fsk kaca plan paralel
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
KACA PLAN PARALEL
Disusun Oleh :
Nama : Hana Nikma Ulya
Kelas : XI IPA 4
No. Absen : 19
SMA NEGERI 3 SALATIGA
2011/2012
KACA PLAN PARALEL
1. Tujuan
a. Mengukur indeks bias kaca plan parallel ( n )
b. Mengukur besar pergeseran sinar datang dan sinar pergi ( t )
2. Alat yang digunakan
Kaca plan parallel 1 buah
Papan tripleks 1 buah
Jarum pentul 4 buah
Paku payung 4 buah
Busur derajat 1 buah
Kertas gambar 1 buah
3. Dasar Teori
Pembiasan cahaya adalah peristiwa
pembelokan arah rambat cahaya
setelah mengalami perubahan
medium. Peristiwa pembiasan cahaya
ini disebabkan karena perbedaan
cepat rambat cahaya antar satu
medium dengan medium lain yang
berbeda kerapatannya yang
mengakibatkan cahaya akan mengalami perubahan arah rambat atau berbelok.
Jika seberkas sinar melalui permukaan kaca plan parallel, maka sinar akan mengalami
pembiasan sebanyak dua kali. Pembiasan pertama terjadi ketika cahaya masuk ke kaca. Ketika
cahaya dari udara masuk ke kaca, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Setelah itu,
cahaya akan keluar dari kaca ke udara dan dibiaskan menjauhi garis normal. Hal ini sesuai
dengan hukum II Snellius atau hukum II pembiasan yang berbunyi: sinar datang dari medium
kurang rapat menuju medium lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal, sedangkan sinar
datang dari medium yang lebih rapat menuju ke medium kurang rapat dibiaskan menjauhi
garis normal. Besarnya pergeseran sinar (t) pada kaca plan parallel dapat ditentukan dengan
persamaan :
t=d sin(i−r )
cosr
Keterangan : t = pergeseran sinar
d = tebal kaca plan parallel
i = sudut datang
r = sudut bias
Menurut Huygens, perbandingan cepat rambat cahaya pada ruang hampa dengan cepat
rambat cahaya pada zat (medium) tertentu disebut indeks bias. Dengan demikian, indeks bias
(n) zat dapat ditulis dengan rumus :
n= ccn
Oleh karena perubahan cepat rambat cahaya hanya diikuti oleh perubahan panjang
gelombang (λ) dengan besar frekuensi (f) tetap, indeks bias dapat ditulis sebagai berikut :
n= ccn
= λλn
Dari rumus diatas, dapat diturunkan rumus berikut :
n1=cc1
;n2=cc2
n1
n2
=
cc1
cc2
= cc1
×c2
c=c2
c1
n1
n2
=c2
c1
=λ2
λ1
×f 2
f 1
; f 1=f 2
n1
n2
=c2
c1
=λ2
λ1
n1
n2
=λ2
λ1
→n1
n2
=OB'OA '
n1
n2
=OB×sin rOA× sin i
;OA=OB
n1
n2
=sin rsin i
→n1× sin i=n2× sin r
Keterangan :
n = indeks bias zat
c = cepat rambat cahaya di ruang hampa
cn = cepat rambat cahaya pada zat
Keterangan :
λ = panjang gelombang cahaya di ruang hampa
λn = panjang gelombang cahaya pada zat
Sedangkan menurut Snellius, perbandingan antara proyeksi sinar datang dengan
proyeksi sinar bias yang sama panjangnya pada bidang batas merupakan bilangan tetap.
Bilangan tetap itu disebut indeks bias. Pernyataan Snellius ini dapat dirumuskan :
n=Ax1
Ax2
4. Cara Kerja
a. Susun alat seperti pada gambar dengan sudut 1 = 20o.
b. Tandai batas-batas kaca plan parallel.
c. Tancapkan jarum pentul P1 dan P2, amati dari sisi yang lain hingga kedua jarum kelihatan
berimpit. Dalam kedudukan ini tancapkan jarum P3 dan P4 hingga keempat jarum kelihatan
berimpit.
d. Angkat kaca dan hubungkan P3 dan P4 hingga memotong batas kaca di B, hubungkan titik
A dan B, melalui titik-titik ini buat garis normalnya.
e. Ukurlah besar sudut datang i dan sudut bias r serta besar pergeseran sinar ( t ).
f. Melalui titik pusat A buat lingkaran, proyeksikan titik potong lingkaran dengan sinar
datang ke bidang batas kaca (misal x1) dan proyeksikan titik potong lingkaran dengan sinar
bias ke bidang batas kaca (misal x2), ukurlah jarak Ax1 dan jarak Ax2.
g. Ulangi percobaan a) sampai dengan percobaan f) dengan sudut datang i=30o dan i=40o.
5. Data Hasil Percobaan
d = 6 cm
No
.i r Ax1 Ax2 Sin i Sin r
sin isin r
Ax1
Ax2t
1 20o 13o 1,1 0,7 0,34 0,22 1,54 1,57 0,8
2 30o 18o 1,5 1 0,5 0,30 1,67 1,5 1,5
3 40o 24o 1,9 1,2 0,64 0,40 1,6 1,58 2,1
4 50o 28o 2,3 1,4 0,74 0,46 1,6 1,64 2,9
6. Perhitungan
a. Indeks bias kaca dengan persamaan nu sin i=nksin r
Percobaan 1
nk=nusin i
sin r
nk=1 sin 20 °sin 13 °
nk=0,340,22
=1,54
Percobaan 2
nk=nusin i
sin r
nk=1sin 30 °sin 18 °
nk=0,5
0,30=1,67
Percobaan 3
nk=nusin i
sin r
nk=1 sin 40 °sin 24 °
nk=0,640,4
=1,6
Percobaan 4
nk=nusin i
sin r
nk=1sin 50 °sin 28 °
nk=0,760,46
=1,65
b. Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil data Ax1 / Ax2 dengan indeks bias kaca
Percobaan 1
Ax1
Ax2
=1,10,7
=1,57
Indeks bias kaca menurut persamaan nu sin i=nksin r adalah 1,54.
Selisih = 0,03
Percobaan 2
Ax1
Ax2
=1,51
=1,5
Indeks bias kaca menurut persamaan nu sin i=nksin r adalah 1,67
Selisih = 0,17
Percobaan 3
Ax1
Ax2
=1,91,2
=1,58
Indeks bias kaca menurut persamaan nu sin i=nksin r adalah 1,6.
Selisih = 0,02
Percobaan 4
Ax1
Ax2
=2,31,4
=1,64
Indeks bias kaca menurut persamaan nu s∈i=nk sin r adalah 1,65.
Selisih = 0,03
Oleh karena perbedaan yang sedikit antara hasil Ax1/Ax2 dan hasil indeks bias menurut
persamaan nu sin i=nksin r , maka bias dikatakan hasil Ax1/Ax2 dan hasil indeks bias
menurut persamaan nu sin i=nksin r adalah relatif sama.
c. Perbandingan antara t hasil percobaan dengan t hasil persamaan t=d sin(i−r )
cosr
Percobaan 1
t=d sin (i−r )
cos r
t=6sin (20−13)°
cos13 °=6 x0,121
0,97=0,731
0,97=0,75cm
t hasil pengukuran = 0,8 cm
selisih = 0,05 cm
Percobaan 2
t=d sin (i−r )
cos r
t=6sin (30−18)°
cos18 °
t=6 x0,2070,95
=1,2420,95
=1,30cm
t hasil pengukuran = 1,5 cm
selisih = 0,2 cm
Percobaan 3
t=d sin (i−r )
cos r
t=6sin (40−24)°
cos24 °
t=6 x0,2750,91
=1,650,91
=1,81cm
t hasil pengukuran = 2,1 cm
selisih = 0,29 cm
Percobaan 4
t=d sin (i−r )
cos r
t=6sin (50−28)°
cos28 °
t=6 x0,3740,88
=2,2440,88
=2,55cm
t hasil pengukuran = 2,9 cm
selisih = 0,4 cm
7. Kesimpulan
Cahaya akan dibiaskan atau dibelokkan apabila melalui dua medium yang berbeda
kerapatannya.
Indeks bias zat dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan nu sin i=nksin r atau
dengan persamaan Ax1
Ax2.
Nilai indeks bias kaca plan parallel ± 1,5.
Nilai pergeseran sinar datang dan sinar pergi dipengaruhi oleh besar sudut datang dan
sudut sinar pergi. Semakin besar sudut sinar datang, maka semakin besar pula sudut sinar
pergi dan pergeseran antara sinar datang dan sinar pergi. Begitu juga sebaliknya.
Salatiga, 11 Mei 2012
Praktikan,
Hana Nikma Ulya