pembiasan dan pemantulan gelombang.docx

Download Pembiasan dan Pemantulan Gelombang.docx

Post on 02-Jan-2016

619 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA EKSPERIMEN IBAditya Satriady (140310110047)Jurusan Fisika, FMIPA Universitas PadjadjaranSenin, 6 Mei 2013

ABSTRAK

Gelombang adalah suatu getaran yang merambat. Dalam perambatannya, gelombang membawa suatu energi. Dengan kata lain, gelombang merupakan getaran yang merambat, dimana getaran sendiri merupakan sumber gelombang. Jadi, gelombang adalah getaran yang merambat dan gelombang yang bergerak akan merambatkan energi / tenaga. Satuan yang dimiliki gelombang adalah panjang gelombang, frekuensi, dan cepat rambat gelombang. Umumnya cepat rambat gelombang pada medium yang sama bernilai tetap. Praktikum kali ini akan mengamati perubahan panjang gelombang di dalam tangki riak yang memiliki dua kedalaman air yang berbeda, yaitu kedalaman air dangkal dan kedalaman air dalam yang diatur melalui objek yang ditempatkan pada tangki riak, sehingga akan didapat nilai panjang gelombang dan cepat rambat gelombang dalam dua kedalaman air yang berbeda.

BAB IPENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANGGelombang merupakan suatu getaran yang merambat dimana memiliki nilai panjang gelombang, cepat rambat gelombang, dan frekuensi. Pada umumnya nilai tersebut akan sama jika berada pada satu medium tetap. Namun, nilai tersebut akan berubah ketika medium (dalam hal ini air) memiliki kedalaman yang berbeda, yaitu dalam dan dangkal.

1.2. TUJUAN PERCOBAAN- Mempelajari prinsip penjalaran gelombang.- Menghitung kecepatan penjalaran gelombang.- Mengetahui prinsip pembiasan dan pemantulan gelombang.

1.3. IDENTIFIKASI MASALAHMengetahui pengaruh perbedaan kedalaman air terhadap kecepatan penjalaran gelombang, menentukan kecepatan perambatan gelombang pada kedalaman air yang berbeda, mengukur sudut datang dan sudut pantul saat terjadi pemantulan dan permbiasan.

1.4. SISTEMATIKA PENULISAN- BAB I. PENDAHULUANBerisi tentang latar belakang, tujuan, dan identifikasi masalah dalam percobaan, sistematika penulisan laporan, serta tempat dan waktu pelaksanaaan percobaan.- BAB II. TINJAUAN PUSTAKABerisi tentang teori-teori yang berhubungan dengan praktikum dan dapat menunjang kaidah-kaidah pelaksanaan praktikum.- BAB III. METODOLOGI PERCOBAANBerisi tentang alat-alat yang dipergunakan pada saat praktikum serta prosedur pelaksanaan praktikum.- BAB IV. DATA DAN PEMBAHASANBerisi tentang data pengamatan praktikum, pengolahan data beserta analisa data, dan grafik beserta analisis grafik.- BAB V. KESIMPULAN DAN SARANBerisi tentang kesimpulan praktikum yang mengacu pada tujuan percobaan.

1.5. TEMPAT DAN WAKTU PERCOBAANPercobaan dilakukan di Laboratorium Fisika Menengah, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Padjadjaran pada hari Senin tanggal 29 April 2013 pukul 07.30 10.00 WIB.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Gelombang adalah rambatanenergidengan tidak disertai perpindahan partikelnya. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selainradiasi elektromagnetik, dan mungkinradiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat padamedium(yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkangayapulih yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkanenergidari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkanpartikelmedium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara massal.Berdasarkanmediumperambatannya :1. Gelombang mekanikGelombang mekanik adalah gelombang dimana yang dirambatkan adalah gelombang mekanik dan untuk perambatannya diperlukan medium. Suara merupakan salah satu contoh gelombang mekanik yang merambat melalui perubahan tekanan udara dalam ruang (rapat-ranggangnya molekul-molekul udara). Tanpa udara, suara tidak dapat dirambatkan. Di pantai dapat dilihat ombak, yang merupakan gelombang mekanik yang memerlukan air sebagai mediumnya.2. Gelombang elektromagnetik, Gelombang elektromagnetik adalah gelombang dimana yang dirambatkan adalah medan listrik magnet, dan tidak diperlukan medium. Cahaya matahari dapat sampai ke bumi walaupun antara matahari dan bumi terdapat suatu ruang hampa (tanpa medium). Pada gelombang cahaya adalah berupa medan listrik dan medan magnetik yang saling tegak lurus, menghasilkan perambatan gelombang yang tegak lurus terhadap kedua usikan ini. Seperti diketahui bahwa medan listrik dan medan magnet dapat merambat tanpa memerlukan medium.

Berdasarkan amplitudonya :1. Gelombang berjalan, gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya.2. Gelombang stasioner, gelombang yang amplitudonya tidak tetap pada titik yang dilewatinya, yang terbentuk dari interferensi dua buah gelombang datang dan pantul yang masing-masing memiliki frekuensi dan amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan. Gelombang stasioner terjadi karena interferensi terus menerus antara gelombang datang dan gelombang pantul yang memiliki frekuensi dan amplitudo sama, dan bergerak dengan arah berlawanan.

Berdasarkan arah rambatannya ada dua macam gelombang, yaitu:1. Gelombang transversalGelombang transversaladalahgelombangyang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatnya. Perambatan gelombang trasversal berbentuk bukit dan lembah.Contohnya : gelombang tali, gelombang pada permukaan air.

Beberapa istilah yang berkaitan dengan gelombang transversal, antara lain :- Puncak gelombang adalah titik-titik tertinggi pada gelombang, misalnya b dan f.- Dasar gelombang adalah titik-titik terendah pada gelombang, misalnya d dan h.- Bukit gelombang, misalnya lengkungan a-b-c dan g-h-i.- Lembah gelombang, misalnya cekungan c-d-e dan g-h-i.- Amplitudo (A) adalah nilai simpangan terbesar yang dapat dicapai partikel.- Panjang gelombang (l) adalah jarak antara dua puncak yang berurutan, misalnya b-f, atau jarak antara dua dasar yang berurutan, misalnya d-h.- Periode (T) adalah selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang, atau selang waktu yang diperlukan untuk dua puncak yang berurutan atau dua dasar yang berurutan.2. Gelombang longitudinalGelombang longitudinaladalah gelombang yang arah getarnya searah dengan rambatannya.Misalnya : gelombang pada pegas, gelombang pada bunyi.

Panjang gelombang (l) merupakan jarak antara dua pusat regangan yang berdekatan atau jarak antara dua pusat rapatan yang berdekatan, sedangkan jarak antara pusatregangandan pusat rapatan yang berdekatan adalah setengah panjang gelombang ( l).Refraksi(ataupembiasan) dalamoptikageometris didefinisikan sebagai perubahan arah rambatpartikel cahayaakibat terjadinya percepatan. Padaoptikaeraoptik geometris,refraksicahayayang dijabarkan denganHukum Snellius, terjadi bersamaan denganrefleksigelombang cahayatersebut, seperti yang dijelaskan olehpersamaan Fresnel. Tumbukan antaragelombang cahayadenganantarmukaduamediummenyebabkankecepatan fasegelombang cahayaberubah.Panjang gelombangakan bertambah atau berkurang denganfrekuensiyang sama, karena sifat gelombang cahaya yang transversal (bukanlongitudinal). Pengetahuan ini yang membawa kepada penemuan lensadanrefracting telescope.Refraksidi eraoptik fisisdijabarkan sebagai fenomena perubahan arah rambatgelombangyang tidak saja tergantung pada perubahankecepatan, tetapi juga terjadi karena faktor-faktor lain yang disebutdifraksidandispersi.Gelombang yang mengenai bidang datar antara dua medium, sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan atau dibiaskan. Gelombang yang dibiaskan ini akan mengalami pembelokan arah dari arah semula tergantung pada mediumnya. Pada medium kedua, cepat rambat gelombang mengalami perubahan dan perubahan ini pun tergantung pada mediumnya. Dengan kata lain, pembiasan adalah pembelokan arah lintasan gelombang setelah melewati bidang batas antara dua medium berbeda.

Lambangmerujuk pada sudut datang dan sudut bias,danpadakecepatan cahayasinardatang dansinarbias. Lambangmerujuk pada indeks bias medium yang dilalui sinar datang, sedangkanadalahindeks biasmediumyang dilaluisinarbias. Hukum Snellius dapat digunakan untuk menghitung sudut datang atau sudut bias, dan dalam eksperimen untuk menghitungindeks biassuatu bahan.Hukum Snelliusadalah 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. Hubungan ini dituliskan

Hukum Snellius menyebutkan bahwa sinar datang, garis normal dan sinar bias terletak pada satu bidang datar. Lalu sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal, sebaliknya sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium lebih rapat akan dibiaskan menjauhi garis normalIndeks biasmerupakan sifat fisika, seperti titik didih, yang dapat digunakan untuk menentukan identitas dan kemurnian cairan.Pembiasanadalah pembelokan berkas cahaya dari satu medium ke medium lain yang memiliki densitas yang berbeda. Pembiasan muncul dari fakta bahwa cahaya merambat lebih lambat pada substansi yang memiliki densitas yang lebih besar. Pembiasan sangat berguna karena derajat pembiasan tergantung dari struktur senyawa.

BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan Percobaan- Stroboscope, berfungsi melihat pergerakan siklis menjadi lebih lambat- Pembangkit gelombang, sebagai alat pemberi gelombang- Meja air, sebagai alat penampung air- Kaca cermin, sebagai media untuk memantulkan gelombang dari meja air- Besi pengetuk, sebagai pemberi ketukan agar terjadi gelombang- Plat acrylic, sebagai media pemantulan gelombang denga sudut tertentu- Tombol remote, sebagai alat untuk menggerakan pengetuk- Power Supply 12 V DC, sebagai sumber tegangan- Air, sebagai medium gelombang yang akan diamati- Kertas, sebagai media untuk mengamati dan menggambar gelombang

3.2 Prosedur Percobaan

PersiapanSebelum menghidupkan Power Supply a) Memposisikan alat percobaan seperti pada gambar dan mempelajari fungsi masing-masing komponen alat.b) Membersihkan dan mengisi meja air (ripple tank) denga