pembiasan dan pemantulan

26
ABSTRAK Gelombang adalah gelaja perambatan suatu gangguan melewati suatu ruangan, dimana setelah gangguan itu lewat keadaan ruang akan kembali ke keadaan semula seperti sebelum gangguan itu datang. Ketika suatu gelombang menabrak medium yang lebih keras misalnya kaca maka gelombang akan mengalami pemantulan. Hukum mepantulan gelombang mengatakan sudut datang akan memiliki besar yang sama dengan sudut pantul. Ketika gelombang memasuki medium yang berbeda dengan kecepatan awal dan kecepatan setelah memasuki medium kedua berbeda, maka gelombang akan mengalami transimisi. Pada saat transmisi tidak sejajar garis normal maka gelombang akan dibelokkan, pembelokan inilah yang disebut dengan pembiasan. Untuk memperagakan peristiwa pemantulan dan pembiasan dapat mengacu pada hukum snelillius. Hukum pertama snellius menjelaskan bagaimana pemtulan dan pembiasan terjadi. Dan di dalam hokum snellius mengatakan bahwa “sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berada pada satu titik dan berada pada satu bidang datar”, dan “sudut datang (i)akan sama dengan sudut pantul(r)”, dan mengenai pembiasan yang dinyatakan oleh Snellius bahwa “ jika seberkas sinar masuk pada kaca plan paralel maka sinar akan dibiaskan sejajar mendekatigaris normal lalu setelah itu keluar darikaca menuju udara kembali menjauhi garis normal”

Upload: renie-adinda-pitalokha

Post on 24-Nov-2015

127 views

Category:

Documents


20 download

DESCRIPTION

Suatu cahaya yang melewati dua medium yang berbeda akan mengalami dua kejadian yaitu pemantulan dan pembiasan

TRANSCRIPT

  • ABSTRAK

    Gelombang adalah gelaja perambatan suatu gangguan melewati suatu ruangan, dimana setelah

    gangguan itu lewat keadaan ruang akan kembali ke keadaan semula seperti sebelum gangguan itu datang.

    Ketika suatu gelombang menabrak medium yang lebih keras misalnya kaca maka gelombang akan

    mengalami pemantulan. Hukum mepantulan gelombang mengatakan sudut datang akan memiliki besar

    yang sama dengan sudut pantul. Ketika gelombang memasuki medium yang berbeda dengan kecepatan

    awal dan kecepatan setelah memasuki medium kedua berbeda, maka gelombang akan mengalami

    transimisi. Pada saat transmisi tidak sejajar garis normal maka gelombang akan dibelokkan, pembelokan

    inilah yang disebut dengan pembiasan.

    Untuk memperagakan peristiwa pemantulan dan pembiasan dapat mengacu pada hukum snelillius.

    Hukum pertama snellius menjelaskan bagaimana pemtulan dan pembiasan terjadi. Dan di dalam hokum

    snellius mengatakan bahwa sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berada pada satu titik dan berada

    pada satu bidang datar, dan sudut datang (i)akan sama dengan sudut pantul(r), dan mengenai pembiasan

    yang dinyatakan oleh Snellius bahwa jika seberkas sinar masuk pada kaca plan paralel maka sinar akan

    dibiaskan sejajar mendekatigaris normal lalu setelah itu keluar darikaca menuju udara kembali menjauhi

    garis normal

  • BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Gelombang adalah gejala perambatan suatu gangguan melewati suatu ruangan, dimana

    setelah gangguan itu lewat keadaan ruang akan kembali ke keadaan semula seperti sebelum

    gangguan itu dating. Gelombang merupakan salah satu cara perpindahan energy. Pada saat

    merambat, gelombang ada yang memerlukan medium tetapi ada juga yang tidak memerlukan

    medium. Gelombang secara umum dibedakan menjadi dua jenis yaitu gelombang mekanik

    dan gelombang eletromagnetik.

    Tedapat beberapa sifat gelombang, namun yang paling mudah diamati adalah

    pemantulan gelombang. Pemantulan terjadi apabiladalam perambatan gelombang

    membentur dinding (penghalang) yang keras. Bila suatu gelombang dating dengan laju

    gelombang yang berbeda, maka sebagian gelombang akan dipantulkan dan sebagian lagi akan

    dibiaskan. Karena dari kehidupan sehari-hari tidak terlepas dari fenomena pemantulan dan

    pembiasan cahaya, maka marilah kita tinjau kedua fenomena tersebut.

    1.2 Rumusan Masalah

    1. Mengetahui prinsip penjalaran gelombang dengan memahami konsep snellius.

    2. Kecepatan penjalaran gelombang yang dapat diketahui dengan menghitung panjang

    gelombang dan frekuensi gelombang.

    1.3 Tujuan

    1. Mempelajari prinsip penjalaran gelombang

    2. Menghitung kecepatan penjalaran gelombang

    3. Mengetahui prinsip pembiasan dan pemantulan gelombang

  • BAB II

    TEORI DASAR

    2.1 Definisi Gelombang

    Gerak gelombang dapat dipandang sebagai perpindahan energy dan momentum dari satu

    titik di dalam ruang ke titik lain tanpa perpindahan materi. Bentuk ideal dari suatu gelombang

    akan mengikuti gerak sinusoida. Gelombang memiliki sifat dualiasme yaitu dapat bersifat

    sebagai partikel dan gelombang.

    2.2 Macam-macam gelombang

    a. Berdasarkan arah rambat dan arah getar

    - Gelombang tranversal : gelombang dengan arah rambat tegak lurus terhadap arah

    getarnya

    - Gelombang longitudinal : gelombang yang arah getar dan arah rambatnya sejajar

    b. Berdasarkan medium rambatnya

    - Gelombang mekanik : gelombang yang membutuhkan media dalam perambaannya

    - Gelombang non-mekanik : gelombang yang tidak membutuhkan media dalam

    perambatannya.

    c. Berdasarkan amplitudonya

    - Gelombang berjalan : gelombang yang amplitudonya tetap pada setiap titik yang

    dilalui gelombang

    - Gelombang satasioner : gelombang yang amplitudonnya dapa berubah-ubah.

    2.3 Sifat-sifat gelombang

    Adapun sifat-sifat gelombang antara lain :

    a. Refleksi (pemantulan) : Ketika gelombang dari tiep apapun mengenai sebuah pengahalan

    datar seperti misalnya sebuah cermin, gelombang-gelombang baru dibangkitkan dan

    bergerak menjauhi penghalang tersebut. Fenomena ini disebut dengan pemantulan.

    b. Refraksi (pembiasan)

    Ketika sebuah berkas cahaya mengenai sebuah permukaan bidang batas yang memisahkan

    dua medium yang berbeda , seperti misalnya sebuah udara dan kaca, energy cahaya tersebut

    dipantilkan dan memasuki medium kedua, perubahan arah dari sinar yang ditransmisikan

    tersebut disebut dengan pembiasan.

    c. Interferensi

  • Jika dua buah gelombang mekanis berfrekuensi sama yang merambat dalam arah yang

    sama (hampir sama) dengan beda fase yang tetap konstan terhadap waktu, maka dapat

    terjadi keadaan sedemikian rupa sehingga energinya tidak merata dalam ruang tetapi pada

    titik-titik tertentu dicapai harga maksimum dan pada titik-titik yang lain harga minimum

    (atau bahkan sama dengan nol) hal ini disebuut dengan interferensi.[2]

    d. Difraksi

    Difraksi adalah peristiwa pelenturan cahaya hanya ke belakang penghalang, seperti

    misalnya sisi daripada celah. [2]

    e. Dispersi

    Dispersi gelombang adalah perubahan bentuk gelombang ketika gelombang merambat

    pada suatu medium.Medium nyata yang gelombangnya merambat dapat disebut sebagai

    medium nondispersi. Dalam medium nondispersi, gelombang mempertahankan

    bentuknya.[5]

    f. Absorsi

    Pada saat gelombang elektromagnetik menabrak sesuatu (suatu material), biasanya

    gelombang akan menjadi lebih lemah atau teredam. Berbanyak daya yang hilang akan

    sangat tergantung pada frekuensi yang digunakan dan tentunya material yang di tabrak.[4]

    g. Polarisasi

    Polarisasi merupakan proses pengkutuban atau penyerapan/pemfilteran cahaya sehingga

    dihasilkan arah gelombang cahaya yang sesuai. Polarisasi bisa kita rasakan saat siang hari

    yang cerah warna langit menjadi biru atau dalam dunia modern ini polarisasi dimanfaatkan

    untuk pemakaian kacamata polarisasi atau juga untuk kacamata 3D.[3]

    2.4 Pemantulan gelombang

    Ketika gelombang dari tiep apapun mengenai sebuah pengahalan datar seperti misalnya

    sebuah cermin, gelombang-gelombang baru dibangkitkan dan bergerak menjauhi penghalang

    tersebut. Fenomena ini disebut dengan pemantulan.

    Pemantulan terjadi pada bidang batas antara dua medium yang berbeda seperti misalnya sebuah

    perukaan udara kaca, dalam kasus dimana sebagian energidatang dipantulakn dan sebagian

    ditransmisikan.

    Sudut antara sinar datang garis normal (garis yang tegak lurs permukaan) disebut sudut

    datang, bidang yang dibatasi oleh dua garis ini disebut bidang datang. Sinar yang dipantulkan

    terletakdi dalam bidang datang tersebut dan membentuk sudut dengan garis normal yang sama

    dengan sudut datang.

  • Sudut datang = sudut pantul

    Hasil ini dikenal dengan hokum pemantulan. Hokum pemantulan belaku untuk semua jenis

    gelombang.

    Pecahan energy cahaya dipantulkan pada sebuah bidang batas seprti misalnya pada

    permukaan udara kaca dengan cara rumiit bergantung pada sudut datang, orientasi vector

    medan llistrik yang berhubungan dengan gelombang dan laju cahaya relative di dalam medium

    pertama (udara) dan di dalam medium kedua (kaca). Laju cahaya di dalam medium seperti

    misalnya kaca, air atau udara ditentukan oleh indeks bias n, yang didefinisikan sebagai

    perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa c terhadapa laju tersebut dalam medium v :

    =

    (1) Gambar pempantulan cahaya

    Pemantulan dari permukaan licin disebut pemantulan spekuler (cermin). Mekanisme fisis

    pemantulan cahaya dapat dimengrti melalui penyerapan dan radiasi ulang (reradiation) cahaya

    oleh atom-atom di dalam medium yang memantulkan. Ketika cahaya yang berjalan di udara

    mengenai permukaan gelas, atom-atom di dalam gelas menyerap cahaya dan meradiasikan

    kembali cahaya tersebut dengan frekuensi yang sama kesemua arah. Gelombang-gelombang

    yang diradiasikan kembali oleh atom-atom kaca menginterferensi seara konstruktif pada

    sebuah sudut yang sama dengan sudut datang untuk mengahasilkan gelombang ang terpantul.

    Hukum pemantulan dapat diturunkan dari prinsip Hyugens.

    2.5 Pembiasan gelombang

    Ketika sebuah berkas cahaya mengenai sebuah permukaan bidang batas yang memisahkan

    dua medium yang berbeda , seperti misalnya sebuah udara dan kaca, energy cahaya tersebut

  • dipantilkan dan memasuki medium kedua, perubahan arah dari sinar yang ditransmisikan

    tersebut disebut dengan pembiasan.

    Gelombang yang ditransmisikan adalah hasil intererensi dari gelombang dating dan gelombang

    yang dihasilkan oleh penyerapan dan adiasi ulang energy cahaya oleh atom-atom dalam

    medium tersebut. Untuk cahaya yang memasuki kaca dari udara, ada sebuah ketertinggalan

    fase (phase lag) antara gelombang yang diradiasikan kemballi dan gelombang datang.

    Demikian juga ketertinggaln fase antara gelombang hasil (resultan) dan gelombang datang.

    Ketertinggalan fase ini berarti bahwa posisi puncak gelombang dari gelombang yang

    dilewatkan diperlmbat relative terhadap posisi puncak gelombang dari gelombang datang

    dalam medium tersebut. Jadi, pada waktunya gelombang yang dilewatkan tidak berjalan di

    dalam medium sejauh gelombang aslinya; jadi kecepatan gelombang yang dilewatkan lebih

    kecil dari kecepatan gelombang datang. Indeks bias yaitu perbandingan antara laju cahaya di

    ruang hampa terhadap laju cahaya dalam medium, selalu besar dari 1. Sebagai contoh, laju

    cahaya di dalam kaca kira-kira dua per tiga dari laju cahaya di ruang bebas. Jadi indeks baisa

    kaca kira-kira n = c/v = 3/2.

    Karena frekuensi cahaya di medium kedua sama dengan frekuensi cahaya datang atom-atom

    menyerap dan meradiasiulang cahaya tersebut pada fekuensi yang sam tetapi laju gelombang

    berbeda maka panajng gelombang cahaya yang ditransmisikan berbeda dari panjang

    gelombang cahaya di ruang hampa, panjang gelombang di dalam medium dengan indeks

    bias n adalah

    = c/f =c/n/f = /n

    (2) Gambar pembiasan gelombang

  • 2.6 Hukum Snellius

    Sudut atau arah perambatan sinar cahaya diukur dengan mengacu ke garis normal bidang

    perbatasan antara kedua bahan. Garis normal adalah sebuah garis yang mengarah tegak lurus

    terhadap permukaan bidang perbatasan. Sudut yang dibentuk oleh arah sinar datang ke bidang

    perbatasan (terhadap garis normal) dan sudut yang dibentuk oleh arah sinar meningggalkan

    bidang perbatasan (terhadap garis normal) secara berturut-turut disebut sebagai suut datang

    dan suut bias sinar cahaya. Kedua istilah ini dapat dijelaskan secara ilustrasi melalui gambar

    berikut.

    [3] Penjelasan hukum snellius

    Willebord Snellius, seorang astronom berkebangsaan Belanda yang hidup di abad ke-17,

    menemukan bahwa terdapat suatu hubungan matematis antara indeks bias kedua bahan

    dengan nilai sinus ddari sudut-sudut sinar. Ia merumuakan hukum matematika ini pada

    tahun 1621.

    Hukum Snellius menyatakan :

    n1 sin 1 = 2 sin 2

    Di mana : n1 dan n2 secara berturut-turut adalah nilai indeks bias bahan pertama dan bahan

    kedua, sedangkan 1 2 secara berturut-turut adalah sudut datang dan sudut bias.

    Terdapat empat variable matematika d dalam persamaan diatas, sehingga mengetahui tiga

    diantanya saja kita dapat menentukan nilai variable keempat. Dengan demikian, besarnya

  • pembiasan (pembelokan cahaya) yang terjadi dapat dihitung dengan menggunakan hukum

    Snellius.

    BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

    3.1 Alat dan Bahan

    a. Strobscope

    Sebagai penangkap gelombang dengan memberikan berbagai variasi nilai frekuensi

    b. Pembangkit gelombang

    Sebagai pembangkit gelombang

    c. Meja air

    Sebagai tempat meletakan air

    d. Kaca cermin

    Sebagai media untuk memantukan dan memmbiaskan gelombang

    e. Besi pengetuk

    Sebagai sumber gelombang

    f. Plat acrylic

    Sebagai media untuk memberikan kedalaman yang berbeda pada air

    g. Tombol remote control

    Sebagai penggerak besi pengetuk

    h. Power supply 12 V DC

    Sebagai sumber tegangan

    i. Air

    Sebagai medium perambatan gelombang

    j. Penggaris

    Sebagai alat untuk mengukur panjang gelombang

    k. Kertas

    Sebagai media untuk mencatat pergerakan muka gelombang

    3.2 Prosedur Percobaan

    Setting alat seperti gambar dibawah ini

    1. Persiapan

  • Sebelum power supply dihidupkan

    a. Posisikan alat-alat percobaan seperti pada gambar dan pelajari fungsi masing-masing

    komponen alat.

    b. Bersihkan da nisi meja air (ripple tank) dengan air sampai menutupi permukaan meja

    setinggi 1 s.d. 2 cm (pipa pembuangan air harus dalam kondisi tertutup dengan

    menggunakan penjepit)

    c. Pasang besi pengetuk air (single dipper) pada batang besi yang terhubung dengan alat

    pembangkit gelombang.

    d. Hidupkan power supply, lalu seting frekuensi gelombang dengan emutar tombol reg.

    frekuensi pada alat stroboscope.

    e. Kemudian ketukkan besi pengetuk (dipper) pada permukaan air dengan cara menekan

    tombol remote control satu atau berkali-kali. Amati gerak gelombang yang terbentuk pada

    layar proyeksi.

    2. Mementukan kecepatan gelombang harmonic

    Percobaan 1

    a. Gunakan penggaris pada meja air untuk mengukur panjang gelombang dalam meter dan

    buat catat besar frekuensi dalam HZ yang terbaca oleh strobe.

    b. Pilih frekuensi lain dengan cara mengatur tombol reg. frekuensi pada alat strobescope dan

    ulangi pengukuran panjang gelombang

    c. Buatlah table data untuk 5 kali pengukuran.

    d. Amati bentuk gelombang yang terjadi pada layar proyeksi dan gambarkan.

    - Hitung kecepantan gelombang untuk setiap pasang pengukuran.

    - Apakah kecepatan konstan?

    - Hitung rata-rata kecepatan gelombang.

    Percobaan 2

    Persamaan = . bisa ditulis sebagai = /, karena itu system koordinat dengan di plot

    sebagai fungsi f-1 sebagai garis lurus, garis lurus yang dihasilkan berupa kecepatan (v)

    gelombang sebagai slope (kemiringan) garis.

    a. Gambarkan grafik dari data yang diperoleh, apakah grafik menghasilkan sebuah garis lurus

    yang melalui titik nol (0,0) ?

    b. Temukan kemiringan garis, dan bandingkan dengan nilai kecepatan rata-rata di percobaan

    1.

    Percobaan 3

  • Karena sulit untuk mengukur dengan tepat, adalah ide yang bagus untuk mengulang

    percobaan dengan menggukur 5 bukannya . Lakukan ini sampai 5 set data pengukuran.

    a. Hitung dan v untuk tiap set data. Apakah cukup konstan?

    b. Hitunglah nilali rata-rata kecepatan gelombang.

    c. Gambarkan grafik seperti percobaan 2, tetapi dengan yang diplot sebagai fungsi dari f-1.

    Hitungah kemiringan v.

    d. Bandingkan 4 nilai v yang anda dapatkan : nilai rata-rata percobaan 1, kemiringan

    percobaan 2, dan nilai rata-rata dan kemiringan dari percobaan 3.

    3. Pembiasan dan pemantulan gelombang

    Percobaan 1

    a. Siapkan seting percobaan seperti gambar diwah ini.

    b. Gunakan pengetuk sumber gelombang parallel

    c. Gunakan frekuensi antara 15 dan 30.

    d. Tempatkan selembar kertas di atas meja.

    e. Amati batas antara air dalam dan air dangkal

    f. Amati 3 sampai 5 muka gelombang untuk air dangkal dan air dalam.

    Percobaan 2

    a. Seting percobaan seperti yang dilakkukan percobaan 1, tetapi tinggi permukaan air harus

    diatur sehingga plat Plexiglas tidak tertutup air.

    b. Letakkan lembaran kertas dibawah permukaan air pada meja air

    c. Gammbar muka gelombang dan permukaan gelombang pantul

    d. Ukur sudut dating, pantul dan amati sudut keduanya.

  • BAB IV

    PEMBAHASAN

    4.1 Data Percobaan

    1. Menentukan kecepatan gelombang

    - Menggunakan satu panjang gelombang

    No. Single Double Datar

    f (Hz) lamda(m) f (Hz) lamda (m) f (Hz) lamda (m)

    1 15 1 15 2.2 15 1.9

    1.2 2 1.9

    1.6 2.2 2

    2 20 1.6 20 1.5 20 1.7

    1.8 1.6 1.5

    1.5 1.7 1.5

    3 25 0.9 25 1.4 25 1.2

    1.2 1.2 1

    1 1.2 1

    4 30 1 30 0.9 30 0.8

    0.9 0.8 0.9

    0.8 1 0.8

    5 35 0.8 35 1 35 1

    1 1.2 0.9

    0.7 1 1

    6 40 0.6 40 1 40 0.8

    0.9 0.8 0.8

    0.8 0.9 0.9

    7 45 0.7 45 1 45 0.7

    0.9 0.9 0.7

    0.5 0.8 0.7

    8 50 0.4 50 0.5 50 0.8

    0.5 0.5 0.7

    0.4 0.6 0.8

    9 55 0.6 55 0.5 55 0.6

  • 0.5 0.5 0.6

    0.4 0.5 0.5

    10 60 0.6 60 0.5 60 0.6

    0.6 0.7 0.5

    0.5 0.6 0.6

    11 65 0.3 65 0.5 65 0.5

    0.3 0.7 0.5

    0.3 0.6 0.4

    12 70 0.2 70 0.5 70 0.5

    0.2 0.5 0.5

    0.2 0.6 0.5

    13 75 0.2 75 0.6 75 0.5

    0.2 0.6 0.5

    0.2 0.7 0.5

    - Menggunakan 5 panjang gelombang

    No. Datar

    f (Hz) 5lamda (m)

    1 15 5.5

    5.8

    6

    2 20 4.1

    5

    5.1

    3 25 4.5

    3.8

    4

    4 30 3.7

    3.5

    3.8

    5 35 3.5

    3.7

  • 3.7

    6 40 3.6

    3.7

    3.7

    7 45 3.5

    3.6

    3.6

    8 50 3.5

    3.5

    3.5

    9 55 3.1

    3.1

    3.1

    10 60 3

    2.9

    3

    11 65 3

    3.3

    3.1

    12 70 2.8

    2.8

    3

    13 75 3

    3

    2.9

    2. Pembiasan dan pemantulan gelombang

    - Pembiasan gelombang

    No. f (Hz) lamda dalam lamda dangkal

    30 derajat 65 derajat 90 derajat 30 derajat 65 derajat 90 derajat

    1 20 1.6 1.2 1.2 1.7 1.5 1.5

    2 1.6 1.7 1.5 1.3 1.7 1.4

  • 3 1.8 1.5 1.1 1.2 1.7 1.7

    4 1.6 1.7 1.3 1.5 1.9 1.7

    5 1.7 1.1 1.5 1.5 1.5 1.6

    - Pemantulan gelombang

    No f (Hz) Panjang gelombang

    30 derajat 65 derajat 90 derajat

    1 40 1 0.7 0.6

    2 0.8 0.5 0.6

    3 0.9 0.6 0.8

    4 50 0.4 0.7 0.5

    5 0.4 0.6 0.4

    6 0.4 0.7 0.4

    7 60 0.3 0.6 0.4

    8 0.4 0.5 0.5

    9 0.5 0.6 0.4

    4.2 Pengolahan Data Percobaan

    1. Menentukan kecepatan gelombang

    - Menggunakan satu panjang gelombang

    Dengan menggunakan rumus v = f.

    Untuk pengetuk single f = 15 Hz

    rata-rata = ( 1 + 2 + 3 )/3

    = (1 m + 1,2 m + 1.6 m)/3

    = 1.276 m

    v = f. rata-rata

    = 15 Hz . 1.276 m

    = 19 m/s

    Jadi, kecepatan gelombang pada saat frekuensi 15 Hz dengan menggunakan pengetuk

    gelombang single adalah 19 m/s.

    Untuk pengetuk double f = 15 Hz

    rata-rata = ( 1 + 2 + 3 )/3

  • = (2.2 m + 2 m + 2.2 m)/3

    = 2.133 m

    v = f . rata-rata

    = 15 Hz . 2.133 m

    = 32 m/s

    Jadi, kecepatan gelombang pada saat frekuensi 15 Hz dengan menggunakan pengetuk

    gelombang double adalah 32 m/s.

    Untuk pengetuk datar f = 15 Hz

    rata-rata = ( 1 + 2 + 3 )/3

    = (1.9 m + 1.9 m + 2 m)/3

    = 1.933 m

    v = f . rata-rata

    = 15 Hz . 1.933 m

    = 29 m/s

    Jadi, panjang gelombanng pada saat frekuensi 15 Hz dengan menggunakan pengetuk

    gelombang datar adalah 29 m/s.

    Dengan menggunakan cara yang sama untu nilai frekuensi dan nilai lamda yang

    berbeda-beda dapat dilihat dari table berikut.

    No. Single Double Datar

    f (Hz) lamda (m) v (m/s) f (Hz) lamda (m) v (m/s) f (Hz) lamda (m) v (m/s)

    1 15 1.267 19.000 15 2.133 32.000 15 1.933 29.000

    2 20 1.633 32.667 20 1.600 32.000 20 1.567 31.333

    3 25 1.033 25.833 25 1.267 31.667 25 1.067 26.667

    4 30 0.900 27.000 30 0.900 27.000 30 0.833 25.000

    5 35 0.833 29.167 35 1.567 54.833 35 0.967 33.833

    6 40 0.767 30.667 40 0.900 36.000 40 0.833 33.333

    7 45 0.700 31.500 45 0.900 40.500 45 0.700 31.500

    8 50 0.433 21.667 50 0.533 26.667 50 0.767 38.333

    9 55 0.500 27.500 55 0.500 27.500 55 0.567 31.167

    10 60 0.567 34.000 60 0.600 36.000 60 0.567 34.000

    11 65 0.300 19.500 65 0.933 60.667 65 0.467 30.333

  • 12 70 0.200 14.000 70 0.600 42.000 70 0.500 35.000

    13 75 0.200 15.000 75 0.633 47.500 75 0.500 37.500

    - Menghitung rata-rata kecepatan gelombang

    Dengan meggunakan pengetuk gelombang single

    v rata-rata = v / 13

    = 25.192 m/s

    Jadi, dengan meggunakan pengetuk gelombang single diperoleh nilai kecepatan

    gelombang rata-rata sebesar 25.192 m/s

    Dengan menggunakan pengetuk gelombang double

    v rata-rata = v / 13

    = 38.026 m/s

    Jadi, dengan menggunakan pengetuk gelombang double diperoleh nilai kecepatan

    gelombang rata-rata sebesar 38.026 m/s

    Dengan menggunakan pengetuk gelommbang datar

    v rata-rata = v / 13

    = 32.077 m/s

    Jadi, dengan menggunakan pengetuk gelombang datar diperoleh nilai kecepatan

    gelombang sebesar 32.077 m/s

    Berikut table yang menunjukan nilali kecepatan rata-rata

    No. Single Double Datar

    f (Hz) lamda (m) v (m/s) f (Hz) lamda (m) v (m/s) f (Hz)

    lamda

    (m) v (m/s)

    1 15 1.267 19.000 15 2.133 32.000 15 1.933 29.000

    2 20 1.633 32.667 20 1.600 32.000 20 1.567 31.333

    3 25 1.033 25.833 25 1.267 31.667 25 1.067 26.667

    4 30 0.900 27.000 30 0.900 27.000 30 0.833 25.000

    5 35 0.833 29.167 35 1.567 54.833 35 0.967 33.833

    6 40 0.767 30.667 40 0.900 36.000 40 0.833 33.333

    7 45 0.700 31.500 45 0.900 40.500 45 0.700 31.500

  • 8 50 0.433 21.667 50 0.533 26.667 50 0.767 38.333

    9 55 0.500 27.500 55 0.500 27.500 55 0.567 31.167

    10 60 0.567 34.000 60 0.600 36.000 60 0.567 34.000

    11 65 0.300 19.500 65 0.933 60.667 65 0.467 30.333

    12 70 0.200 14.000 70 0.600 42.000 70 0.500 35.000

    13 75 0.200 15.000 75 0.633 47.500 75 0.500 37.500

    kecepatan rata-

    rata 25.192

    kecepatan rata-

    rata 38.026

    kecepatan rata-

    rata 32.077

    - Grafik terhadap f-1 untuk pengetuk gelombang single

    - Grafik terhadap f-1 untuk pengetuk gelombang double

    y = 23.72x + 0.0544R = 0.7969

    0.000

    0.200

    0.400

    0.600

    0.800

    1.000

    1.200

    1.400

    1.600

    1.800

    0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

    Pan

    jan

    g ge

    lom

    ban

    g

    1/frekuensi (Hz)

    Grafik panjang gelombang terhadap satu per frekuensi

    Series1

    Linear (Series1)

  • - Grafik terhadap f-1 untuk pengetuk gelombang datar

    - Dengan mengganti nillai satu panjang gelombang dengan lima panjang gelombang

    pada pengukuran sehingga menggunakan persamaan

    v = f. 5

    Untuk pengetuk gelombang datar f = 15 Hz

    5 rata-rata = ( 51 + 52 +5 3 )/3

    = (5.5 m + 5.8 m + 6 m)/3

    = 5.767 m

    v = f . 5 rata-rata

    = 15 Hz . 5.767 m

    y = 28.164x + 0.2173R = 0.8071

    0.000

    0.500

    1.000

    1.500

    2.000

    2.500

    0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

    Pan

    jan

    g ge

    lom

    ban

    g

    1/frekuensi (Hz)

    Grafik panjang gelombang terhadap satu per frekuensi

    Series1

    Linear (Series1)

    y = 27.118x + 0.1081R = 0.9625

    0.000

    0.500

    1.000

    1.500

    2.000

    2.500

    0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

    pan

    jan

    g ge

    lom

    ban

    g

    1/frekuensi (Hz)

    Grafik panjang gelombang terhadap satu per frekuensi

    Series1

    Linear (Series1)

  • = 86.5 m/s

    Jadi, panjang gelombang yang dihasilkan pengetuk gelombang datar yang dihitung

    setiap 5 panjang gelombang adalah 86.5 m/s

    Mengukur kecepatan rata-rata

    v rata-rata = v / 13

    = 152.179 m/s

    Jadi, kecepatan rata-rata gelombang dengan menggunakan pengetuk gelombang untuk

    frekuensi 15 Hz adalah 152.179 m/s

    Dengan menggunakan cara yang sama untuk nilai lamda dan panjang gelombang yang

    berbeda-beda

    No. Datar

    f (Hz) 5Lamda (m) v (m/s)

    1 15 5.767 86.500

    2 20 4.733 94.667

    3 25 4.100 102.500

    4 30 3.667 110.000

    5 35 3.633 127.167

    6 40 3.667 146.667

    7 45 3.567 160.500

    8 50 3.500 175.000

    9 55 3.100 170.500

    10 60 2.967 178.000

    11 65 3.133 203.667

    12 70 2.867 200.667

    13 75 2.967 222.500

    kecepatan rata-rata 152.179

    - Grafik terhadap f-1 untuk pengetuk gelombang datar untuk lima kali panjang

    gelombang

  • 2. Pembiasan dan pemantulan gelombang

    - Pembiasan gelombang

    Dengan mengunakan persamaan

    sin()

    sin()=

    Untuk sudut datang 30 derajat

    Sin (b) = sin (i) x ( dalam)/( dangkal)

    = sin (30) x (1.6 m /1.7 m)

    = 0.5

    b = arc sin 0.5

    = 32 derajat

    Jadi, sudut bias yang dihasilkan akibat sudut datang 30 derajat adalah 32 derajat

    Untuk sudut datang 65 derajat

    Sin (b) = sin (i) x ( dalam)/( dangkal)

    = sin (65) x (1.2 m / 1.5 m)

    = 1

    b = arc sin 1

    = 90 derajat

    Jadi, sudut bias yang dihasilkan dengan sudut datang 65 derajat adalah 90 derajat

    Untuk sudut datang 90 derajat

    y = 50.312x + 2.2593R = 0.9636

    0.000

    1.000

    2.000

    3.000

    4.000

    5.000

    6.000

    7.000

    0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

    pan

    jan

    g ge

    lom

    ban

    g

    1/frekuensi (Hz)

    Grafik panjang gelombang terhadap satu per frekuensi

    Series1

    Linear (Series1)

  • Sin (b) = sin (i) x ( dalam)/( dangkal)

    = sin (90) x (1.2 m / 1.5 m)

    = 1

    b = arc sin 1

    = 90 derajat

    Jadi, sudut bias yang dihasillkan akibat sudut pantul 90 derajat adalah 90 derajat

    Dengan cara yang sama untuk lima kali pengukuran diperoleh nilai sudut bias yang

    berbeda-beda, dapat dilihat pada table berikut.

    No. lamda dangkal per lamda

    dalam sin (b)

    b (derajat)

    30

    derajat

    65

    derajat 90 derajat 30 derajat

    65

    derajat 90 derajat

    30

    derajat

    65

    derajat

    90

    derajat

    1 1.063 1.250 1.250 0.5 1.0 1.1 32.0 90 95

    2 0.813 1.000 0.933 0.4 0.8 0.8 24.0 53.13 53.13

    3 0.667 1.133 1.545 0.3 0.9 1.4 19.5 64.158 113.58

    4 0.938 1.118 1.308 0.5 0.9 1.2 28.0 64.158 101.5

    5 0.882 1.364 1.067 0.4 1.1 1.0 26.2 95 90

    4.3 Analisa Percobaan

    Untuk percobaan pertama yaitu tentang mengukur panjang gelombang dengan

    memberikan beberapa variasi frekuensi diperoleh hubungan bahwa semakain besar nilai frekuensi

    yang diberikan maka akan semakin kecil panjang gelombang yang terlihat. Menurut pengamatan

    saya hal ini disebabkan dari fungsi stroboscope. Fungsi strobescope adalah menangkap gelombang

    sesuai dengan frekuensi yang dimasukan, jika frekuensi yang diberikan semakin besar maka

    semakin banyak gelombang yang ditangkap sehingga jarak anata muka gelombang semakin kecil.

    Untuk percobaan dengan menggunakan pengetuk single akan memiliki panjang gelombang yang

    lebih kecil dari pada menggunakan pengetuk gelombang double dan datar. Hal ini disebabkan jeis

    gelombang yang dihasilkan oleh pengetuk gelombang single berupa muka gelombang air

    sedangkan untuk gelombang yang dihasilkan oleh pengetuk gelombang double adalah hasil

    penjumlahan antar dua gelombang sehingga gelombang yang diperoleh akan lebih panjanng.

    Karena diketahui kecepatan gelombang berantung pada frekuensi dan panjang gelombang maka

  • kecepatan rata-rata gelombang yang paling besar adalah gelombang yang dihasilkan dengan

    menggunakan pengetuk gelombang double yaitu 38. 026 m/s.

    Untuk pengukuran 5 kali panjang gelombang diperoleh nilai panjang gelombang yang lebih

    besar dan nilali kecepatan gelombang yang lebih besar. Jika dilihat dari grafik, dapat diperoleh

    hubungan dimana semakin besar nilai panjang gelombang maka akan semakin besar pula nilai

    perioda yang di dapat. Dikarenakan pada pengukuran dengan menggunakan 5 kali panjang

    gelombang diperoleh grafik yang semakin baik.

    Untuk percobaan kedua adalah mengukur panjang gelombang dalam dan panjang

    gelombang dangkal. Dilihat dari data pengukuran yang diperoleh untuk sudut 30 derajat adalah

    panjang gelombang untuk daerah yang dalam akan lebih besar dibandingkan dengan gelombang

    pada daerah dangkal. Hal ini sesuai dengan teori yang ada, dimana panjang gelombang bergantung

    kepada kedalam air. Akan tetapi pada pengukuran untuk sudut 65 derajat dan 90 derajat tidak

    memperoleh hasil yang serupa. Ketika pengukuran pada sudut 65 derajat dan 90 derajat diperoleh

    hasil dimana panjang gelombang pada daerah yang dangkal lebih besar dibandingkan dengan

    panjang gelombang pada derah dalam. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang ada, maka praktikan

    menerka bahwa banyak terjadi kesalah pada saat pengukuran dimullai dari pencatatan penajng

    gelombang yang krang teliti, kesalahan pada peletakan sudut hingga kesalah dalam perhitungan.

    Factor lain yang mempengaruhi adalah ketika percobaan kedua dilakukkan seharusnya praktikan

    mengamati gelombang yang lewat dibawah plat akan tetapi karena kejadian itu sulit untuk

    dilakukan sehingga praktikan mengamati gelombang hasil pembiasan hanya dari gelombang yang

    dapat diamati saja.

  • BAB V SIMPULAN

    5.1 Simpulan

    Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa gelombang terbagi atas dua

    jenis menurut medium perambatannya yaitu gelombang mekanik dan gelombang non mekani. Pada

    percobaan ini digunakan gelombang mekanik dimana gelombang air membutuhkan medium

    sebagai media perambatannya. Gelombang merupakan getaran yang merambat dimana akan

    terdapat kecepatan gelombang. Kecepatan gelombang akan bergantung pada harga frekuensi dan

    panjang gelombang tersebut.

    Ketiak suatu gelombang menabrak medium yang lebih keras pada umumnya gelombang akan

    dipantulkan sedangkan pada saat gelombang memasuki dua medium yang berbeda dengan nilali

    indeks yang berbeda maka gelombang akan ditransmisikan dengan arah menjauhi atau mendekati

    garis normal sesuai nilai indeks bias. Pembelokan arah transmisi tersebut disebutdengan peristiwa

    pembiasan gelombang.

    5.2 Saran

    Pada percobaan ini, praktikan dapat mengerti cara perhitungan panjang gelombang dan

    hubungan antara frekuensi, panjang gelombang dan kedalaman air. Akan tetapi alangkah baik

    ketika percobaan tentang pembiasan dan pemantulan gelombang gelombang, sedikit lebih

    diperbaiki karena pada saat praktikum saya tidak dapat melihat peristiwa penjalaran gelombang

    pada air dalam.

  • LAMPIRAN

    Tugas Pendahuluan

    Terangkan dan jelaskan sifat-sifat gelombang dibawah ini

    1. Hubungan antara dan f mejadi v = .f dimana v adalah kecepatan rambat gelombang; f adalah

    frekuensi; adalah panjang gelombang.

    = 2/T = 2f

    v = /k ; k=2/

    = kv

    2f = 2/.v

    v = .f

    2. Prinsip pemantulan (refletion) gelombang

    Bila suatu gelombang dating pada satu permukaan batas yang memisahkan dua daerah dengan laju

    gelombang berbeda maka sebagian akan dipantulkan dan sebagian yang lain akan ditransmisikan.

    3. Prinsip pembiasan (refrection) gelombang

    Jika suatu gelombang dating pada sutau permukaan batas yang memisahkan dua daerah denan lanju

    gelombang berbeda maka sebagian gelombang dipantulan dan sebagian akan ditransmisikan.

    Berkas yang terpantul akan membentuk sudut dengan garis normal permukaan yang besarnya sama

    dengan sudut berkas dating. Sebaliknya, berkas yang ditrasmisikan akan dibelokan atau menjauhi

    garis normal bergantung pada besar atau kecil daripada lalju gelombang dalam medium dating.

  • Pembelokan yan ditransmisikan disebut dengan pembiasan gelombang. Dalam bahasa yang lebih

    sederhana, pembiasan gelombang adalah perubahan arah berkas transmisi.

    4. Tentukan posisi bayangan yang dibentk oleh cerin datar relative terhadap jarak gambar dari cermin.

    Pembentukan bayangan oleh cermin datar

    Bayangan terletak di belakang cermin dengan sifat bayangan sama besar, maya dan tegak.

    5. Tentukan bagaimana kecepatan gelombang bergantung pada frekuensi dan kedalaman air.

    Frekuensi adalah banyak gelombang yang dilakukan tiap detik. Karena gelombang air merupakan

    gelombang mekanik, dimana gelombang mekanik adalah gelombang yang bergantung kepada

    medium permbatannya maka gelombang air bergantung pada medium rambatnya. Untuk medium

    rambat yang besar maka panjang gelombang juga akan semakin besar. Hal ini menyebabkan

    kedalah air memperngaruhi panjang gembang. Menurut persamaan v = f. , maka diperoleh

    hubungan bahwa kecepatan gelombang didalam air bergantung pda frekuensi dan kedalam air.

  • DAFTAR PUSTAKA

    1. Tipler. 1991. Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 2. Erlangga. Jakarta

    2. Halliday. 1984. Fisika Jilid 2. Erlangga. Jakarta

    3. http://heni-sri-fst12.web.unair.ac.id/artikel_detail-79207-Umum-

    Optik%20Fisis%20,%20Difraksi%20,%20Interferensi%20dan%20Polarisasi%20Cahaya.html :

    16 Maret 2014/16.00 WIB

    4. https://docs.google.com/document/d/1UyYD6NGI4ZG5-

    nWnWWaWr60LHnKfkb22NZN7W_bp5lM/edit?hl=in 16 Maret 2014/16.20 WIB

    5. http://rit95.wordpress.com/2013/08/21/dispersi-gelombang/ 16 Maret 2014/16.10 WIB

    Keterangan gambar

    (1) http://sandrihidayat.files.wordpress.com/2011/05/pemantulan1.jpg 16 Maret 2014/16.30

    WIB

    (2) http://4.bp.blogspot.com/-

    AntMlakJg7M/T9p0_70KfxI/AAAAAAAAAI0/2j_DkIgQvcg/s1600/1.bmp 16 Maret

    2014/16.30 WIB

    (3) http://lh6.ggpht.com/-fTIojxG-

    LA0/URcxkJDiSwI/AAAAAAAAAGg/aLX2jRCTlzw/screenshot-

    1_thumb%25255B3%25255D.png?imgmax=800 16 Maret 2014/16.30 WIB