KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN NASIONALUNIVERSITAS NEGERI SURABAYAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMPROGAM STUDI PENDIDIKAN SAINS 2012

NAMA KELOMPOK: 1. UJI FIRMANTO(113654205) 2. ANDARINA I.R.(113654206) 3. RIO BASKARA(II3654214) 4. MIFTAHUL JANNAH(113654224)PEMBIASAN PADA PRISMA ABSTRAKTelah kami lakukan percobaan pada tanggal 26 Februari 2014 di Labolatorium Pendidikan Sains Unesa mengenai pembiasan pada prisma yang bertujuan untuk menentukan sudut deviasi minimum dan indeks bias prisma. Dalam percobaan kali ini metode yang kami gunakan adalah dengan menentukan sudut bias akhir (r2), dan kami akan mendapatkan indeks bias dengan menggunakan persamaan , percobaan ini dilakukan sebanyak 5 kali penguangan pada masing-masing prisma dengan memanipulasi sudut datang. Sehingga akan diketahui indeks bias pada prisma dengan = 60o dan = 90o. Indeks bias pada prisma dengan = 60o sebesar (1,010,01) sementara pada prisma dengan = 90o didapatkan indeks bias sebesar (1,0280,017). Maka didapat taraf ketelitian pada prisma dengan = 60o sebesar 99,01% dan taraf ketelitian pada prisma dengan = 90o sebesar 98,4%. Sedangkan untuk menentukan sudut deviasi minimum dengan menggunakan persamaan : didapatkan hasil Pada prisma dengan = 60o sebesar 31,05o dan pada prisma dengan = 90o sebesar 48.65o.

BAB IPENDAHULUANA. Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari, cahaya matahari dan sinar lampu akan menembus benda yang bisa dilewati dan akan dibiaskan jika menembus kaca. Pembiasan cahaya pada kaca ini akan mengakibatkan pembelokan cahaya. Adanya pembiasan cahaya ini menunjukkan sinar dating, sinar pantul dan sudut yang terbentuk. Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Hubungan antara sudut datang, sudut pantul dan besarnya sudut bias dinyatakan dalam hukum snellius yang berbunyi : dalam peristiwa pembiasan cahaya, perbandingan sinus sudut dating dan sinus sudt bias adalah konstan. Pada percobaan ini akan dilakukan pada 2 buah prisma dengan sudut pembias prisma yang berbeda.

B. Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah berdasarkan latar belakang di atas adalah:1. Bagaimana menentukan besarnya deviasi minimum?2. Bagaimana menentukan besarnya deviasi indeks bias prisma?

C. Tujuan Tujuan percobaan ini adalah sebagai berikut :1. Untuk menentukan besarnya deviasi minimum.2. Untuk menentukan besarnya deviasi indeks bias prisma.

BAB IIDasar TeoriA. Pengertian PrismaDalam geometri, prisma adalah bangun ruang tiga dimensi yang dibatasi oleh alas dan tutup identik berbentuk segi-n dan sisi-sisi tegak berbentuk segiempat. Dengan kata lain prisma adalah bangun ruang yang mempunyai penampang melintang yang selalu sama dalam bentuk dan ukuran. Prisma segitiga memiliki 5 sisi, 9 rusuk dan 6 titik sudut. Selain itu prisma dapat juga diartikan sebagai zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. B. Pembiasan Cahaya Pada PrismaPembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Indeks bias mutlak suatu bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepatan cahaya di bahan tersebut. Indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias dua medium berbeda. Indeks bias relatif medium kedua terhadap medium pertama adalah perbandingan indeks bias antara medium kedua dengan indeks bias medium pertama. Pembiasan cahaya menyebabkan kedalaman semu dan pemantulan sempurna.Apabila seberkas sinar datang pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut sebagai bidang pembias I, akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai pada bidang pembias II, berkas sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal.Pada bidang pembias I, sinar dibiaskan mendekati garis normal, sebab sinar datang dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat yaitu dari udara ke kaca. Sebaliknya pada bidang pembias II, sinar dibiaskan menjahui garis normal, sebab sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik kurang rapat yaitu dari kaca ke udara. Sehingga seberkas sinar yang melewati sebuah prisma akan mengalami pembelokan arah dari arah semula. Cahaya yang melalui prisma akan mengalami dua kali pembiasan, yaitu saat memasuki prisma dan meninggalkan prisma. Jika sinar datang mula-mula dan sinar bias akhir diperpanjang, maka keduanya akan berpotongan di suatu titik danmembentuk sudut yang disebut sudut deviasi. Jadi, sudut deviasi () adalah sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang mula-mula dengan sinar yangmeninggalkan bidang pembias atau pemantul.

Dengan = sudut deviasii1 = sudut datang pertamar1 = sinar bias pertamai2 = sudut datang akhirr2 = sinar bias akhir = sudut pembias prismaGambar : Pembiasan Cahaya pada Prisma

Gambar di atas memperlihatkan bahwa berkas sinar tersebutdalam prisma mengalami dua kali pembiasan sehingga antara berkas sinar masuk ke prisma dan berkas sinar keluar dari prisma tidak lagi sejajar. Besarnya sudut deviasi tergantung pada sudut datangnya sinar.Jadi, sudut deviasi dirumuskan sebagai:

= ( i1 + r2 ) -

Gambar : Sudut deviasi prisma merupakan fungsi sudut datang i1

Berdasarkan grafik di atas, besarnya sudut deviasi sinar bergantung pada sudut datangnya cahaya ke prisma. Apabila sudut datangnya sinar diperkecil, maka sudut deviasinya pun akan semakin kecil. Sudut deviasi akan mencapai minimum (m atau =0) jika sudut datang cahaya ke prisma sama dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi segitiga sama kaki, sehingga berlaku: i1= r2= i (dengan I adalah sudut datang cahaya ke prisma) dan i2=r1=r (dengan r adalah sudut bias cahaya memasuki prisma). Oleh karena itu, persamaan sudut deviasi di atas dapat dituliskan kembali dalam bentuk:Untuk 15o

Untuk 15o C. Hukum SnelliusDalam pembiasan cahaya terdapat suatu hukum yang dikenal dengan Hukum Snellius. Hukum Snellius adalah rumus matematika yang memberikan hubungan antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, seperti udara dan gelas atau kaca. Hukum ini juga dikenal sebagai Hukum Descartes atau Hukum Pembiasan. Hukum Snellius terdiri atas dua hukum, yaitu:Hukum Snellius I : Jika suatu cahaya melalui perbatasan dua jenis zat cair, maka garis semula tersebut adalah garis sesudah sinar itu membias dan garis normal dititik biasnya, ketiga garis tersebut terletak dalam satu bidang datar.Hukum Snellius II :Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias selalu konstan. Nilai konstanta dinamakan indeks bias (n).

dimana: n1: indeks bias medium di sekitar prisma (biasanya adalah udara)n2: indeks bias prisma.

BAB IIIMETODE PERCOBAANA. ALAT DAN BAHAN Kaca prisma 6001 buah Kaca prisma 9001 buah Busur1 buah Pensil1 buah Kertas putih polos10 buah Jarum pentul1 kotak Penggaris1 buah

B. VARIABEL YANG DIGUNAKAN Variabel manipulasi: sudut datang Variabel kontrol: tebal prisma. sudut pembiasan prisma Variabel respon: sinar bias akhir

C. LANGKAH PERCOBAANMeletakkan prisma di atas kertas putih, kemudian menggaris tepi-tepi prisma. Menggangkat prisma dan membuat garis normal pada prisma. Menentukan sudut datang dengan membuat garis dan menancapkan dua jarum pentul pada garis datang. Meletakkan kembali prisma sesuai dengan posisi semula. Meletakkan dua jarum pentul disisi yang lain prisma dengan memperhatikan sudut pembiasan prisma, sehingga empat jarum tersebut tampak segaris. Mengukur sudut yang dibentuk oleh prisma tersebut. Mengulangi langkah di atas dengan sudut datang yang berbeda serta sudut pembiasan prisma yang berbeda.

BAB IVDATA DAN ANALISISA. DATATable 1. pengamatan prisma 600No percobaani (0)r (0) (0)

1202060

2222160

3242460

4262560

5282860

Table 2. pengamatan prisma 900No percobaani (0)r (0) (0)

1201990

2222090

3242490

4262690

5282890

B. ANALISIS Pada prisma 600i (0)r (0) (0)Sin iSin rn

202060-0,340,341

222160-170,370,351,05

242460-0,400,401

262560-80,430,421,02

282860-0,460,461

m = 1 Pada prisma 900i (0)r (0) (0)Sin iSin rn

201990-510,340,321,06

222090-480,370,341,08

242490-0,400,401

262690-0,430,431

282890-0,460,461

m = 1

Pada percobaan kali ini, nilai n tidak sesuai dengan nilai teoritis yang seharusnya bernilai 1,5. Serta nilai dari standart deviasi minimum juga tidak sesuai dengan teori yang sudah ada, karena pada dasarnya nilai dari standart deviasi minimum dalam satu prisma hanya dimiliki oleh satu sudut yang ditunjukkan dengan adanya persamaan besarnya sudut datang dan sudut biasnya, sedangkan pada percobaan kali ini ada beberapa sudut yang memiliki sudut datang dan sudut bias yang sama. Beberapa kesalahan tersebut bisa terjadi karena keterbatasan dati penglihatan peneliti dalam hal melihat jarum pentul yang sejajar.Sedangkan dari taraf ketelitian, pada prisma dengan sudut 600 memiliki taraf ketelitian bernilai 99,01 %, dan pada prisma dengan sudut 900 memiliki taraf ketelitian sebesar 98,4%. Hal ini belum sesuai dengan nilai teoritis dikarenakan keterbatasan indra penglihatan dari pengamat.

BAB VPEMBAHASANA. DiskusiDari hasil percobaan yang telah kami lakukan, nilai indeks bias prisma dengan = 60o dan = 90o mendekati maksimal. Namun, terdapat kurangnya ketelitian yang diakibatkan oleh tidak maksimalnya kemampuan jarak pandang mata pengamat terhadap sinar bias akhir yang paling tepat, sehingga masih terdapat ketidakketelitian dalam menghitung indeks bias. Indeks bias pada prisma dengan = 60o sebesar (1,010,01) sementara pada prisma dengan = 90o didapatkan indeks bias sebesar (1,0280,017). Maka didapat taraf ketelitian pada prisma dengan = 60o sebesar 99,01% dan taraf ketelitian pada prisma dengan = 90o sebesar 98,4%. Sudut deviasi minimum dapat terjadi jika i1= r2= i (dengan I adalah sudut datang cahaya ke prisma) dan i2=r1=r (dengan r adalah sudut bias cahaya memasuki prisma). Apabila sudut datangnya sinar diperkecil, maka sudut deviasinya pun akan semakin kecil. Sudut deviasi akan mencapai minimum (m atau =0) jika sudut datang cahaya ke prisma sama dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi segitiga sama kaki. Pada percobaan yang kami lakukan terdapat 3 pecobaan yang menunjukan i1= r2= i dan i2=r1=r , akan tetapi pada satu prisma hanya terdapat satu sudut deviasi minimum. Pada prisma dengan = 60o sebesar 31,05% sementara pada prisma dengan = 90o sebesar 48,65%. Hasil tersebut belum sesuai dengan teori dimana hanya ada terdapat satu sudut deviasi minimum pada satu prisma, hal ini disebabkan oleh kurangnya ketelitian pengamat dalam melihat dan menentukan sinar bias akhir.

B. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis percobaan yang kami lakukan dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:1. Indeks bias dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan Pada prisma dengan = 60o sebesar (1,010,01) Pada prisma dengan = 90o sebesar (1,0280,017)2. Sudut deviasi minimum jika sudut datang cahaya ke prisma sama dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi segitiga sama kaki, sehingga berlaku: i1= r2= i (dengan I adalah sudut datang cahaya ke prisma) dan i2=r1=r (dengan r adalah sudut bias cahaya memasuki prisma).3. Sudut deviasi minimum pada prisma dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan Pada prisma dengan = 60o sebesar 31,05o Pada prisma dengan = 90o sebesar 48.65o

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2013. Prisma (geometri). Dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Prisma_(geometri). Diakses 3 Maret 2014.Budiyanto, Joko. 2009. Fisika :Untuk SMA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.Giancoli, Douglas C., 2001. Fisika Dasar Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga Holiday and Resnick, 1996. Fisika. Jakarta: Erlangga.Sutrisno, 1983. Seri Fisika Dasar : Gelombang dan Optik. Bandung : ITB.Swastikayana, 2009. Pembiasan Cahaya. Dalam. http://swastikayana.wordpress.com/pembiasan-cahaya/. Diakses 4 Maret 2014.

LAMPIRAN

Pada sudut 600n1 sin = nk sin

1 sin = 1,5 sin

1 sin = 0,25

= 14,47= 28,95m= 31,050

ndd2

1-0,011.10-4

1,050,0416.10-4

1-0,011.10-4

1,020,011.10-4

1-0,011.10-4

n 5,05d2 0,002

1,01

SD = = = 0,01

Ketidak pastian = 0,009 x 100%= 0,99%Ketelitian(100-0,99)% = 99,01%

Pada sudut 900n1 sin = nk sin

1 sin = 1,5 sin

1 sin = 0,353

= 20,67= 41,34m= 48,650ndd2

1,060,03210,24.10-4

1,080,05227,04.10-4

1-0,0287,84.10-4

1-0,0287,84.10-4

1-0,0287,84.10-4

n 5,14d2 60,8.10-4

1,028

SD = = = 0,017

Ketidak pastian = 1,6%Ketelitian(100-1,6)% = 98,4%