Cahaya masuk kedalam balok kaca

Sumber :

http://fisika79.wordpress.com/tag/pem

biasan/. Diakses tanggal 15/6/2012

PEMBELAJARAN INDEKS BIAS MELALUI

PRAKTIKUM OPTIK (PADA ZAT CAIR)

Oleh. Dadan Muslih, Wandy Praginda,

Email. onedy31.cdetep@gmail.com

Siswa belajar IPA pada umumnya berorientasi pada pembuktian-pembuktian teori

semata yang dilakukan di laboratorium. Akibatnya kinerja kemampuan siswa dalam

memecahkan masalah dalam keseharian sangat lemah. Agar siswa cerdas, cakap dan

pandai memecahkan masalah, tentunya siswa harus dibekali dan dilatih tentang

bagaimana memecahkan masalah-masalah IPA tersebut dalam kontek pembelajaran IPA

di sekolah. Melalui Kompetensi Inti Guru: "menguasai materi, struktur, konsep, dan

pola pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran yang diampu", diharapkan

terbagun kompetensi guru fisika dalam "merancang eksperimen fisika untuk

keperluan pembelajaran atau penelitian". Sehingga berdampak positif terhadap

pembelajaran siswa di kelas.

A. Pendahuluan

Peralatan dalam konten ini telah disesuaikan dengan kebutuhan peralatan fisika

yang standar dan merupakan salah satu kelengkapan yang sangat penting dalam

pelaksanaan kegiatan pembelajaran dengan menggunakan peralatan laboratorium,

khususnya peralatan fisika optik. Isinya berupa panduan kegiatan pembelajaran

optik yang memuat bagaimana perolehan konsep-konsep optik (rekonstruksi

perolehan konsep pembiasan), pembuktian, penerapan konsep-konsep, dan

pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari.

Pada kejadian pembiasan, gelombang cahaya

dibelokkan saat melewati batas dua medium

yang berbeda kerapatannya, jika sampainya

pada medium tidak tegak lurus. Hal itu terjadi

karena adanya perubahan kecepatan dari

cahaya pada kedua medium tersebut.

Gejala tersebut dipergunakan untuk

memberikan sebuah nilai tertentu pada suatu

medium yang menunjukkan nilai kerapatan medium tersebut. Nilai tersebut disebut

indeks bias. Indeks bias suatu medium disebut indeks bias mutlak jika kerapatan

medium dibandingkan dengan kekosongan diruang hampa, serta indeks bias relatif

medium adalah perbandingan kerapatan medium satu dengan medium lainnya.

B. Merancang Percobaan Gejala Pembiasan

INDEKS BIAS ZAT CAIR

a. Tujuan Kegiatan : Menyelidiki indek bias zat cair

b. Alat dan Bahan

Statif lengkap dari kit mekanika

Lensa cembung

Cermin datar

Rumah lampu

Catu daya

Kabel penghubung

Pemegang diafragma

Diafragma celah panah

Boshed, dua buah

Air mineral

c. Metode Percobaan

Pada gambar 1 terdapat susunan kedudukan cermin datar, lensa positif, dan

cairan yang ditempatkan di antara lensa cembung dan cermin sebagai cairan

yang akan diuji indek biasnya. Di atas landasan statif diletakkan diafragma celah

panah sebagai objek yang dijepit boshed pada batang

statif.

catu daya

Lensa +

Cairan uji

Diafragma

penyangga celah

cermin

rumahlampu

Fokus lensa positif dapat kita cari

dengan mengatur jarak kedudukan

celah panah dimana bayangannya

berimpit dengan celah panahnya itu

sendiri. Dengan mengukur jarak celah panah saat bayangan

berimpit tersebut terhadap lensa, kita peroleh fokus lensa

Gambar 1. penempatan cairan uji di antara lensa dan cermin datar

(sumber : PPPPTK IPA, Diunduh dan diedit tgl 13/6/2012)

Sekarang kita lepas dulu lensa, dan beri tetes cairan di atas cermin datar kemudian

tempatkan lensa di atas tetes cairan. Susunan ini membentuk susunan dua buah lensa,

yaitu lensa cembung (convex) dan lensa cembung-datar (plane-convex). Jarak fokus

lensa gabungan F, yaitu yang merupakan kombinasi kedua lensa, dapat ditentukan

dengan cara mengatur kembali posisi celah panah hingga berimpit dengan

bayangannya. Dengan menggunakan persamaan lensa gabungan, kita dapatkan fokus

lensa cairan. Dari jarak fokus lensa cairan yang diperoleh, kita tentukan indeks bias n

cairan.

Misalkan panjang fokus lensa cembung adalah f1 , panjang fokus lensa cairan adalah

f2 dan panjang fokus lensa gabungan adalah F. Berdasarkan persamaan lensa

gabungan,

F dan f1 diketahui dari percobaan, maka f2 dapat kita cari dengan menggunakan

persamaan (1).

Persamaan indeks bias lensa, dalam hal ini lensa cembung-datar, plane –convex,

adalah :r

n

rn

f

1)

11)(1(

1 11

2

dengan demikian :

d. Pengamatan dan Data Percobaan

Susun semua peralatan seperti pada gambar 1. Nyalakan lampu dengan

menghidupkan catu daya. Atur cahaya dari rumah lampu hingga semua arah sinar

menuju celah panah. Arahkan sinar yang keluar dari celah panah menuju lensa

cembung, kemudian atur kedudukan vertikal celah panah sehingga diperoleh

bayangan celah panah tampak kelihatan jelas (sesuai celah panah awal). Catat jarak

kedudukan ini, sebagai jarak fokus lensa cembung f1. Selanjutnya, beri tetesan air di

antara lensa dan cermin datar. Kemudian atur kembali sehingga diperoleh bayangan

celah panah samapai terlihat jelas kembali. Catat jarak kedudukan ini, yaitu sebagai

jarak fokus lensa gabungan F . Ulangi percobaan ini untuk berbagai macam air dari

sumber yang berbeda seperti yang ditunjukkan dalam Tabel-1. Hitung pula fokus f2

……….(1)

………(2)

dan indek bias n dengan menggunakan persamaan (2) dari masing-masing data

percobaan yang anda dapatkan untuk setiap macam air.

Tabel-1. Data hasil pengamatan f1, F, dan data perhitungan f2 dan indeks bias n

No Sumber air f1 F f2 n

1.

2.

3.

4.

5.

Aqua merk A

Aqua merk B

Air garam

Air gula

Aquades

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

e. Hasil Percobaan dan Kesimpulan

1) Dengan melihat hasil yang diperoleh dalam Tabel-1. Adakah perbedaan indek bias

dari masing-masing air? Jika ada, manakah indeks bias air yang paling besar dan

yang paling kecil. …………………………………………………………………………………...................………

…………………………………………………………………………………...................………

2) Adakah hubungan antara indek bias dan kwalitas air? …………………………………………………………………………………...................………

…………………………………………………………………………………...................………

3) Apakah kesimpulan anda dari percobaan ini? …………………………………………………………………………………...................………

…………………………………………………………………………………...................………

f. Bahan Diskusi

1) Diskusikan manfaat dari percobaan di atas !

2) Apakah percobaan di atas dapat digunakanan untuk menguji air tertentu dari

merk tertentu pula?

3) Besaran fisika apa lagi yang anda perlukan untuk memperkuat perbedaan dari

setiap macam air tersebut?

DAFTAR PUSTAKA

1) F. Tyler, “Physics Laboratory Manual”, Blackbarrs, 1970

2) www.flinders.edu.au/teach/tutor/demo.pdf

3) J. Ebet, “Physics for Technology”, 1981

4) Akira Hirose, “Introduction to wave phenomena”, 1984

5) Depdiknas, “Kurikulum berbasis kompetensi”, 2004.

6) Depdiknas, “Standar Isi Kurikulum 2006, KTSP”, 2006