16,62+19,26+31,66

5 = 20,19%

LAMPIRAN

Dari gambar di atas menunjukkan bahwa cahaya merambat dari medium kurang

rapat ke medium yang lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal

(sesuai dengan hukum II Snellius) nbahan > nudara.

Download - PEMBIASAN CAHAYA

Top Related