plagiat merupakan tindakan tidak terpuji … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial...

52
PENGUKURAN KECEPATAN CAHAYA DI UDARA DENGAN METODA TRANSMISI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK PADA KABEL KOAKSIAL SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Fisika Jurusan Studi Fisika Oleh : DEBORA ROMAULINA NAINGGOLAN NIM : 003214007 PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2008 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Upload: lamcong

Post on 13-Mar-2019

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

PENGUKURAN KECEPATAN CAHAYA DI UDARA DENGAN METODA

TRANSMISI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

PADA KABEL KOAKSIAL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Program Studi Fisika

Jurusan Studi Fisika

Oleh :

DEBORA ROMAULINA NAINGGOLAN

NIM : 003214007

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

THE MEASUREMENT OF THE SPEED OF LIGHT IN THE AIR USING

THE ELECTROMAGNETIC WAVE TRANSMISSION METHODS IN

THE COAXIAL CABLE

SKRIPSI

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements to obtain

the Sarjana Sains Degree In Physics

By:

DEBORA ROMAULINA NAINGGOLAN

NIM : 003214007

PHYSICS STUDY PROGRAM

PHYSICS DEPARTEMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2008

ii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

iii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

iv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

Skripsi ini saya persembahkan

untuk Yesus Kristus Putra Allah yang senantiasa mendengar keluh kesah, menjawab doa dan memampukan saya

menghadapi hidup. Bapa n Mama kalian adalah hal terpenting dalam hidupku.

Mauliate di tangiang, support, kasih sayang yang tak pernah berkurang n maaf kalau pernah membuat kecewa.

Tak ada kata-kata yang bisa debo ucapkan selain terimakasih untuk semua yang telah kalian punya dan berikan untuk debo.

Abang n adikku yang selalu mendoakan saya.

ÂhÇàâ~ áxztÄt áxáâtàâ twt ÅtátÇçt? âÇàâ~ tÑt ÑâÇ w| utãt{ ÄtÇz|à twt ãt~àâÇçtA  ;cxÇz~{Éàut{ FMD<

 ^tÜxÇt |àâ T~â uxÜ~tàt ~xÑtwtÅâM tÑt át}t çtÇz ~tÅâ

Å|Çàt wtÇ wÉt~tÇ? ÑxÜvtçtÄt{ ut{ãt ~tÅâ àxÄt{ ÅxÇxÜ|ÅtÇçt? Åt~t {tÄ |àâ t~tÇ w|uxÜ|~tÇ ~xÑtwtÅâAÊ

;`tÜ~âá DDMEG<

“Kesakitan membuat anda berfikir, berfikir membuat anda bijaksana dan kebijaksanaan membuat anda mampu untuk bertahan dalam hidup ini.”

v

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

(Jhon Patrick)

vi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

ABSTRAK PENGUKURAN KECEPATAN CAHAYA DI UDARA DENGAN METODE TRANSMISI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

PADA KABEL KOAKSIAL

Pengukuran kecepatan cahaya di udara dilakukan dengan mentransmisikan pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan pulsa menempuh lintasan ditunjukkan dari tampilan data pada layar CRO. Pulsa yang ditransmisikan akan berjalan dari pemancar menuju penerima dan dipantulkan kembali lagi menuju pemancar. Melalui peristiwa pemantulan tersebut dapat diketahui besarnya kecepatan cahaya di udara yaitu ν = (2,2± 0,2) x108 m/s.

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

ABSTRACT THE MEASUREMENT OF THE SPEED OF LIGHT IN THE AIR USING

THE ELECTROMAGNETIC WAVE TRANSMISSION METHODS IN THE COAXIAL CABLE

The measurement of the speed of light in the air has been done by

transmitting the electromagnetic wave signal through the coaxial cable with air medium, that its length are 12m, 18m, 24m and 30 m. The time interval which is needed the signal traveling across the line is showed from data appearing on the CRO screen. The signal which is transmitted will travel from the transmitter to the receiver and be reflected back again to the transmitter. Through this reflection phenomenon, it can be known that the value of the speed of light is

. ( ) sm /100,22,2v 8×±=

ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

x

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Yesus Kristus atas segala kasih

dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Skripsi ini berjudul : ”PENGUKURAN KECEPATAN CAHAYA DI UDARA

DENGAN METODE TRANSMISI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

PADA KABEL KOAKSIAL”, yang diajukan sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Fisika Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

membantu penulis baik berupa waktu, tenaga, bimbingan, dorongan, dan sumbang

saran yang penulis butuhkan dalam penyelesaian skripsi ini. Pada kesempatan ini

penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Dr. Ign. Edi Santosa M.S. selaku dosen pembimbing yang dengan sabar

membimbing penulis dari awal hingga akhir penyusunan tugas akhir.

2. Ir. Sri Agustini M.Si selaku pembimbing akademik dan Kepala Jurusan

Progaram Studi Fisika.

3. Drs.Drs. Vet Asan Damanik M.Sc. Yang juga turut membantu dalam

penyelesaian tugas akhir.

4. Seluruh staff dosen, asisten dan karyawan yang telah memberikan ilmu

pengetahuan dan saran selama penulis menuntut ilmu di Universitas

Sanata Dharma.

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

5. Bapa dan mama yang telah mencurahkan segalanya dengan penuh

sukacita, penuh kasih sayang dan dorongan semangat yang tak pernah

henti kalian berikan.

6. Tulang dan inang tulang J. Manihuruk SH yang telah memberikan kasih

sayang tulang yang tidak pernah debo rasakan. Makasih ya tulang dan

nantulang.

7. Amang Pdt.Gurning M.min dan inang yang selalu membantu.

8. Uda Pdt. Maradong Nainggolan, kasih sayang seorang uda telah

kudapatkan dan kurasakan dari kasih dan perhatian dari uda. You are my

best uda.

9. Pemuda- pemudi GKPI Yk, Naposo Nainggolan buat semangat,

pertemanan dan persaudaraan kalian.

10. Guru sekolah minggu n anak sekolah minggu GKPI Yk. Thanks buat doa-

doa, dukungan, senyuman dan kelucuannya.

11. Teman-teman seperjuangan, Asri, Ridwan Burju, Lori Kamboja, Iman,

Kia, ……anak Fis 2kg, 2kg2.

12. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu. Terimakasih

untuk semua.

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul Indonesia ……...………………………………........ i

Halaman Judul Inggris ……………………………………………... ii

Halaman Persetujuan Pembimbing…………………......................... iii

Halaman Pengesahan ………………………………………………. iv

Halaman Persembahan……………………………………............... v

Pernyataan Keaslian Karya………………………………................. vi

Abstrak …………………………………………………………....... vii

Abstract……………………………………………………...……… viii

Lembar Publikasi …………………………………………………... ix

Kata Pengantar……………………………………………...………. x

Daftar Isi ………………………………………………………...…. xii

Daftar Gambar………………………………………………..…….. xiv

Daftar Tabel…………………………………………...……………. xv

Daftar Grafik ……………………………………………………….. xvi

Bab I. Pendahuluan…………………………………………………. 1

A. Latar Belakang………………………………………….. 1

B. Rumusan Masalah………………………………………. 3

C. Batasan Masalah…………………………………...……. 3

D. Tujuan Penelitian …………………………………...….. 3

E. Manfaat Penelitian ……………………………………… 3

F. Sistematika Penulisan…………………………………… 4

Bab II. Dasar Teori………………………………………………….. 5

A. Gelombang……………………………………………… 5

B. Jalur Transmisi………………………………………….. 11

Bab III. Metodologi Penelitian………………………………...…..... 17

A. Tempat Penelitian ………………………...……………. 17

B. Alat dan Bahan………………………………………….. 17

C. Gambar Rangkaian Alat…………………….................... 17

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

D. Prisip Kerja Alat……………………….....................…... 19

E. Langkah-langkah Eksperimen........................................... 20

F. Metode Analisa Data......................................................... 21

Bab IV. Hasil dan Pembahasan........................................................... 23

A. Hasil.................................................................................. 23

B.Pembahasan....................................................................... 28

Bab V. Penutup................................................................................... 33

A. Kesimpulan....................................................................... 33

B. Saran.................................................................................. 33

Daftar Pustaka..................................................................................... 34

Lampiran............................................................................................. 35

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Medan listrik dan medan magnet gelombang elektromagnet

di dalam sistem koordinat cartesian.

7

Gambar 2.2 Pola medan listrik dan medan magnet pada kabel koaksial. 12

Gambar 2.3 Skema transmisi pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel

koaksial.

14

Gambar 2.4 Pulsa yang tampak pada layar CRO. 16

Gambar 3.1 Gambar rangkaian alat yang akan digunakan untuk mengukur

kecepatan cahaya menggunakan kabel koaksial

17

Gambar 4.1 Gambar perjalanan pulsa yang ditransmisikan pada

kabel koaksial bermedium polivinil

23

Gambar 4.2 Pulsa setelah ditransmisikan pada kabel koaksial

bermedium udara dan dipantulkan oleh tahan nol

untuk panjang kabel 30 m.

24

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pengukuran selang waktu pada panjang kabel koaksial

bermedium udara dengan panjang 12 m untuk tahanan nol.

25

Tabel 4.2 Pengukuran selang waktu pada panjang kabel koaksial

bermedium udara dengan panjang 18 m untuk tahanan nol

25

Tabel 4.3 Pengukuran selang waktu pada panjang kabel koaksial

bermedium udara dengan panjang 24 m untuk tahanan nol

26

Tabel 4.4 . Pengukuran selang waktu pada panjang kabel koaksial

bermedium udara dengan panjang 30 m untuk tahanan nol

27

Tabel 4.5 Pengukuran selang waktu pada berbagai panjang kabel koaksial

bermedium udara untuk tahanan nol

27

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada kabel koaksial

bermedium udara dengan panjang 12 m untuk tahanan nol.

25

Grafik 4.2 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada kabel koaksial

bermedium udara dengan panjang 18 m untuk tahanan nol.

26

Grafik 4.3 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada kabel koaksial

bermedium udara dengan panjang 24 m untuk tahanan nol.

26

Grafik 4.4 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada kabel koaksial

bermedium udara dengan panjang 30 m untuk tahanan nol.

27

Grafik 4.5 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada berbagai panjang kabel

koaksial bermedium udara untuk tahanan nol.

28

xvii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Cahaya sudah menjadi salah satu bagian yang penting dalam

kehidupan manusia. Salah satu konsep dalam ilmu fisika yaitu bahwa

cahaya dapat diperlakukan sama dengan gelombang elektromagnetik.

Cahaya dapat melintas melalui medium hampa dan medium tidak

hampa. Bila cahaya melintas melalui medium tidak hampa, kecepatannya

lebih kecil daripada dalam medium hampa. Kecepatan cahaya dalam

medium hampa yaitu 2,99792458 m/s [Sears dan Zemansky, 1982].

Kecepatan cahaya tersebut merupakan tetapan yang universal.

810×

Usaha pertama untuk mengukur kecepatan cahaya dilakukan oleh

Galileo. Tetapi usaha tersebut gagal karena ia tidak dapat mengukur selang

waktu yang sangat kecil daripada waktu reaksi manusia yang digunakan

cahaya untuk merambat pada jarak beberapa km, sehingga kecepatan

cahaya yang didapat terlalu besar [Halliday,1988]. Setelah Galileo, banyak

ilmuwan yang melakukan eksperimen untuk mengukur kecepatan cahaya.

Ole Romer mencoba mengukur kecepatan cahaya dengan metoda

astronomi pada tahun 1676. Ole Romer mengukur kecepatan cahaya

dengan mengukur dan menganalisa perputaran satelit planet Jupiter

terhadap bumi. Louis Fizeau mengukur kecepatan cahaya dengan metoda

rode gigi berputar pada tahun 1849. Pada eksperimen ini laju roda harus

1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

2

diatur sedemikian rupa sehingga cahaya yang dipantulkan dapat melewati

celah dalam roda tersebut [Tipler, 2001]. Foucoult melakukan pengukuran

kecepatan cahaya dengan metoda cermin berputar pada tahun 1862, dan

Albert A Michelson melakukan mengukur kecepatan cahaya dengan

metoda prisma berputar pada tahun 1926 dan 1931 [Halliday, 1988].

James Clerk Maxwell membuat suatu teori keelektromagnetan

dalam bentuk persamaan yang dikenal dengan persamaan-persamaan

Maxwell. Melalui teorinya tersebut, Maxwell menunjukkan bahwa

gelombang elektromagnet yang merambat terdiri dari medan listrik dan

medan magnet yang saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus arah

rambatnya. Maxwell menghitung kecepatan gelombang elektromagnet,

didapat bahwa gelombang elektromagnet yang merambat di ruang bebas

mempunyai kecepatan yang sama dengan kecepatan cahaya. Berdasarkan

perhitungan kecepatan gelombang elektromagnet tersebut, Maxwell

menarik kesimpulan bahwa cahaya merupakan salah satu bentuk dari

gelombang elektromagnetik.

Kecepatan gelombang elektromagnetik tergantung pada medium

perambatannya. Telah dilakukan pengukuran kecepatan gelombang

elektromagnet pada jalur transmisi kabel koaksial bermedium polyvinil

[NN, 2003]. Untuk dapat mengukur kecepatan gelombang elektromagnet

dalam medium udara, maka pada eksperimen ini dibuat kabel koaksial

bermedium udara. Pulsa elektromagnetik ditransmisikan dari sumber ke

kabel koaksial bermedium udara. Karena cahaya merupakan salah satu

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

3

bentuk gelombang elektromagnetik, maka kecepatan yang didapat pada

eksperimen ini merupakan kecepatan cahaya di udara.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana mengukur

kecepatan cahaya di udara dengan metoda transmisi gelombang

elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara.

C. Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi hanya pada gelombang elektromagnetik yang

ditransmisikan pada kabel koaksial bermedium udara.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah dapat mengukur kecepatan cahaya

dengan mengukur kecepatan gelombang elektromagnetik yang

ditransmisikan pada kabel koaksial bermedium udara.

E. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah dapat mengukur

kecepatan cahaya dengan metoda transmisi gelombang elektromagnetik.

Laporan tertulis dapat menjadi bahan informasi bagi pengukuran yang

sejenis.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

4

F. Sistematika Penulisan

Penelitian ini akan dituliskan dengan sistematika sebagai berikut:

BAB I Pendahuluan

Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah,

rumusan masalah, batasan masalah, manfaat penelitian, dan

tujuan penelitian.

BAB II Dasar Teori

Bab ini menguraikan tentang teori gelombang

elektromagnetik, teori jalur transmisi.

BAB III Eksperimen

Bab ini menguraikan tentang alat yang digunakan,

prosedur, metode dalam bereksperimen.

BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini menguraikan tentang hasil dan pembahasan dari

eksperimen yang dilakukan.

BAB V Penutup

Bab ini berisi kesimpulan dan saran.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

5

BAB II

DASAR TEORI

A. Gelombang

Gelombang adalah energi yang merambat dalam suatu medium.

Pada gelombang merambat terjadi perpindahan energi dari satu tempat ke

tempat yang lain. Salah satu bentuk gelombang yaitu gelombang

elektromagnet dimana perambatannya berupa energi elektromagnetik.

Energi elektromagnetik tersebut terdiri dari medan listrik dan medan

magnet yang berubah terhadap waktu.

Energi elektromagnetik dalam gelombang elektromagnetik yang

merambat saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus terhadap arah

rambatnya. Perubahan medan listrik terhadap waktu menimbulkan medan

magnet, dan sebaliknya. Perubahan medan magnet terhadap waktu

menimbulkan medan listrik [Sutrisno, 1979].

Maxwell menunjukkan fenomena medan listrik dan medan magnet

ke dalam empat persamaan. Persamaan-persamaan tersebut merupakan

dasar dari teori keelektromagnetan yang dikenal sebagai persamaan

Maxwell. Persamaan-persamaan tersebut adalah [Kraus,1984]:

0=⋅∇ B (2.1)

0=⋅∆ Drr

(2.2)

tDH∂∂

=×∆r

rr (2.3)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

6

tBE∂∂

−=×∇ (2.4)

arus pergeseran listrik D sama dengan hasil kali kuat medan listrik E

dengan permitivitas medium ε.

εEDrr

= (2.5)

Rapat flux magnet B adalah kuat medan magnet H dikalikan dengan

permeabilitas medium µ.

µHBrr

= (2.6)

dimana, D = arus pergeseran listrik

E = kuat medan listrik

ε = permitivitas medium

B = rapat flux magnet

H = kuat medan magnet

µ = permeabilitas medium

Gelombang elektromagnetik yang merambat dimisalkan ke dalam

sistem koordinat cartesian seperti pada gambar 2.1. Pada gambar tersebut

diperlihatkan bahwa Er

tegak lurus terhadap Hr

dan keduanya tegak lurus

terhadap arah rambat sumbu x. Dimisalkan kuat medan listrik Er

berada

pada sumbu y, maka jEE yˆ=

r. Medan listrik tegak lurus terhadap medan

magnet, sehingga kuat medan magnet H berada pada sumbu z, maka

kHH zˆ=

r.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

7

arah rambatHz

Ey

y

x

zGambar 2.1 Gambar medan listrik dan medan magnet gelombang elektromagnet

didalam sistem koordinat

Di dalam gelombang elektromagnetik, medan listrik dan medan magnet

saling mempengaruhi. Perubahan medan magnet menimbulkan medan

listrik dan perubahan medan listrik menimbulkan medan magnet. Pada

gambar 2.1 medan listrik E dan medan magnet H tegak lurus terhadap arah

rambatnya [Johannes,1978]. Medan listrik E berada pada sumbu y maka

persamaan 2.3 menjadi :

( )kDjDiDt

ky

Hx

Hj

xH

zHi

zH

yH

zyxxyzxyz ˆˆˆˆˆˆ ++

∂∂

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂∂

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

∂∂

−∂∂

+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂∂

(2.7)

berdasarkan persamaan 2.5 maka menjadi :

( )kEjEiEt

ky

Hx

Hj

xH

zHi

zH

yH

zyxxyzxyz ˆˆˆˆˆˆ ++

∂∂

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂∂

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

∂∂

−∂∂

+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂∂ ε

(2.8)

berdasarkan permisalan pada gambar 2.1 tersebut dapat dilihat bahwa

medan listrik E mempunyai komponen pada arah sumbu y sehingga

persamaan 2.8 menjadi :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

8

jt

Ej

xH

zH yzx ˆˆ

∂=⎟

⎞⎜⎝

⎛∂∂

−∂∂

ε (2.9)

jt

Ej

xH yz ˆˆ

∂=

∂∂

− ε (2.10)

t

Ex

H yz

∂−=

∂∂

ε (2.11)

Dengan permisalan pada gambar 2.1 maka persamaan 2.4 menjadi :

( )kBjBiBt

ky

Ex

Ej

xE

zEi

zE

yE

zyxxyzxyz ˆˆˆˆˆˆ ++

∂∂

−=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂∂

+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂∂

+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂∂

(2.12)

dari persamaan 2.6 maka persamaan 2.12 menjadi :

( )kHjHiHt

ky

Ex

Ej

xE

zE

iz

Ey

Ezyx

xyzxyz ˆˆˆˆˆˆ ++∂∂

−=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂

∂+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

∂∂

−∂∂

+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂

∂−

∂∂

µ

(2.13)

karena medan magnet B mempunyai komponen pada arah sumbu z maka

menjadi :

kt

Hk

yE

xE zxy ˆˆ

∂∂

−=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂∂

−∂

∂µ (2.14)

kt

Hkx

E zy ˆˆ∂∂

−=∂

∂µ (2.15)

Persamaan (2.15) dan (2.11) dapat ditulis dalam bentuk :

t

HxE

∂∂

−=∂∂ µ (2.16)

tE

xH

∂∂

−=∂∂ ε (2.17)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

9

Persamaan (2.16) diturunkan terhadap x menjadi :

xt

HxE

∂∂∂

−=∂∂ 2

2

2

µ (2.18)

dan persamaan (2.17) diturunkan terhadap t menjadi :

2

22

tE

txH

∂∂

−=∂∂

∂ ε (2.19)

Persamaan (2.19) disubsitusikan ke dalam persamaan (2.18) sehingga

menjadi :

2

2

2

2

tE

xE

∂∂

=∂∂ µε (2.20)

Persamaan gelombang untuk medan listrik E adalah :

( )tkxEE ω−= sin0 (2.21)

dengan : E = simpangan medan listrik gelombang elektromagnetik

pada saat t dan jarak x.

E0 = amplitudo gelombang elektromagnetik.

k = bilangan gelombang elektromagnetik ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

λπ

=2k .

λ = panjang gelombang.

ω = frekuensi sudut gelombang elektromagnetik ( ) . fπ2

Jika persamaan diturunkan dua kali terhadap x maka menjadi :

( )tkxEkxE

ω−−=∂∂ sin0

22

2

(2.22)

Persamaan 2.21diturunkan dua kali terhadap t menjadi :

( )tkxEtE

ω−ω−=∂∂ sin02

2

(2.23)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

10

dengan demikian dari persamaan 2.22 dan persamaan 2.23 didapat :

22

2

222

2 1tE

fxE

∂∂

λ=

∂∂ (2.24)

dimana λ kali f merupakan kecepatan gelombang ( λ f = v ).

maka persamaan 2.24 menjadi :

22

2

22

2 1tE

vxE

∂∂

=∂∂ (2.25)

Dari persamaan 2.20 dan 2.25 maka dapat ditarik kesimpulan bahwa

gelombang elektromagnet yang merambat di dalam medium dengan

permitivitas ε dan permeabilitas µ mempunyai kecepatan sebesar :

µε1

=v (2.26)

Kecepatan gelombang elektromagnet yang merambat dipengaruhi oleh

permeabilitas dan permitivitas dari medium.

Jika gelombang elektromagnet merambat di dalam medium hampa,

maka kecepatan gelombang elektromagnet adalah sebesar [Sears dan

Zemansky, 1982]:

00

1εµ

=v (2.27)

smv /1000,3 8×=

Dari perhitungan yang dilakukan Maxwel didapat bahwa kecepatan

gelombang elektromagnet di dalam medium hampa sama dengan

kecepatan cahaya m/det [Tipler, 1991]. Maxwell menarik

kesimpulan bahwa cahaya merupakan salah satu bentuk dari gelombang

8103×=c

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

11

elektromagnetik.

Berdasarkan kesimpulan Maxwell, maka kecepatan cahaya di

medium dapat diketahui dengan menghitung kecepatan gelombang

elektromanetik menggunakan persamaan (2.26). Kecepatan gelombang

elektromagnetik yang merambat di dalam medium bukan hampa lebih

kecil dibandingkan dengan kecepatan gelombang elektromagnetik yang

merambat di dalam medium hampa. Hal ini karena pengaruh dari

mediumnya. Telah disimpulkan bahwa cahaya merupakan salah satu

bentuk gelombang elektromagnetik. Dengan demikian kecepatan cahaya

juga dapat diketahui menggunakan persamaan Maxwell.

B. Jalur Transmisi

Jalur transmisi merupakan suatu sistem penghantar yang

menghubungkan sebuah titik dengan titik yang lain dan menjadi sarana

untuk mengirimkan atau memindahkan energi elektromagnetik [Amos,

1994]. Salah satu bentuk dari jalur transmisi adalah kabel koaksial. Kabel

koaksial terbentuk dari dua konduktor atau penghantar. Salah satu

konduktor berupa seutas kawat, sedang yang lain berupa silinder kosentrik

terhadap kawat tadi. Ruang diantara kedua konduktor itu diisi dengan

suatu bahan dielektrik [Amos, 1994].

Di dalam kabel koaksial, medan listrik dan medan magnet saling

mempengaruhi. Medan listrik dalam arah radial, medan magnet

membentuk garis-garis kosentris yang mengelilingi konduktor dalam

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

12

(gambar 2.2a).

P1 P2 Gambar 2.2 (a) Medan listrik dan medan magnet pada kabel koaksial, memperlihatkan gelombang yang berjalan dengan kecepatan c. (b) penampang sebuah bidang jika dilihat dari depan.

Pada gambar 2.2a dapat dilihat bahwa medan listrik tegak lurus

terhadap medan magnet. Saat medan listrik E mengarah ke bawah maka

medan magnet B akan menjauhi pembaca. Ketika medan listrik E

mengarah ke atas maka medan magnet B mendekati pembaca. Gambar

2.2b merupakan gambar pola pada saat p1 yang dilihat dari atas. Dapat

dilihat, medan listrik mengarah ke pusat dan medan magnet mengelilingi

pusat. Ketika pola tersebut dilihat saat p2, maka akan terlihat bahwa

medan listrik akan mengarah ke luar dan medan magnet akan mengelilingi

pusat. Demikian seterusnya sampai pada potongan pola terakhir.

Pola medan listrik dan medan magnet pada gambar 2.2 tersebut

merambat dengan kecepatan c pada kabel koaksial yang memiliki

hambatan sama dengan nol. Pada osilasi elektromagnet dalam gelombang

berjalan, medan listrik E dan medan magnet B sefase. Ini berarti E dan B

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

13

mencapai maksimum pada waktu yang bersamaan di sebuah titik atau

kedudukan di sepanjang kabel koaksial.

Pada kabel koaksial, konduktor luar membentuk suatu perisai yang

membatasi gelombang pada medium rambat diantara konduktor-

konduktor. Osilasi sinyal dalam kabel ini tidak berlangsung terus-menerus.

Sinyal tersebut mengalami pelemahan saat dirambatkan karena sebagian

tenaga dari medan listrik dan medan magnet didisipasikan menjadi tenaga

termal. Osilasi sinyal tersebut sekali mulai maka lama-kelamaan akan

lenyap [Halliday, 1988].

Prinsip dasar transmisi, gelombang elektromagnet dari pemancar

ditransmisikan sepanjang kabel koaksial. Menggunakan prinsip yang

sama, dilakukan pengukuran kecepatan gelombang elektromagnet. Untuk

keperluan pengukuran gelombang elektromagnet yang ditransmisikan

ketika sampai di ujung akhir kabel koaksial dipantulkan kembali menuju

pemancar. Waktu total yang diperlukan oleh pulsa gelombang

elektromagnetik menuju obyek dan kembali lagi ke pemancar merupakan

selang waktu. Pulsa yang dikirim dan diterima diperlihatkan pada layar

tabung sinar katoda (osiloskop) untuk memperlihatkan selang waktu dari

pulsa-pulsa tersebut [Smale, 1984].

Pulsa gelombang elektromagnet dikirim dari sumber ke kabel

koaksial. Pulsa tersebut merambat dari ujung a menuju ujung b dan

dipantulkan kembali oleh tahanan yang terdapat pada ujung b menuju

sumber. Skema perjalanan pulsa tersebut dapat dilihat pada gambar 2.3 di

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

14

bawah ini. konduktor luar

CRO

l a

b

kabel koaksial sumber

Gambar 2.3 skema transmisi pulsa gelombang elektromgnetik pada kabel koaksial

Pulsa yang akan dikirim dari sumber ke kabel koaksial ditampilkan

pada layar CRO. Pulsa ini disebut pulsa datang dan tampilan yang tampak

pada layar CRO dapat dilihat pada gambar 2.4a. Pulsa dari ujung a

merambat menuju ujung b. Pada ujung b terdapat tahanan yang akan

memantulkan pulsa yang merambat kembali menuju sumber. Tahanan

yang terdapat pada ujung b merupakan tahanan udara yang nilainya tak

berhingga atau juga nol.

Untuk tahanan tak berhingga, pulsa datang yang merambat dari

ujung a ke ujung b akan dipantulkan kembali menuju ke ujung a oleh

tahanan tersebut. Pulsa pantul pertama ini ketika sampai di ujung a akan

dipantulkan kembali menuju ujung b lagi sama seperti peristiwa pada

pulsa pantul pertama, dan seterusnya. Karena pada ujung b terdapat

tahanan yang tak berhingga maka pulsa yang ditransmisikan akan

mengalami pantulan tanpa perubahan sudut fase atau tanpa balikan fase

pada layar CRO. Tampilan pulsa dapat dilihat pada gambar 2.4b.

Pulsa datang berjalan dai ujung a menuju ujung b dan dipantulkan

kembali ke ujung a, pulsa pantul ini disebut pulsa pantul pertama. Dari

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

15

peristiwa pemantulan tersebut maka jarak lintasan ∆l yang ditempuh pulsa

datang sampai pulsa pantul pertama adalah dua kali panjang kabel

koaksial. Selang waktu ∆t yang diperlukan pulsa untuk menempuh jarak

sejauh ∆l dapat diketahui dengan mengukur jarak antara puncak pulsa

datang dengan puncak pulsa pantul pertama yang tampak pada layar CRO.

Dengan demikian kecepatan pulsa gelombang elektromagnetik dapat

diketahui dengan persamaan :

tlv

∆∆

= (2.28)

tlv

∆=

2

dengan : ν = kecepatan gelombang elektromagnetik

∆l = panjang lintasan

∆t = selang waktu

Untuk tahanan nol, maka ujung b yang merupakan konduktor

dalam dihubungkan jadi satu dengan ujung konduktor luar dari kabel

koaksial. Pulsa datang yang dikirim merambat dari ujung a sampai ujung

b. Kemudian pulsa dipantulkan kembali oleh tahanan nol tersebut menuju

ujung a. Sama seperti untuk tahanan tak berhingga ketika pulsa pantul

pertama tiba di ujung a, akan dipantulkan kembali ke ujung b dan

seterusnya. Pulsa yang dikirm ke kabel koaksial dengan ujung b yang

mempunyai tahanan nol akan mengalami pantulan dengan perubahan

sudut fase 1800 atau dapat dikatakan bahwa pulsa datang tersebut akan

menghasilkan pulsa pantul terbalik. Pulsa datang dan pulsa pantul

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

16

ditampilkan pada layar CRO. Tampilan dapat dilihat pada gambar 2.4c.

Sama seperti pada keadaan untuk tahanan tak berhingga, jarak

lintasan ∆l yang ditempuh pulsa dan selang waktu ∆t yang diperlukan

pulsa adalah sama. Menggunakan persamaan 2.28 maka kecepatan

gelombang elektromagnetik dapat diketahui. Pada gambar 2.4b dan 2.4c

dapat dilihat bahwa semakin lama amplitudo sinyal semakin lama.

Sebagian tenaga dari medan listrik dan medan magnet didisipasikan

menjadi tenaga termal. Sehingga amplitudo pulsa tersebut mengalami

pelemahan ketika dirambatkan.

v

(a) t

(b)

t

v

(c)

t

v

Gambar 2.3 Pulsa yang tampak pada layar CRO. (a) Pulsa datang. (b) Pulsa yang ditransmisikan pada kabel koaksial dan dipantulkan oleh tahanan tak berhingga. (c)Pulsa yang ditransmisikan pada kabel koaksial dan dipantulkan oleh tahanan nol.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

17

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat Penelitian

Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental yang

dilaksanakan di laboratorium Fisika FMIPA, Universitas Sanata Dharma.

B. Alat dan Bahan

1. Kabel koaksial bermedium udara

2. Catu daya

3. Oskiloskop

4. AFG ( Amplitude Frequency Generator)

5. Pembangkit pulsa tunggal

C. Gambar rangkaian alat eksperimen

Catu Daya

kabel koaksial

Osiloskop

Sumber

AFG

Gambar 3.1 Gambar rangkaian alat yang akan digunakan untuk mengukur kecepatan cahaya

menggunakan kabel koaksial

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

18

Kabel Koaksial

Kabel koaksial bermedium udara yang digunakan terbuat dari kabel

dan batang aluminium dengan panjang 6 m, 12 m, 18 m, 24 m dan 30 m.

Kabel sebagai konduktor dalam dengan jari-jari 0,015 cm. Batang

aluminium sebagai konduktor luar dengan jari-jari 0,095 cm. Diantara

kedua konduktor tersebut terdapat ruang yang berisi udara sebagai medium

perambatan gelombang elektromagnetik. Kabel dan selongsong aluminium

dalam kondisi seragam dari ujung awal sampai ujung akhir. Keduanya

dalam keadaan lurus, tidak longgar dan diantara konduktor dalam dan

konduktor luar dipasang suatu penahan agar konduktor dalam dan

konduktor luar tidak saling bersentuhan.

Sebelum pengukuran, dilakukan pengujian alat-alat yang akan

digunakan untuk aksperimen menggunakan kabel koaksial beredium

polyvinil dengan panjang 22,5 m. Pengujian alat dilakukan untuk

mengetahui apakah alat yang akan digunakan berfungsi dengan baik atau

tidak.

Pembangkit pulsa tunggal

Pembangkit pulsa tunggal adalah generator pulsa yang

membangkitkan denyut-denyut pulsa. Pada eksperimen digunakan

pembangkit pulsa tunggal dengan IC SN 74121 N. Pembangkit pulsa

tunggal ini berfungsi sebagai sumber pulsa yang akan ditransmisikan ke

kabel koaksial. Pulsa yang dibangkitkan oleh pembangkit pulsa dengan IC

SN 74121 N memiliki lebar pulsa yang kecil dan tetap.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

19

Saat eksperimen, pada layar CRO tampak pulsa dengan lebar yang

kecil agar pulsa yang satu dengan yang lain terpisah. Jika lebar pulsa tidak

kecil maka pulsa-pulsa akan saling tumpang tindih dan tidak terpisah.

Sehingga kesulitan untuk membaca jarak antara puncak pulsa yang satu ke

puncak pulsa yang lain. Jarak antar puncak pulsa ini digunakan untuk

menghitung selang waktu yang diperlukan pulsa menempuh lintasan.

Untuk penelitian ini digunakan tegangan yang tidak lebih dari 8 volt agar

IC pada rangkaian pembangkit pulsa tunggal tidak menjadi panas dan

rusak.

D. Prinsip kerja alat

Pada eksperimen ini dilakukan pengukuran kecepatan cahaya

dengan metoda transmisi gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial

bermedium udara. Pulsa ditransmisikan dari pembangkit pulsa ke kabel

koaksial bermedium udara. Pulsa berjalan sepanjang kabel bermedium

udara dari ujung awal menuju ujung akhir. Sampai diujung akhir kabel

koaksial, pulsa tersebut dipantulkan oleh tahanan yang terdapat pada ujung

b kembali menuju ujung awal kabel koaksial.

Perjalanan pulsa yang dirambatkan tersebut ditampilkan pada layar

CRO. Pada tampilan layar CRO dapat dihitung jarak antara satu puncak

pertama ke puncak pulsa yang kedua sampai ke puncak pulsa yang terjauh.

Jarak tersebut dikalikan dengan satuan waktu yang digunakan pada CRO.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

20

Hasil kali dari jarak antar puncak pulsa dengan satuan waktu CRO

merupakan selang waktu yang diperlukan pulsa menempuh lintasan.

Panjang kabel koaksial bermedium adalah ℓ. Selang waktu

diketahui dengan menghitung jarak puncak pulsa pertama ke pulsa yang

kedua sampai ke puncak pulsa yang terjauh. Dari puncak pulsa pertama ke

puncak pulsa kedua, pulsa menempuh lintasan sejauh 2ℓ. Menggunakan

persamaan 2.28 maka didapat kecepatan gelombang elektromagnetik.

E. Langkah-langkah eksperimen

a. Merangkai alat seperti pada gambar 3.1.

b. Menguji alat, apakah alat sudah siap digunakan dengan baik atau tidak

Menggunakan kabel koaksial bermedium polivinil sebagai jalur

transmisi. Langkah pertama, pembangkit pulsa tunggal belum

dihubungkan ke kabel koaksial bermedium polivinil, pada layar CRO

akan tampak tampilan berupa pulsa tunggal. Ini menandakan belum

ada pulsa yang ditransmisikan pada kabel tersebut.

Langkah kedua, pembangkit pulsa dihubungkan ke kabel koaksial.

Pada layar CRO tampak beberapa pulsa yang amplitudonya semakin

mengecil. Hal ini menunjukkan bahwa pulsa telah ditransmisikan ke

kabel koaksial. Pulsa tersebut dipantulkan oleh tahanan tak

berhingga yang terdapat pada ujung akhir kabel koaksial. Jika kedua

hal di atas tampak pada layar CRO maka alat dalam keadaan baik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

21

dan bisa digunakan untuk eksperimen. Variabel-variabel pada alat-

alat eksperimen diatur agar tampilan dapat tampak dengan jelas.

c. Dilakukan pengambilan data.

Dilakukan eksperimen untuk pengambilan data. Pada eksperiman ini

digunakan kabel koaksial bermedium udara. Langkah eksperimen

yang akan dilakukan sama dengan langkah b. Pada ujung akhr kabel

koaksial terdapat tahanan nol dengan menghubungkan singkat

konduktor dalam dengan konduktor luar. Pada layar CRO akan

tampak beberapa pulsa yang berbalik sudut fasenya. Tampilan yang

tampak pada layar CRO harus menyerupai tampilan saat pengujian

alat dilakukan.

F. Metode Analisa Data

1. Mengukur jarak lintasan yang ditempuh pulsa.

Panjang kabel koaksial adalah ℓ. Karena pulsa berjalan bolak-balik

akibat pemantulan maka jarak lintasan yang ditempuh pulsa dari puncak

pulsa pertama ke puncak pulsa kedua adalah 2ℓ. Begitu juga untuk pucak

pulsa pertama ke puncak pulsa ketiga adalah 4ℓ dan seterusnya sampai

puncak pulsa yang terjauh.

2. Menghitung selang waktu yang diperlukan pulsa menempuh lintasan.

Menghitung jarak antara satu puncak pulsa dengan puncak pulsa yang

lain pada layar CRO. Jarak tersebut dikalikan dengan satuan waktu yang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

22

digunakan pada osiloskop. Hasil kali tersebut merupakan selang waktu

yang diperlukan pulsa menempuh lintasan.

3. Menghitung kecepatan gelombang elektromagnetik.

Dari data-data yang diperoleh maka kecepatan gelombang

elektromagnetik dapat dihitung menggunakan persamaan 2.28.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

23

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Dilakukan pengujian alat menggunakan kabel koaksial bermedium

polivinil. Tujuannya untuk mengetahui apakah alat yang akan digunakan dapat

berfungsi dengan baik atau tidak. Hasil pengujian alat yang dilakukan ditampilkan

pada gambar 4.1.

a.

b.

Gambar 4.1 Gambar perjalanan pulsal yang ditransmisikan pada kabel koaksial bermedium polivinil. (a) sebelum pulsa ditransmisikan. (b) setelah pulsa ditransmisikan dan dipantulkan oleh tahanan tak berhingga. Gambar 4.1a adalah pulsa tunggal dengan lebar pulsa yang kecil yaitu 0,1

µs. Pulsa tunggal ini berasal dari pembangkit pulsa yang dibangkitkan oleh

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

24

catudaya dan AFG dan belum ditransmisikan ke kabel koaksial bermediun

polivinil. Gambar b menunjukkan perjalanan pulsa yang ditransmisikan dari

sumber menuju kabel koaksial bermedium polivinil. Pulsa berjalan sepanjang

kabel dari ujung awal menuju ujung akhir. Kemudian dipantulkan kembali oleh

tahanan tak berhingga menuju ujung awal.

Dengan cara yang sama, dilakukan pengukuran kecepatan gelombang

elektromagnetik pada medium udara dengan menggunakan kabel koaksial

bermedium udara. Pulsa yang ditransmisikan pada kabel koaksial bermedium

udara dan dipantulkan oleh tahanan nol untuk panjang kabel 30 m ditampilkan

pada gambar 4.2.

Gambar 4.2 Pulsa setelah ditransmisikan pada kabel koaksial bermedium udara dan dipantulkan oleh tahanan nol untuk panjang kabel 30 m.

Dari peristiwa pemantulan, maka panjang lintasan yang ditempuh pulsa

datang sampai pulsa pantul pertama adalah dua kali panjang kabel koaksial

bermedium udara. Panjang lintasan dari pulsa datang sampai pulsa pantul kedua

adalah empat kali panjang kabel koaksial bermedium udara, begitu seterusnya

sampai pulsa pantul yang terakhir. Hasil pengukuran pada kabel koaksial

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

25

bermedium udara dapat dilihat pada Tabel 4.1- Tabel 4.5 dan Grafik 4.1- Grafik

4.5.

a. Hasil eksperimen pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 12 m.

Tabel 4.1 Pengukuran selang waktu pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 12 m untuk tahanan nol.

No Panjang lintasan (m) Selang waktu (s) 1. 24 0,2 x10-6

2. 48 0,4 x10-6

3. 72 0,55 x10-6

4. 96 0,7 x10-6

5. 124 0,95 x10-6

6. 144 1,1 x10-6

1∆l(m)

Grafik 4.1 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada kabel koaksial bermedium

udara dengan panjang 12 m untuk tahanan nol.

b. Hasil eksperimen pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 18 m.

Tabel 4.2 Pengukuran selang waktu pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 18 m untuk tahanan nol.

No Panjang lintasan (m) Selang waktu (s) 1. 36 0,3 x10-6

2. 72 0,45 x10-6

3. 108 0,7 x10-6

4. 144 0,85 x10-6

5. 180 1,1 x10-6

6. 216 1,25 x10-6

7. 252 1,45 x10-6

8. 288 1,65 x10-6

∆l = (1,347±0,003)x108 ∆t –2,91±2,75

0 20 40 60 80

100 120 140

60

∆t(s)

1.00E-06 1.20E-06 2.00E-07 4.00E-07 6.00E-07 8.00E-070.00E+00

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

26

Grafik 4.2 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada kabel koaksial bermedium udara

dengan panjang 18 m untuk tahanan nol.

350 ∆l(m)∆l = (1,843±0,004)x108 ∆t – 16,64±4,50300

250 200 150 100

50 ∆t(s)

0 0.00E+00 2.00E-06 5.00E-07 1.00E-06 1.50E-06

c. Hasil eksperimen pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 24m.

Tabel 4.3 Pengukuran selang waktu pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 24 m untuk tahanan nol.

No Panjang lintasan (m) Selang waktu (s) 1. 48 0,35 x10-6

2. 96 0,55 x10-6

3. 144 0,85 x10-6

4. 192 1,1 x10-6

5. 240 1,35 x10-6

6. 288 1,65 x10-6

7. 336 1,9 x10-6

8. 384 4,3 x10-6

Grafik 4.3 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada kabel koaksial bermedium udara dengan

panjang 24 m untuk tahanan nol.

∆l(m)

∆t(s)2.50E-062.00E-061.50E-061.00E-065.00E-07

450400350300250200150100

500

0.00E+00

∆l = (1,825±0,003)x108 ∆t – 10,15±3,79

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

27

d. Hasil eksperimen pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 30 m.

Tabel 4.4 Pengukuran selang waktu pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 30 m untuk tahanan nol.

No Panjang lintasan (m) Selang waktu (s) 1. 30 0,35 x10-6

2. 120 0,65 x10-6

3. 180 0,95 x10-6

4. 240 1,35 x10-6

5. 300 1,65 x10-6

6. 360 2,05 x10-6

∆l(m)400 ∆l = (1,76±0,004)x108 ∆t + 4,65±5,89 350 300 250

150 200

100 50

t(s) 0

0.00E+00 2.50E-06 5.00E-07 1.00E-06 1.50E-06 2.00E-06

Grafik 4.4 Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada kabel koaksial bermedium udara dengan panjang 30 m untuk tahanan nol.

e. Hasil eksperimen pada berbagai panjang kabel koaksial bermedium udara.

Tabel 4.5 Pengukuran selang waktu pada berbagai panjang kabel koaksial bermedium udara untuk tahanan nol.

No Panjang kabel (m) Panjang lintasan (m) Selang waktu (s) 1. 12 24 0,18 x10-6

2. 18 36 0,21 x10-6

3. 24 48 0,27x10-6

4. 30 60 0,34 x10-6

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

28

70 l(m) ∆l = (2,2±0,2)x108 ∆t – 13±4,5

60

50

40

30

20 1,50E-07 3,00E-07 2,00E-07 2,50E-07 3,50E-07

t(s)

Grafik 4.5. Hubungan antara ∆l terhadap ∆t pada berbagai panjang kabel koaksial bermedium udara untuk tahanan nol.

Data pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.6 memperlihatkan bahwa semakin jauh

lintasan yang ditempuh pulsa gelombang elektromagnet maka semakin panjang

selang waktu yang diperlukan pulsa untuk menempuh lintasan tersebut. Pada

Grafik 4.1 sampai Grafik 4.6 dapat dibaca bahwa hubungan antara panjang

lintasan terhadap selang waktu. Dari persamaan garis didapat gradien untuk

masing-masing grafik. Nilai gradien tersebut merupakan nilai kecepatan

gelombang elektromagneti yang terukur.

B. Pembahasan

Dalam penelitian ini, untuk mengukur kecepatan cahaya digunakan

metoda transmisi gelombang elektromagnetik. Untuk menghitung data pada

metode tersebut digunakan persamaan 2.28. Pada eksperimen ini, panjang lintasan

yang dimaksud adalah panjang dari kabel koaksial yang dilalui pulsa gelombang

elektromagnet yang merambat bolak-balik dari ujung awal menuju ujung akhir

dan dipantulkan kembali menuju ujung awal. Selang waktu yang dimaksud

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

29

merupakan waktu yang diperlukan pulsa untuk menempuh panjang lintasan.

Selang waktu dapat diketahui dengan menghitung jarak puncak pulsa yang

tampak pada layar CRO dan mengalikan dengan variabel time/div yang digunakan

pada CRO.

Dilakukan pengukuran kecepatan cahaya dengan metode transmisi

gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara. Prinsip

kerjanya yaitu mengirimkan pulsa elektromagnetik dari satu titik ke titik yang

lain. Sebelum pengukuran kecepatan gelombang elektromagnetik dimulai,

dilakukan pengujian alat-alat yang akan digunakan untuk eksperimen terlebih

dahulu. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kondisi alat apakah bisa berfungsi

dengan baik atau tidak. Pengujian alat-alat dilakukan menggunakan kabel koaksial

bermedium polivinil.

Pengukuran dilakukan pada kabel koaksial bermedium udara dengan

panjang 12 m, 18 m, 24 m dan 30 m. Eksperimen tidak dapat dilakukan didalam

ruangan, hal ini disebabkan panjang kabel koaksial bermedium udara yang

digunakan melebihi panjang ruangan laboratorium. Pada salah satu ujung kabel

koaksial terdapat tahanan yang akan memantulkan pulsa kembali ke ujung awal.

Selama eksprimen, pada layar CRO akan tampak beberapa pulsa bolak-

balik. Pulsa tersebut merambat dari ujung awal menuju ujung akhir dan

dipantulkan kembali menuju ujung awal. Banyaknya pulsa menunjukkan berapa

kali pulsa tersebut merambat dari sumber dan dipantulkan kembali menuju

sumber. Semakin jauh lintasan yang ditempuh pulsa maka semakin banyak pulsa

yang tampak pada layar CRO. Saat pulsa dirambatkan, sebagian tenaga dari

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

30

medan listrik dan medan magnet akan didisipasikan menjadi tenaga termal

sehingga pulsa mengalami pelemahan. Sebagai akibatnya amplitudo pulsa

semakin lama semakin mengecil [Halliday D,1998]. Pulsa yang tampak harus

mempunyai lebar pulsa yang kecil agar pulsa-pulsa tersebut tidak tumpang tindih

tetapi terpisah sehingga mempermudah pembacaan jarak antara puncak pulsa.

Dari tampilan data pada layar CRO dapat dihitung jarak antara satu puncak pulsa

dengan puncak pulsa yang lain kemudian dikalikan dengan variabel waktu pada

CRO. Hasil kali tersebut merupakan selang waktu yang diperlukan pulsa untuk

menempuh lintasan. Data dari hasil pengukuran untuk panjang kabel 12 m dicatat

pada Tabel 4.1dan seterusnya.

Pada Tabel 4.1 – Tabel 4.5 dapat dilihat bahwa semakin jauh lintasan yang

ditempuh pulsa maka semakin lama waktu yang diperlukan pulsa untuk

menempuh lintasan tersebut. Data tersebut dibuat ke dalam bentuk grafik. Grafik

4.1 sampai Grafik 4.5 memperlihatkan bahwa hubungan antara jarak lintasan

terhadap selang waktu.

Menggunakan persamaan garis :

∆ℓ = v ∆t + k (4.1)

didapat gradien yang merupakan nilai kecepatan gelombang elektromagnetik yang

terukur.

Seharusnya semakin panjang kabel maka semakin besar nilai gradiennya.

Semakin panjang kabel semakin jauh jarak antar puncak pulsa. Hal itu dapat

terlihat pada gradien Grafik 4.1 untuk panjang kabel 12 m dan gradien Grafik 4.2

untuk panjang kabel 18 m. Tetapi gradien pada Grafik 4.2 untuk panjang kabel

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

31

24 m dan gradien Grafik 4.4 m untuk panjang kabel 30 m hal tersebut tidak

terjadi. Nilai gradien yang didapat malah semakin kecil. Dikarenakan kurangnya

ketelitian dalam pembacaan jarak antara puncak pulsa. Pulsa yang tampak pada

layar CRO semakin lama semakin melemah dan mengecil amplitudonya. Selain

itu, pulsa tersebut semakin lama semakin menebal tampilannya. Sehingga sulit

untuk menentukan dimana letak puncak pulsa yang sesungguhnya. Untuk

mengatasi kesulitan tersebut maka pengukuran jarak puncak pulsa dilakukan

dengan mengukur jarak puncak pulsa pertama dengan puncak pulsa yang terjauh,

kemudian dibagi dengan jumlah puncak pulsa yang tampak tersebut. Selain itu,

cara ini juga untuk mengatasi kesulitan dalam mengukur selang waktu yang

diperlukan sinyal menempuh lintasan, dikarenakan kecepatan gelombang

elektromagnetik sangat tinggi maka selang waktunya sangat kecil sekali.

Untuk Tabel 4.1 sampai Tabel 4.5 jarak antara puncak pulsa merupakan

hasil pengukuran langsung dari puncak pulsa yang satu dengan puncak pulsa yang

kedua dan seterusnya. Tabel 4.6, jarak antara puncak pulsa didapat dengan

mengukur jarak pulsa 1 ke puncak pulsa yang terjauh kemudian dibagi dengan

jumlah puncak pulsa yang ada. Data pada Tabel 4.6 tersebut dibuat dalam bentuk

grafik.

Pada Grafik 4.6 terlihat hubungan antara ∆l terhadap ∆t. Titik-titik data

hampir semuanya berada pada garis lurus. Melalui persamaan garis didapat

hubungan ∆l = (2,2±0,2)x108 ∆t – 13 ± 4,5. Dimana gradien garisnya adalah

v = (2,2±0,2)x108 m/s. Nilai gradien yang didapat merupakan nilai kecepatan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

32

gelombang elektromagnetik di dalam medium udara yang terukur pada

eksperimen ini. Ralat dihitung menggunakan software microcal origin 41.

Kecepatan gelombang elektromagnetik yang didapat pada eksperimen ini

lebih kecil daripada kecepatan gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa.

Jika kecepatan gelombang elektromagnetik di udara dihitung menggunakan

persamaan 2.26 maka akan didapat hasil yang sama. Hasil perhitungan tersebut

juga menyatakan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik di dalam medium

udara lebih kecil daripada kecepatan gelombang elektromagnetik yang merambat

pada medium hampa. Persamaan 2.26 menjelaskan bahwa kecepatan gelombang

elektromagnetik dipengaruhi oleh permeabilitas dan permitivitas dari udara.

Berdasarkan kesimpulan Maxwell yang menyatakan bahwa cahaya

merupakan salah satu bentuk gelombang elektromagnetik. Dengan demikian

besarnya kecepatan gelombang elektromagnetik yang didapat pada penelitian ini

dapat dikatakan juga sebagai kecepatan cahaya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

33

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan

Dilakukan pengukuran kecepatan cahaya dengan metoda transmisi

gelombang elektromagnet pada kabel koaksial bermedium udara. Dari hasil

eksperimen didapat bahwa semakin panjang lintasan yang ditempuh pulsa,

semakin besar waktu tunda atau selang waktu yang diperlukan pulsa menempuh

lintasan tersebut.

Dari penelitian yang dilakukan didapat bahwa kecepatan gelombang

elektromagnetik dalam medium udara lebih kecil daripada kcepatan gelombang

elektromagnetik dalam medium hampa. Berdasarkan kesimpulan Maxwell bahwa

cahaya merupakan salah satu bentuk gelombang elektromagnetik maka kecepatan

gelombang elektromagnetik yang didapat dalam penelitian ini dianggap sebagai

kecepatan cahaya.

B. Saran

Diharapkan untuk penelitian lebih lanjut dengan memakai metoda

transmisi pada kabel koaksial, digunakan medium yang lain.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

34

DAFTAR PUSTAKA

Amos S. W, 1996, Kamus Elektronika, Penerbit PT. Alex Media Komputindo

Halliday D, 1988, Fisika Jilid 2, Jakarta, Erlangga.

Johannes H, 1978, Lstrik dan Magnet, Jakarta, Balai Pustaka.

Krauss John Daniel, 1988, Electromagnetics, Singapura.

NN,2003, Petunjuk Praktikum Listrik Magnet Jurusan Fisika, Yogyakarta,

Universitas Sanata Dharma.

P H Smale, 1984, Sistem Telekomonikasi I, Jakarta, Erlangga.

Sears dan Zemansky, 1982, Fisika Universitas Jilid 2, Penerbit Bina Cipta

Bandung.

Sutrisno, 1979, Fisika Dasar : Gelombang dan Optik, Bandung Penerbit ITB.

Tipler, 1991, Fisika Untuk Sains dan Teknik, Jakarta, Erlangga.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI … · pulsa gelombang elektromagnetik pada kabel koaksial bermedium udara yang panjangnya 12 m, 18m, 24m dan 30 m. Selang waktu yang diperlukan

35

LAMPIRAN

Nilai gradien, ralat gardien, nilai titik potong dan ralatnya dihitung

menggunakan metode kurva kuadrat terkecil. Pada metode tersebut nilai gradien

dihitung dengan persamaan:

( )22

ii

iiii

ttNltltN

vΣ∆−Σ∆

Σ∆Σ∆−∆Σ∆=

Nilai titik potong dihitung dengan persamaan:

( )22

2

ii

iiiii

ttNlttltk

∆−Σ∆∆Σ∆Σ∆−Σ∆Σ∆

=

Ralat gradien dan titik potong dihitung dengan persamaan:

( ktvlN ii

N−∆−∆Σ

−=

1

2

21σ )

( )22

2

ii ttNNv

∆−Σ∆=∆

σ

( )22

22

ii

i

ttNtk∆−Σ∆

Σ∆=∆

σ

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI