pembiasan cahaya pada kaca plan paralel

Upload: nita-nurtafita

Post on 19-Jul-2015

818 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Laporan Praktikum Optik

TRANSCRIPT

PEMBIASAN CAHAYA PADA KACA PLAN PARALELLAPORAN PRAKTIKUM OPTIK

Disusun oleh: Nita Nurtafita 107016300115

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1431 H/2010 M

PERCOBAAN 2 PEMBIASAN CAHAYA PADA KACA PLAN PARALEL

A. Judul Percobaan Pembiasan cahaya pada kaca plan paralel

B. Tujuan Percobaan Tujuan percobaan ini yaitu untuk menyelidiki dan menentukan nilai indek bias dari kaca palan paralel dan air.

C. Teori Dasar Perbedaan cepat rambat cahaya antar satu medium dengan medium lain menyebabkan peristiwa perubahan arah rambat (pembelokan) cahaya pada batas dua medium tersebut. Jika seberkas cahaya melalui bidang batas antara dua buah medium yang berbeda tingkat kerapatannya, cahaya akan mengalami perubahan arah ramabt atau dibelokkan. Peristiwa pembelokkan cahaya pada batas dua medium disebut pembiasan. Jadi, pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya setelah mengalami perubahan medium. Jika seberkas sinar menuju permukaan kaca plan paralel, maka sinar akan mengalami pembiasan sebanyak dua kali. Pembiasan pertama terjadi ketika cahaya masuk ke kaca. Pembiasan kedua terjadi ketika cahaya keluar dari kaca ke udara. Ketika cahaya dari udara masuk ke kaca, cahaya akan dibiaskan mendekati normal. Setelah itu, cahaya akan keluar dari kaca dan dibiaskan oleh udara menjauhi normal.

Perjalanan cahaya yang mengalami pembiasan dua kali dapat dilihat pada gambar disamping.

Besarnya pergeseran sinar (t) pada kaca paln paralel dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan seperti berikut:

Keterangan:

= pergeseran sinar = tabel kaca plan paraleli= r=

sudut datang sudut bias

D. Rangkaian Percobaan

E. Alat dan Bahan 1. Kaca plan paralel 2. Air di dalam wadah plastik bening 3. Kertas A4 yang diberi garis 4. Kertas A4 polos 5. Jarum pentul 4 buah 6. Penggaris 7. Busur derajat 8. Pensil / pena 9. Catu daya

F. Prosedur Percobaan 1. Siapkan peralatan seperti terlihat pada gambar rangkaian percobaan. 2. Bulatlah garis-garis yang membagi kertas A4 menjadi empat bagian yang sama dengan menggunakan pena. 3. Garislah tepi-tepi kaca dengan menggunakan pensil/pena sehingga ukuran kaca tercetak sama persis di atas kertas A4. 4. Posisikan mata kamu di depan kaca plan paralel. 5. Letakkanlah jarum pentul yang pertama di dekat tepi kertas A4, jarum pentul kedua letakkan pada satu garis lurus diantara jarum pertama

dengan kaca plan paralel. 6. Posisikan mata kamu di belakang kaca plan paralel. 7. Letakkan jarum pantul yang ketiga sejajar dengan jarum pertama dan kedua di tepi kertas (dekat dengan mata). Sedangkan jarum ke empat di letakkan di antara jarum ketiga dengan kaca plan paralel. 8. Setelah dianggap sejajar semua, cabutlah keempat jarum tadi. 9. Buatlah garis lurus yang sangat panjang yang menghubungkan lubang jarum pertama dan kedua hingga mengenai pola kaca plan paralel garis ini dapat disebut sebagai garis berkas sinar datang(i), dengan cara yang sama hubungkanlah lubang jarum ketiga dan keempat sehingga mengenai pola kaca plan paralel, garis ini disebut garis berkas sinar paantul (r).

10. Ukur dan catatlah sudut sinar datang ( i) dan sudut sinar pantul ( pada tabel pengamatan.

r)

11. Rekamlah gejala yang terjadi dengan menggunakan kamera yang kamu miliki. 12. Ulangi percobaan sebanyak tiga kali, pada kertas berbeda untuk posisi jarum yang berbeda-beda (sudut kemiringannya terhadap kaca plan paralel). 13. Lampirkanlah berkas gambar pola cahaya yang kamu buat pada percobaan ini di laporan.

G. Data Hasil Percobaan Jenis bahan pembiasan : kaca plan paralel No. 1 2 3 i 30 45 60 r 21 28 35 Sin i 0,5 0,707 0,866 Sin r 0,358 0,469 0,573 n 1,396 1,507 1,5113 d 0,569 cm 1,125 cm 1,754 cm

Jenis bahan pembiasan : air No. 1 2 3 i 30 45 60 r 26 37,5 49 Sin i 0,5 0,707 0,866 Sin r 0,438 0,608 0,754 n 1,141 1,162 1,148 d 0,318 cm 0,674 cm 1,192 cm

H. Pengolahan dan Analisis Data Pergeseran sinar (d) pada kaca plan paralel No. 1 2 3 0,569 1,125 1,754

X1,149 1,149 1,149

XX

XX0,336

2

-0,58 -0,024 0,605

0,000576 0,366

1) Harga rata-rata : X

| | |

=1, 149X | = -0,58 X | = -0,024 X | = 0,605|

2) Penyimpangan deviasi :

X|

3) Kesalahan relatif tiap percobaan Kr =|

100% =19,33%X|

Kr =|

100% =0,8%X|

Kr = 4) Kesalahan relatif rata-rata Kr = 5) Kesalahan mutlak pengukuran Km = Km = Km =

100% =20,16% = 100%= 100% = 100% == 13,43% 100%=101,93% 100%= 2,133% 100%= 34,49%

Indeks bias pada kaca plan paralel (n) No. 1 2 3 1,396 1,507 1,5113

X1,471 1,471 1,471

XX

XX0,005

2

-0,075 0,036 0,0403

0,0012 0,0016

1) Harga rata-rata : X

| | |

=1, 471X | = -0,075 X | = 0,036 X | = 0,0403|

2) Penyimpangan deviasi :

X|

3) Kesalahan relatif tiap percobaan Kr =|

100% =2,5%X|

Kr =|

100% =1,2%X|

Kr = 4) Kesalahan relatif rata-rata Kr = 5) Kesalahan mutlak pengukuran Km = Km = Km =

100% =1,3433% = 100% = 100% = 100% == 1,681% 100% =5,372% 100% = 2,388% 100% = 2,666%

Pergeseran sinar (d) pada air No. 1 2 3 0,318 0,674 1,192

X0,728 0,728 0,728

XX

XX0,168

2

-0,41 -0,054 0,464

0,0029 0,215

1) Harga rata-rata : X

| | |

= 0,728X | = -0,41 X | = -0,054 X | = 0,464|

2) Penyimpangan deviasi :

X|

3) Kesalahan relatif tiap percobaan Kr =|

100% =13,66%X|

Kr =|

100% =1,8%X|

Kr = 4) Kesalahan relatif rata-rata Kr = 5) Kesalahan mutlak pengukuran Km = Km = Km =

100% =15,46% = 100% = 100% = 100% == 10,30% 100% =128,93% 100% = 8,011% 100% = 38,92%

Indeks bias pada air (n) No. 1 2 3 1,141 1,162 1,148

X1,150 1,150 1,150

XX

XX

2

-0,009 0,012 -0,002

0,000081 0,000144 0,000004

1) Harga rata-rata : X

| | |

=1, 150X | = -0,009 X | = 0,012 X | = -0,002|

2) Penyimpangan deviasi :

X|

3) Kesalahan relatif tiap percobaan Kr =|

100% = 0,3%X|

Kr =|

100% = 0,04%X|

Kr = 4) Kesalahan relatif rata-rata Kr = 5) Kesalahan mutlak pengukuran Km = Km = Km =

100% = 0,066% = 100% = 100% = 100% == 1,135% 100% =0,788% 100% = 1,032% 100% = 0,174%

I.

Hasil Percobaan Pada bahan pembias kaca plan paralel saat i=30

Pada bahan pembias kaca plan paralel saat i=45

Pada bahan pembias kaca plan paralel saat i=60

Pada bahan pembias air saat i=30

Pada bahan pembias air saat i=45

Pada bahan pembias air saat i=60

J.

Tugas Akhir 1. Tentukan indeks bias masing-masing bahan pembias! Jawab: Untuk bahan pembias kaca plan paralel:

Untuk bahan pembias air:

2.

Tentukanlah pergeseran sinar pada masing-masing bahan! Jawab: Bahan pembias kaca plan paralel

Bahan pembias air( ( ) )

3.

Bagaimanakah hubungan antara indeks bias bahan terhadap pergeseran sinar? Jawab: Indeks bias nilainya haruslah tetap dan tidak berubah, sedangkan nilai pada pergeseran sinar dipengaruhi oleh sinar datang yang ditentukan. Semakin besar sudut sinar datang dan sinar pantul maka semakin besar pula nilai pergeseran sinarnya. Begitu juga sebaliknya, semakin kecil sudut sinar datang dan sinar pantul maka semakin kecil pula nilai pergeseran sinarnya. Jadi, hasil indeks bias dan pergeseran sinar sangat dipengaruhi besar kecilnya sudut sinar datang dan sinar pantul.

4.

Bandingkan nilai indeks bias yang kamu peroleh dengan indeks bias bahan pembias pada buku-buku referensi. Tentukan nilai presentase kesalahan relatifnya!

Jawab: Indeks bias kaca plan paralel No. 1 2 3 Indeks Bias Percobaan Kaca Plan Paralel 1,396 1,507 1,5113 Indeks Bias Kaca Plan Paralel pada Buku Referensi 1,5 1,5 1,5

Nilai presentasi kesalahan relatifnya adalah: ( ( ( ) ) )

Indeks bias air No. 1 2 3 Indeks Bias Percobaan Air 1,141 1,162 1,148 Indeks Bias Air pada Buku Referensi 1,33 1,33 1,33

Nilai presentasi kesalahan relatifnya adalah: ( ( ( ) ) )

K. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Pada setiap percobaan yang memiliki sinar datang dan sudut pantul yang berbeda-beda maka akan menghasilkan indeks bias dan pergeseran sinar yang berbeda pula. Dari percobaan tersebut dapat juga dilihat bahwa tiap-tiap sudut datang dan sudut pantul memiliki perbedaan pada nilai pergeseran sinar dan perbedaan indeks bias yang digunakan sesuai dengan bahan yang digunakan. Semakin kecil sudut sinar datang dan sinar pantul maka indeks bias dan pergesaran sinarnya makin kecil. Begitu juga sebaliknya. Jadi, hasil indeks bias dan pergeseran sinar sangat dipengaruhi besar kecilnya sudut sinar datang dan sinar pantul. Saran Dalam melalukan percobaan, hendaknya mengikuti prosedur pengamatan dengan baik agar mendapatkan hasil atau data yang maksimal.