laporan praktikum fisika dasar indeks bas lautan

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II

INDEKS BIAS LARUTAN(PERCOBAAN {OP2})

Disusun oleh :

Nama

: AKHMAD REZA FATHAN

NIM

: 115090801111001

Fakultas / Jurusan

: MIPA / FISIKA

Kelompok

: 6

Tanggal praktikum

: 27 April 2012Nama Asisten

: Amrin Fathoni

LABORATORIUM FISIKA DASAR

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG2012BAB IPENDAHULUAN1.1.TUJUAN PERCOBAAN

Setelah menyelesaikan percobaan ini diharapkan peserta praktikum fisika dasar II dengan judul indeks bias larutan dapat menjelaskan prinsip kerja refraktometer abbe, membuat hubungan antara indeks bias dengan konsentrasi larutan gula dan menentukan kadar gula dalam suatu larutan yang tidak diketahui konsentrasinya.

1.2.DASAR TEORI

Ketika gelombang mengenai perbatasan, sebagian energi dipantulkan dan sebagian diteruskan atau diserap. Ketika gelombang dua atau tiga dimensi yang merambat pada satu medium menyebrangi perbatasan ke medium dimana kecepatannya berbeda, gelombang yang ditransmisikan bisa merambat dengan arah yang berbeda dari gelombang datang. Fenomena ini dikenal sebagai pembiasan (Giancoli.2001).Gambar 1

Kecepatan gelombang pada medium 2 lebih kecil daripada medium 1. Pada kasus ini, arah gelombang membelok sehingga ia merambat lebih hampir tegak lurus terhadap batas. Jadi, sudut pembiasan , lebih kecil dari sudut datang . Dari kejadian ini dapat diperlihatkan dengan persamaan : Dengan membagi kedua persamaan ini didapatkan bahwa

Hukum Snell berbunyi rasio dari sinus dari sudut insiden ke sinus dari sudut bias adalah konstan, untuk setiap dua medium. Hukum ini dapat menjadi suatu persamaan :

Hukum Snell ditemukan oleh matematikawan Belanda, Willebroad Snell pada tahun 1621. Dengan mengaplikasikan hukum geometri, persamaan bisa diperlihatkan antara sinar dan batas masing-masing dengan kecepatan cahaya di medium 1 dan kecepatan cahaya di medium 2 (Harris.1980).

Persamaan disebut indeks bias medium 1 dan persamaan disebut indeks bias medium 2. Indeks bias dari suatu larutan tidak terpengaruh oleh sinar datang, tetapi dari karakteristik suatu larutan dan panjang gelombang cahaya yang ditransmisikan (Harris.1980).

Tabel nilai indeks bias di berbagai substansi

SubstansiIndeks Bias

Larutan 20

Bensin1,501

Karbon disulfida1,628

Karbon tetraklorin1,461

Etil alkohol1,361

Gliserin1,473

Air1,333

Es (-8 )1,31

SubstansiIndeks Bias

Gas 0 , 1 atm

Udara 1,000 293

Karbondioksida1,000 45

(Serway.2009)

Dengan frekuensi tertentu dan kejadian pada titik batas antara medium satu dan medium dua, frekuensi dimana gelombang melewati titik batas pada pengamat dalam medium 2 harus sama dengan frekuensi dimana sinar datang tiba. Frekuensi harus tetap sama dengan sinar cahaya datang dari satu medium ke medium lain (Serway.2009).

Kelajuan gem (termasuk di dalamnya cahaya) ketika di vakum, sesuai dengan persamaan Maxwell, adalah . Nilai kelajuan itu berbeda pada medium yang berbeda. Untuk benda bening berpermeabilitas magnet dan di vakum , permitivitas listrik dan di vakum pada tetapan dielektrik k dan tetapan permeabilitas magnet , maka kelajuan cahaya (v) di medium itu menjadi : (Murdeka.2010)

Didefinisikan adanya parameter baru yaitu indeks bias (n) sebagai hasil perbandingan antara kelajuan cahaya di vakum (c) dengan ketika di medium bening yang lain (v) yaitu :

Dimana

Kenyataan menunjukan bahwa k bergantung pada frekuensi medan listrik terdapat pada cahaya sebagai gem (Murdeka.2010).

BAB II

METODOLOGI

2.1.ALAT DAN BAHAN

Alat-alat dan bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan fisika dasar II dengan judul indeks bias larutan adalah refraktometer abbe, sebuah lampu pijar, gula, gelas ukur, air, tisu, pengaduk, dan neraca.

2.2.TATA LAKSANA PERCOBAAN

Dalam praktikum ini hal yang pertama kali dilakukan adalah mempelajari dan mengkalibrasi refraktometer abbe. Diteteskan air murni diatas prisma refraktometer abbe, ditutup dan dicatat indeks bias yang dapat diukur dalam refraktometer abbe. Perhitungan air murni ini diulangi sebanyak tiga kali. Dibuat larutan gula dengan persentase berat 50 % (5 gram gula dalam 5 ml air), 60 % (6 gram gula dalam 4 ml air), 40 % (4 gram gula dalam 6 ml air), 30 % (3 gram gula dalam 7 ml air), 20 % (2 gram gula dalam 8 ml air), 10 % (1 gram gula dalam 9 ml air). Dihitung massa gula sesuai takaran dengan neraca. Dimasukan ke dalam gelas ukur dan diberi air murni sesuai takaran. Larutan dikocok agar gula dapat larut dan bercampur dengan pengaduk. Ditetes larutan gula dengan berbagai konsentrasi satu per satu. Ditutup dan dicatat indeks biasnya. Pengukuran ini dilakukan sebanyak tiga kali. Dibuat sebuah larutan gula dengan konsentrasi yang belum diketahui. Dalam larutan ini dibuat dengan 7 gram gula dan 3 ml air. Diteteskan larutan gula yang belum diketahui konsentrasinya ini diatas prisma refraktometer abbe. Ditutup dan dicatat indeks biasnya (n).2.3.GAMBAR/SET ALAT PERALATAN

BAB IIIANALISIS DAN PEMBAHASAN

3.1. DATA HASIL PERCOBAAN

PROSENTASE LARUTAN (%)INDEKS BIAS (n)

123

0%0,3840,7840,584

10%0,9850,9850,734

20%1,4351,2351,235

30%1,4351,4351,485

40%0,8850,8850,985

50%0,3840,5840,884

60%0,9851,4351,435

Belum diketahui0,5840,7840,784

3.2.PERHITUNGAN

3.2.1.Prosentase larutan 0 % sampai 60 %

a) 0 %

NOINDEKS BIAS (n)|n-n|2

10,3840,04

20,7840,04

30,5840

Jumlah1,7520,08

Rata-rata0,5840,026667

= =

b) 10 %


10,9850,007

20,9850,007

30,7340,028

Jumlah2,7040,042001

Rata-rata0,9013333330,014

= =

c) 20 %


11,4350,017778

21,2350,004444

31,2350,004444

Jumlah3,9050,026667

Rata-rata1,3016666670,008889

= =

d) 30 %


11,4350,000278

21,4350,000278

31,4850,001111

Jumlah4,3550,001667

Rata-rata1,4516666670,000556

= =

e) 40 %


10,8850,001111

20,8850,001111

30,9850,004444

Jumlah2,7550,006667

Rata-rata0,9183333330,002222

= =

f) 50 %


10,3840,054444

20,5840,001111

30,8840,071111

Jumlah1,8520,126667

Rata-rata0,6173333330,042222

= =

g) 60 %


10,9850,09

21,4350,0225

31,4350,0225

Jumlah3,8550,135

Rata-rata1,2850,045

= =

h) Rata-rata


10,5840,179897

20,9010,01148

31,3010,085765

41,4510,196122

50,9180,008126

60,6170,152993

71,2850,07665

Jumlah7,0570,711033

Rata-rata1,0081428570,101576

= =

3.2.2.Prosentase larutan tak diketahui


10,5840,017778

20,7840,004444

30,7840,004444

Jumlah2,1520,026667

Rata-rata0,7173333330,008889

= =

3.3.ANALISIS GRAFIK

3.4.ANALISA HASIL3.4.1.FUNGSI ALAT DAN BAHAN

Dalam percobaan fisika dasar II dengan judul indeks bias larutan dibutuhkan peralatan-peralatan dan bahan-bahan. Peralatan yang digunakan adalah refraktometer abbe, lampu pijar, gelas ukur, tisu, pengaduk, dan neraca. Refraktometer abbe merupakan alat yang berfungsi untuk menghitung nilai indeks bias dari suatu larutan. Lampu pijar digunakan sebagai pemberi cahaya pada pengamatan dengan refraktometer abbe. Gelas ukur digunakan sebagai tempat pembuatan larutan dan sebagai pengukur volume air. Tisu digunakan untuk membersihkan sisa air di prisma refraktometer abbe. Pengaduk digunakan untuk mengaduk gula dan air agar larut dan neraca digunakan untuk menimbang berat gula. Bahan-bahan yang digunakan adalah gula dan air. Gula dan air dibutuhkan untuk membuat larutan gula. Gula dipilih karena mudah untuk larut, mudah didapat dan ketika menjadi larutan pekat, kekentalannya terlihat jelas. 3.4.2.FUNGSI PERLAKUAN

Dalam percobaan ini dilakukan suatu prosedur-prosedur. Dan didalam prosedur inilah dibutukan perlakuan-perlakuan yang baik dan benar agar hasil yang didapat akurat. Pada percobaan indeks bias larutan ini yang dijadikan bahan uji adalah air murni dan larutan gula. Larutan gula digunakan karena mudah dibuat, bahannya mudah didapat dan memiliki kekentalan yang terlihat jelas. Sedangkan air murni digunakan untuk pembanding. Larutan gula yang digunakan memiliki konsentrasi yang berbeda-beda, karena percobaan ini ingin mengetahui pengaruh konsentrasi larutan terhadap indeks bias.

Yang pertama kali dilakukan adalah mengenal dan mengkalibrasi refraktometer abbe. Ada dua lensa, diatas dan dibawah. Lensa diatas untuk menempatkan lensa pada objek larutan sedangkan yang bawah untuk mengukur nilai indeks bias. Refraktometer telah dikalibrasi, dituangkan air murni pada prisma refraktometer abbe. Dinyalakan lampu pijar untuk memberikan cahaya. Pada lensa atas, tempatkan tanda X pada area yang gelap dan pada lensa bawah hitung skala nilai indeks bias. Pengamatannya harus dengan ketelitian tinggi agar hasil yang didapat akurat. Pengamatan air murni selesai, dibersihkan sisa air dari prisma refraktometer abbe. Dibuat larutan gula dengan konsentrasi 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10%. Ditimbang gula dengan neraca sesuai dengan takaran, 60 % (6 gram gula dalam 4 ml air), 40 % (4 gram gula dalam 6 ml air), 30 % (3 gram gula dalam 7 ml air), 20 % (2 gram gula dalam 8 ml air), 10 % (1 gram gula dalam 9 ml air). Ditempatkan pada gelas ukur dan diaduk dengan pengaduk sampai gula larut agar larutan menjadi homogen. Ditetskan setiap larutan berbeda konsentrasinya di prisma refraktometer abbe satu per satu. Pengamatan ini dilakukan tiga kali agar adanya variasi data dan memperkecil ralat. Dibuat juga larutan dengan konsentrasi belum diketahui (dalam percobaan ini 7 gram gula dan 3 ml air).3.4.3.ANALISA HASIL

Indeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan cahaya didalam ruang hampa udara dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium. Secara matematis indeks bias dapat ditulis :

Dimana n adalah indeks bias, c kecepatan cahaya pada ruang hampa dan adalah cepat rambat cahaya pada suatu medium.

Bila dari suatu indeks bias tidak pernah lebih kecil dari satu atau. Indeks bias suatu zat adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara terhadap kecepatan cahaya dalam zat tersebut atau perbandingan sinus sudut datang terhadap sudut sinus bias. Hanya suatu indeks bias berubah-ubah tegantung pada panjang gelombang cahaya dan suhu.

Ketika gelombang mengenai perbatasan, sebagian energi dipantulkan dan sebagian diteruskan atau diserap. Ketika gelombang dua atau tiga dimensi yang merambat pada satu medium menyebrangi perbatasan ke medium dimana kecepatannya berbeda, gelombang yang ditransmisikan bisa merambat dengan arah yang berbeda dari gelomban datang. Fenomena ini dikenal sebagai pembiasan.

Gambar 1

laporan praktikum fisika dasar indeks bas lautan

Documents