1

Percobaan 6

Pembiasan Cahaya

I. Pendahuluan

Setiap benda yang transparan dapat dilewati cahaya. Namun, sifat

perambatan cahaya dalam benda tersebut ditentukan oleh indeks bias benda.

Sebagai contoh, arah rambat cahaya dari udara yang masuk ke dalam air

mengalami pembelokan karena air memiliki indeks bias yang berbeda dengan

udara.

Pembiasan. Arah rambat cahaya membelokketika memasuki medium yang berbeda.hal tersebut disebabkan Perbedaan indeksbias dua medium tersebut

Pembiasan. Arah rambat cahaya membelokketika memasuki medium yang berbeda.hal tersebut disebabkan Perbedaan indeksbias dua medium tersebut

2

Loup. Loup atau kaca pembesarsering digunakan untuk membacatulisan sehingga tampak lebih besarloup memanfaatkan sifat indeksbias kaca

Loup. Loup atau kaca pembesarsering digunakan untuk membacatulisan sehingga tampak lebih besarloup memanfaatkan sifat indeksbias kaca

Loup. Loup atau kaca pembesarsering digunakan untuk membacatulisan sehingga tampak lebih besarloup memanfaatkan sifat indeksbias kaca

Mikroskop. Lensa pada mikroskopmembuat bayangan jasad renikseperti bakteri tampak besardan jelas oleh mata karenamemiliki indeks bias.

Sel saraf. Selsaraf yang begitukecil menjaditampak sangatjelas ketikadiamati denganmikroskop.

Mikroskop. Lensa pada mikroskopmembuat bayangan jasad renikseperti bakteri tampak besardan jelas oleh mata karenamemiliki indeks bias.

Sel saraf. Selsaraf yang begitukecil menjaditampak sangatjelas ketikadiamati denganmikroskop.

3

Teleskop. Para ahli astronomi dapat melihat planet-planet dan bintang-bintang yang jauh dengan jelasdengan teleskop karena lensa pada teleskop memilikiindeks bias.

Pluto dan Charon. FotoPluto dan saudarakembarnya Charondiamati denganteleskop yang sangatcanggih. Pluto danCharon adalah benda terjauh dari Matahari dalam sistem tata surya kita

Teleskop. Para ahli astronomi dapat melihat planet-planet dan bintang-bintang yang jauh dengan jelasdengan teleskop karena lensa pada teleskop memilikiindeks bias.

Pluto dan Charon. FotoPluto dan saudarakembarnya Charondiamati denganteleskop yang sangatcanggih. Pluto danCharon adalah benda terjauh dari Matahari dalam sistem tata surya kita

4

Bagaimana Menentukan Indeks Bias?

Pada percobaan kali ini kita akan mengukur indeks bias sejumlah zat cair.

Percobaan yang dapat kalian lakukan diilustraskan pada Gbr. 1. Sebuah kotak

plastik transparan diisi zat cair tertentu yang akan diukur indeks biasnya.

Berkas cahaya datang dengan arah tidak tegak lurus sisi kotak yang berisi zat

cair. Ketika memasuki zat cair arah berkas dibelokkan, dan ketika keluar dari

zat cair pada sisi seberang arah cahaya dibelokkan kembali.

Peristiwa pembiasan pada bidang batas antara dua medium memenuhi

hokum Snell

2211 sinsin θθ nn =

dengan

n1 = indeks bias medium tempat cahaya datang

θ1 = sudut datang

n2 = indeks bias medium tempat cahaya bias

Pelangi. Pelangi terjadikarena penguraiancahaya putih menjadicahaya berwarna-warnaoleh titik-titik air di udara.titik air dapat menguraikancahaya karenamemiliki indeks bias.

Pelangi. Pelangi terjadikarena penguraiancahaya putih menjadicahaya berwarna-warnaoleh titik-titik air di udara.titik air dapat menguraikancahaya karenamemiliki indeks bias.

5

θ2 = sudut bias

Berdasarkan Gbr. 1 kita tidak perlu mengukur sudut secara langsung.

Nilai sinus sudut datang dan sudut bias dapat dihitung berdasarkan pengukuran

lokasi jatuhnya sinar datang dan sinar bias. Berdasarkan gambar tersebut kita

dapatkan

OAAB

=1sinθ

ODDC

=2sinθ

Dengan mengambil indeks bias udara n1 = 1 dan indeks bias zat cair n2 = n maka

indeks bias zat cair dapat ditentukan dari rumus

OACDOCABn

××

=

6

Titik A adalah titik tempat berkas cahaya mengenai kotak

Titik D adalah titik tempat berkas cahaya meninggalkan kotak

Garis BOC adalah garis yang tegak lurus kotak dan melalui titik B

Garis BA tegak lurus garis BOC

Gambar 1 sketsa lintasan sinar datang dan sinar bias

II. Tujuan

Tujuan percobaan kali ini adalah mendentukan indeks bias sejumlah zat

cair.

•

• • •

•

A

B O

C

D

Berkas datang(dari laser pointer)

Berkas meninggalkanzat cair

Zat cair dalam kotak plastikdilihat dari atas

•

• • •

•

A

B O

C

D

Berkas datang(dari laser pointer)

Berkas meninggalkanzat cair

Zat cair dalam kotak plastikdilihat dari atas

7

III. Alat-Alat

Dalam percobaan kalian memerlukan alat-alat berikut ini

1) Laser pointer

2) Kotak plastik transparan berdinding tipis yang terbuka di sisi atas

3) Alas dari papan atau karton

4) Sejumlah zat cair: air, minyak goreng bening, lotion bayi, minyak tanah

5) Mistar

6) Gula putih 0,5 kg

7) Air

8) Timbangan dapur

IV. Langkah Percobaan

Indeks bias sejumlah zat cair

Gambar 2 Skema percobaan

Laserpointer

Zat cair Laserpointer

Zat cair

8

① Set alat seperti paga Gbr. 2

② Isi kotak dengan zat cair yang dikehendaki sampai hampir penuh

③ Arahkan sinar laser pointer ke salah satu sisi kotak tidak tegak lurus sisi

(membentuk sudut tertentu).

④ Tandai titik-titik A, B, C, D, dan O

⑤ Ukur panjang OA, AB, OD, dan CD

⑥ Hitung indeks bias zat cair

⑦ Lakukan pengukuran untuk bermacam-macam zat cair dengan menganti zat

cair di dalam kotak dan mengulangi langkah 2 sampai 6. Lakukan percobaan

pada empat macam cairan

⑧ Lengkapi Tabel berkut ini

No Nama zat cair OA AB OD CD n

1

2

3

4

Pertanyaan

① Jika cahaya jatuh dengan arah yang sama pada zat cair yang berbeda,

pembelokan cahaya paling besar diamati pada zat cair yang memiliki indeks

bias kecil atau besarkah?

② Jika cahaya jatuh tegak lurus permukaan kotak, apakah terjadi pembelokan

ketika berkas cahaya memasuki zat cair?

9

③ Amati arah berkas cahaya yang meninggalkan kotak. Apakah arahnya sejajar

dengan arah berkas cahaya yang keluar dari laser pointer?

Indeks Bias sebagai Fungsi Konsentrasi

1) Lakukan percobaan yang sama dengan mengukur pengaruh konsentrasi gula

terhadap indeks bias larutan gula

2) Isi tabel berikut ini

No Kosentrasi gula

[gram gula/(gram

gula+air)]

OA AB OD CD n

1

2

3

4

3) Buat grafik indeks bias larutan gula sebagai fungsi konsentrasi gula

V. Kesimpulan

Buatlah tiga kesimpulan yang kalian dapatkan dari percobaan di atas