jurnal pembiasan
DESCRIPTION
fisikaTRANSCRIPT
RANCANG BANGUN ALAT PERAGA PEMANTULAN DAN PEMBIASAN
CAHAYA DALAM PEMBELAJARAN IPA DI SEKOLAH DASAR (SD)
1Diana Endah Handayani, 2Wawan Kurniawan
1Program Studi Pendidikan Guru SD, IKIP PGRI SEMARANG2Program Studi Pendidikan Fisika, IKIP PGRI SEMARANG
Jl. Lontar no 1 Semarang, Indonesia
E-mail : handayani.h i ta m @ g mail.com
ABSTRAKPenelitian ini belum berhasil membuat secara utuh alat peraga pemantulan dan
pembiasan cahaya tetapi penelitian ini telah berhasil mengukur intensitas pantul dan intensitas yang terbiaskan pada sebuah kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm. Intensitas cahaya terpantul pada kaca tebal 2 mm sebesar 0,51% dan intensitas cahaya yang terbiaskan sebesar 96,42% atau terdapat intensitas cahaya hilang sebesar 3,07% sedangkan pada kaca tebal 3mm peneliti mendapatkan intensitas terpantul sebesar0,66% dan intensitas cahaya terbiaskan sebesar 93,26% atau ditemukan intensitas cahaya yang hilang sebesar 6,08% sehingga peneliti akan menggunakan bahan kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm ini sebagai bahan dasar pembuatan alat peraga pemantulan dan pembiasan untuk siswa SD dengan mencari intensitas pantul, intensitas bias dan intensitas cahaya yang hilang untuk merangsang rasa ingin tahu mereka untuk lebih mendalami pemahaman tentang cahaya dan sifatnya.
Kata kunci: Alat peraga SD, Sifat cahaya, pemantulan dan pembiasan cahaya.
LATAR BELAKANG MASALAH
Ilmu Pengetahuan Alam hakikatnya merupakan ilmu yang mempelajari
tentang gejala alam yang dituangkan berupa fakta, konsep, prinsip dan hukum yang
teruji kebenarannya dan melalui suatu rangkaian kegiatan metode ilmiah. Salah satu
kegiatan yang membantu siswa SD mempelajari alam yaitu dengan menggunakan alat
peraga, karena banyak konsep yang masih abstrak seperti listrik, medan magnet,
cahaya, suhu dan lain – lain. Pemahaman konsep dengan menggunakan pembelajaran
konkret dan gambar sangat membantu siswa dalam memahami materi [1].
Materi pelajaran cahaya disampaikan pada anak SD kelas V semester 2
dengan kompetensi dasar mampu mendiskripsikan sifat – sifat cahaya dan mampu
membuat sebuah karya dari bahan sederhana yang dapat menjelaskan sifat cahaya
1
tersebut. Hal inilah yang mendorong peneliti untuk membuat alat peraga pemantulan
dan pembiasan cahaya agar siswa mempunyai gambaran yang utuh tentang cahaya
dengan sifat – sifatnya seperti pemantulan dan pembiasan [2,3,4]. Beberapa alat
peraga optik untuk mempelajari pemantulan cahaya biasanya menggunakan cermin
yang memang mempunyai sifat pemantulan cahaya yang baik dan pembiasan cahaya
dengan air, tetapi pada penelitian ini kami menawarkan ide tentang pemantulan dan
pembiasan pada bahan acrylic dan kaca dengan sumber cahaya dari laser pointer yang
sangat terarah [5]. Gambar 1 memperlihatkan desain alat peraga yang akan dibangun
peneliti.
Gambar 1. Desain alat peraga pemantulan dan pembiasan cahaya.
Gambar 1 memperlihatkan sebuah laser pointer warna merah ditembakkan mengarah
pada kaca atau acrylic dengan sudut tertentu, maka cahaya laser itu akan dibiaskan
menuju sensor cahaya 1 dan dipantulkan menuju sensor cahaya 2. Penelitian yang
akan dilakukan adalah membuat alat ukur sederhana untuk mengukur intensitas
cahaya yang dibiaskan dan dipantulkan lalu dibandingkan dengan cahaya ketika
secara langsung ditembakkan dari laser ke sensor cahaya 1 tanpa adanya kaca atau
acrylic.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat peraga pemantulan dan pembiasan
cahaya pada kaca dengan sumber cahaya dari laser pointer warna merah, adapun
langakah – langkah penelitian yang kami lakukan terlihat pada Gambar 2 tentang alur
penelitian.
2
A. Persiapan
B. PembuatanSensor cahaya
C. Pembuatan meja kerja optik
D. Uji
E. Simpulan Saran
Gambar 2. Alur penelitian.
Penelitian ini dilakukan dilaboratorium pengembangan pendidikan Fisika pada tahun
2012. Persiapan pertama yang kami lakukan dalam penelitian ini adalah
mempersiapkan alat dan bahan, adapun alat dan bahan yang dibutuhkan dalam
penelitian ini kami tampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian.
ALAT BAHAN1. Solder2. Pemotong
acrylic3. Tang4. Gergaji
1. Bahan uji : Kaca, Acrylic.2. Hambatan : 10KOHM3. Sensor : LDR NORP124. Sumber cahaya : Laser pointer merah5. Alat ukur : multimeter digital6. Power : Adaptor 500mA7. Meja optik : acrylic
Sensor cahaya yang dibangun dalam penelitian ini mengguankan LDR tipe NORP 12
dengan desain rangkaian ditunjukkan pada Gambar 3 berikut ini.
3
Gambar 3. Desain alat ukur cahaya.
Sedangkan meja uji kami buat dari bahan acrylic seperti kami perlihatkan pada
Gambar 4 berikut ini.
Gambar 4. Desain meja uji optik.
Uji pengukuran intensitas pantul dan pembiasan cahaya dilakukan dengan mengukur
intensitas cahaya laser secara langsung lalu dilanjutkan dengan pemberian kaca
dengan sudut 45o lalu diukur intensitas cahaya pantul dan bias dengan menggunakan
sensor cahaya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini telah berhasil menguji intensitas pantul dan bias menggunakan
laser pointer oleh kaca. Gambar 5 menunjukkan foto pengambilan data ukur intensitas
cahaya pantul dan bias.
4
Gambar 5. Foto pengambilan data intensitas cahaya pantul dan bias.
Data penelitian yang kami dapat ditampilkan pada tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Data penelitian dengan sudut 45o.
No Tebal kaca(mm)
Sensor 1(V)
Sensor 2(V)
Pengukuran langsung (V)
12345
2
3,773,763,773,763,77
0,020,020,020,020,02
3,91
678910
3
3,653,653,663,663,66
0,020,020,030,030,03
3,92
Penelitian ini berhasil memperoleh dua data utama yaitu data pemantulan dan
pembiasan cahaya pada kaca dengan ketebalan kaca 2mm dan 3mm. Adapun
ketebalan kaca 2mm kami mendapatkan data pengukuran langsung dari laser pointer
ke sensor 1 sebesar 3,91 V dan ketika kaca dengan ketebalan 2mm kami berikan maka
peneliti mendapatkan cahaya yang dipantulkan rata – rata sebesar 0,02V dan cahaya
yang dibiaskan rata – rata sebesar 3,766 V. Jika kami persentasekan maka kami
mendapati cahaya yang dipantulkan sebesar 0,51% dan yang dibiaskan sebesar
96,42%. Jika peneliti menjumlahkan seluruh intensitas cahaya terukur yang
dipantulkan dan dibiaskan maka peneliti mendapatkan seluruh intensitas terukur5
hanya 96, 93% berarti ada intensitas cahaya yang hilang sebesar 3,07% pertanyaan
yang mendasar adalah kemana perginya intensitas tersebut.
Data kedua dengan ketebalan kaca 3mm peneliti mendapatkan 3,92V
pengukuran cahaya secara langsung dengan sensor 1 dan peneliti mendapatkan rata –
rata sinar pantul sebesar 0,026V atau sebesar 0,663%, rata – rata sinar dibiaskan
sebesar 3,656V atau sebesar 93,26%. Sehingga totol intensitas cahaya terukur sebesar
93,92% atau terdapat intensitas cahaya yang hilang sebesar 6,08%. Analisa data yang
kami dapatkan dalam penelitian ini kami tampilkan pada Tabel 3 berikut ini.
Tabel 3. Hasil analisa data.
Tebal Kaca(mm)
IntensitasTerpantul (%)
IntensitasBias (%)
TotalIntensitas
Terukur (%)
IntensitasHilang (%)
2 0,51 96,42 96,93 3,07
3 0,66 93,26 93,92 6,08
KESIMPULAN
Penelitian ini telah berhasil mengukur intensitas terpantul dan terbiaskan
didalam kaca dengan hasil terdapat intensitas cahaya hilang sebesar 3,07 % oleh kaca
dengan ketebalan 2 mm dan 6,08 % intensitas cahaya hilang dengan ketebalan kaca 3
mm atau terdapat sekitar 3 % intensitas cahaya yang hilang setelah melewati kaca per
1 mm, tentu saja penelitian ini perlu diadakan uji yang lebih mendalam lagi.
Kesimpulan berikutnya adalah penggunaan bahan kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm
dapat digunakan untuk alat peraga pemantulan dan pembiasan cahaya.
SARAN
Penelitian ini perlu diteruskan untuk mencari intensitas pantul dan intensitas
cahaya yang dibiaskan dengan menggunakan bahan uji kaca dengan ketebalan 1 mm,
2 mm, 3 mm, 4 mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8 mm, 9mm, dan 10 mm untuk mencari
hubungan intensitas cahaya yang hilang.
6
DAFTAR PUSTAKA
1. Mutijah, 2008, Mengatasi kesulitan anak dalam pembelajaran pemecahan menggunakan model konkret dan gambar, Jurnal INSANIA Vol. 13. no. hal.311 – 323.
2. P. A. Tipler, 2001, Fisika untuk sains dan teknik edisi 3 (Alih bahasa BambangSoegijono), Erlangga, Jakarta.
3. R. A. Serway, J.W Jewett jr, 2009,Fisika untuk sains dan teknik (Alih bahasaChriswan Sungkono), Salwmba teknika, Bandung
4. Halliday, Resnick, 1999, Fisika edisi 3 (alih bahasa Pantur silaban, Erwin sucipto), Erlangga jakarta.
5. Pedrotti, 1993, Introduction to Optics an second edition, Prentice Hal, New Jersey.
7