polar i meter
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
POLARIMETER
OLEH :
Kelompok 5
OFFERING A
1. DAYU ARDHIYATMITA N.R. (100331404565)
2. DEWI SUPRABA (100331404569)
3. EVIE NURIA HAYATI (100331404568)
4. SETYA IKA LESTARI (100331404561)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
MARET 2011
A. Judul : Polarimeter
B. Tujuan Praktikum
Setelah praktikum ini dilaksanakan mahasiswa diharapkan dapat :
1. Mahasiswa dapat menjelaskan prinsip kerja set polarimeter.
2. Mahasiswa dapat membuat larutan dengan konsentrasi tertentu.
3. Mahasiswa dapat melakukan pembacaan skala derajat pada set polarimeter.
4. Mahasiswa dapat membuktikan hubungan antar variabel yang mempengaruhi besarnya
sudut putar cahaya yang melalui zat/larutan optis aktif.
5. Mahasiswa dapat menghitung konsentrasi larutan gula.
6. Mahasiswa dapat grafik hubungan antara konsentrasi larutan (Ct) dengan sudut putar (α).
7. Mahasiswa dapat membandingkan antara konsentrasi larutan gula hasil ukur (C1 dengan
menggunakan neraca) dan hasil hitungannya (Ch dengan menggunakan polarimeter) dan
hasil perhitungan persamaan 1.
C. Dasar Teori
Bila cahaya polikromatik dilewatkan pada prisma Nicol akan diperoleh suatu cahaya
monokromatik dan cahaya ini disebut cahaya terpolarisasi. Suatu isomer optis aktif dapat
berinteraksi dengan cahaya terpolarisasi dan memutar bidang cahaya terpolarisasi dengan suatu
sudut yang dilambangkan dengan dan disebut rotasi optik. Alat yang digunakan untuk
mengukur besaran adalah polarimeter.
Isomer optis merupakan senyawa-senyawa dengan rumus molekul sama tetapi tatanan
atom-atomnya dalam ruang berbeda. Isomer-isomer optis dapat mengalami reaksi yang sama,
mempunyai sifat fisika yang mirip, perbedaan isomer-isomer tersebut terletak pada
interaksinya dengan bidang cahaya terpolarisasi. Bila cahaya terpolarisasi dilewatkan pada
larutan isomer optis, maka isomer aktif ini akan memutar bidang cahaya terpolarisasi dengan
arah tertentu. Isomer optis mengandung atom karbon asimetris (atom karbon yang mengikat
empat atom/gugus yang berbeda) dalam strukturnya.
Molekul dengan satu atom karbon asimetris merupakan molekul kiral (tidak simetris),
molekul demikian dapat memutar bidang cahaya terpolarisasi. Molekul/senyawa tersebut
dinamakan senyawa/isomer optis aktif. Molekul dengan dua atau lebih atom karbon asimetris,
tidak selalu membentuk molekul kiral. Dengan demikian mungkin saja terdapat molekul yang
mempunyai atom-atom karbon asimetris tetapi tidak optis aktif. Contoh isomer dengan satu
atom karbon asimetris adalah asam laktat.
Atom C dengan tanda * adalah atom karbon asimetris, atom karbon tersebut mengikat
empat atom/gugus yang berbeda (H, CH3, OH, dan COOH).
Berikut struktur asam laktat dalam bentuk geometri tetrahedral.
Satu isomer asam laktat akan memutar bidang cahaya terpolarisasi kekanan/senyawa
dektpro (d-asam laktat), sedangkan yang lainnya memutar bidang cahaya terpolarisasi ke
kiri/senyawa levo (l-asam laktat).
Contoh isomer optis dengan dua atom karbon asimetris adalah asam tartrat.
Skema dari alat polarimeter dapat dilihat pada gambar berikut.
Cahaya dari lampu sumber, terpolarisasi setelah melewati prisma Nicol pertama yang
disebut polarisator. Cahaya terpolarisasi kemudian melewati senyawa optis aktif yang akan
memutar bidang cahaya terpolarisasi dengan arah tertentu. Prisma Nicol ke dua yang disebut
analisator akan membuat cahaya dapat melalui celah secara maksimum.
Rotasi optis yang diamati/diukur dari suatu larutan bergantung kepada jumlah senyawa
dalam tabung sampel, panjang jalan/larutan yang dilalui cahaya, temperatur pengukuran, dan
panjang gelombang cahaya yang digunakan. Untuk mengukur rotasi optik, diperlukan suatu
besaran yang disebut rotasi spesifik yang diartikan suatu rotasi optik yang terjadi bila cahaya
terpolarisasi melewati larutan dengan konsentrasi 1 gram per mililiter sepanjang 1 desimeter.
Rotasi spesifik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
D. Prosedur Percobaan
Persiapan Kegiatan Percobaan
1. Membuat larutan gula dengan konsentrasi (Ct) 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%,
10% dengan cara menimbang gula menggunakan neraca teknis dan melarutkannya dengan
aquades dalam gelas ukur sampai 100 ml. Mengaduk larutan dengan menggunakan
magnetik stirrer sampaigulalarutsemuanya. Masing-masing konsentrasi larutan dipastikan
kebenarannya dengan menggunakan refkraktometer.
2. Membuat larutan garam dan larutan gula dengan konsentrasi sembarang (sekitar 1%). Cara
membuatnya dengan cara 1
3. Mencuci tabung gelas dengan air bersih sampai benar-benar bersih.
a. Menyelidiki Aktivitas Optik Beberapa cairan
1. Menyalakan lampu Natrium.
2. Mengkondisikan ruangan antara polarisator dan analisator (tempat tabung
larutan) dalam keadaan gelap dengan cara menutupnya.
3. Memutar sekrup polarisator sambil mengamati lewat okuler teropong kemudian
mengatur kedudukan analisator sehingga muncul medan pandang yang sama
terang antara tengah dan kedua sisinya (kondisi 2). Mencatat kedudukan
analisator dengan cara membaca skala yang ada(seperti pada jangka sorong).
UNTUK KETELITIAN, DIGUNAKAN KACA PEMBESAR (LOUPE).
4. Mengisi tabung gelas dengan aquades dan meletakkan di antara analisator dan
polisator. Mengusahakan tidak ada gelembung udara di dalam tabung gelas.
5. Mengamati perubahan medan pandang melalui lensa okuler. Jika medan pandang
berubah, maka diatur kedudukan analisator sehingga muncul medan pandang
sama terang seperti semula. Mencatat kedudukan skala analisator dan
menngulangi pembacaan skala sampai 5 kali.
6. Mengulangi langkah ke 4 dan 5 untuk larutan garam dengan konsentrasi
sembarang (sekitar 1%).
7. Mencuci tabung gelas dengan air bersih sehingga benar-benar bersih dan
membilas dengan aquades.
8. Mengulangi langkah 4 dan 5 untuk larutan gula dengan konsentrasi sembarang
(sekitar 1%).
b. Menyelidiki Pengaruh Konsentrasi Larutan (Ct) terhadap Sumbu Putar (α)
1. Mencuci tabung gelas terlebih dahulu dengan air sampai bersih dan membilas
dengan aquades.
2. Mengulangi langkah 4 dan 5 pada bagian a untuk masing-masing konsentrasi
larutan gula, dan setiap perubahan konsentrasi.
E. Data dan Analisis Data
1. Data
a. Menyelidiki Aktivitas Optik Beberapa Cairan
Tabel 1. Sebaran data sudut putar beberapa cairan
b.
Menyelidiki Pengaruh Konsentrasi Larutan (Ct) terhadap Sumbu Putar (α)
Panjang tabung = 21 cm; nst = 0,005 cm
Tabel 2. Sebaran data sudut putar dengan konsentrasi larutan
Konsentrasi Larutan Gula (Ct dalam 1%)
Temperatur Larutan
Gula (0C)
Sudut Putar (α dalam derajat)
1 2 3 4 5
1% 24 34,7 37,1 35,00 35,75 36,22% 23 40,2 41,6 42,2 40,5 42,73% 23 35,2 32,1 26,7 28,2 27,24% 24 50,6 51,8 48,2 49,2 53,85% 23 47,8 54,8 59,2 65,8 71,86% 23 34,4 35,9 40,4 34,4 34,57% 23 63,6 62,2 66,4 65,5 64,78% 23,5 44,6 50,6 41,1 43,8 45,99% 23 52,2 56,6 61,8 54,6 50,4
10%s 23 73,6 73,8 68,2 70,4 78,6
2. Analisis Data
Membandingkan ketiga zat cair pada tabel I yang merupakan zat optis aktif atau tidak
Untuk menentukan zat cair yang merupakan zat optis aktif atau tidak, maka terlebih dahulu
mencari sudut putar cahaya pada masing-masing larutan.
a. Aquades
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
Zat CairSudut Putar (α dalam derajat)
Konsentrasi1 2 3 4 5
Aquades 33,6 24,6 28,8 34,8 24,8 -
Larutan Garam 34,1 35,7 30,5 33,9 35,9 1%
Larutan Gula 34,7 37,1 35,00 35,8 36,2 1%
α=∑ α
n=
33,6+24,6+28,8+34,8+24,85
=146,6
5=29,32°
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (33,6−29,32 )2+ (24,32−29,32 )2+(28,8−29,32 )2+(34,8−29,32 )2+(24,8−29,32 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (4,28 )2+(−4,72 )2+ (−0,52 )2+(5,48 )2+(−4,52 )2
5 ( 4 )
Sα=√ 18,32+22,28+0,27+30,03+20,4320
Sα=√ 91,3320
Sα=2,14 °
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %= 2,14
29,32× 100 %=7,30 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (29,3±2,1)°
b. Larutan Garam 1%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
34,1+35,7+30,5+33,9+35,95
=171,9
5=34,38 °
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (34,1−34,38 )2+(35,7−34,38 )2+(30,5−34,38 )2+ (33,2−34,38 )2+(35,9−34,38 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (−0,28 )2+(1,32 )2+(−3,88 )2+(−0,48 )2+ (1,52 )2
5 (4 )
Sα=√ 0,08+1,74+15,05+0,23+2,3120
Sα=√ 19,4120
Sα=0,98°
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %= 0,98
34,38×100 %=2,85 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (34,38±0,98)°
c. Larutan Gula 1%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
34,7+37,1+35,0+35,8+36,25
=178,8
5=35,76 °
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (34,7−35,76 )2+(37,1−35,76 )2+(35,0−35,76 )2+(35,8−35,76 )2+(36,2−35,76 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (1,06 )2+(1,34 )2+(−0,76 )2+(0,04 )2+(−2,58 )2
5 (4 )
Sα=√ 1,1236+1,7956+0,5776+0,0016+6,656420
Sα=√ 10,134820
Sα=0,71°
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %= 0,71
35,76×100 %=1,99 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (35,76±0,71)°
Membuat grafik hubungan antara konsentrasi larutan (C t) dengan sudut putar (α) dari data
tabel 2. Kemudian menentukan persamaan yang menyatakan hubungan antara konsentrasi
larutan dengan sudut putar. Untuk membuat grafik, terlebih dahulu menentukan sudut putar
rata-rata cahaya larutan gula dengan konsentrasi yang berbeda.
a. Larutan Gula 1 %
Dari data di atas diketahui bahwa α=35,76 °, Sα=0,71°, dengan Rα=1,99 % (3 angka
penting)
Jadi, α=(α ± Sα)=(35,76±0,71)°
b. Larutan Gula 2%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
40,2+41,6+42,2+40,5+42,75
=207,2
5=41,44 °
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (40,2−41,44 )2+ (41,6−41,44 )2+ (42,2−41,44 )2+( 40,5−41,44 )2+( 42,7−41,44 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (−1,24 )2+(0,16 )2+ (0,76 )2+(−0,94 )2+ (1,26 )2
5 (4 )
Sα=√ 1,5376+0,0256+0,5776+0,8036+1,587620
Sα=√ 4,61220
Sα=0,48°
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %= 0,48
41,44× 100 %=1,16 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (41,44±1,48)°
c. Larutan Gula 3%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
35,2+32,1+26,7+28,2+27,25
=149,4
5=29,88 °
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (35,2−29,88 )2+(32,1−29,88 )2+(26,7−29,88 )2+ (28,2−29,88 )2+(27,2−29,88 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (5,34 )2+(2,22 )2+(−3,18 )2+(−1,68 )2+(−2,66 )2
5 ( 4 )
Sα=√ 28,5156+4,9284+10,1124+2,8224+7,075620
Sα=√ 53,454420
Sα=1,63 °
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %= 1,63
29,88×100 %=5,45 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (29,88±1,63)°
d. Larutan Gula 4%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
50,6+51,8+48,2+49,2+53,85
=253,6
5=50,72°
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (50,6−50,72 )2+(51,8−50,72 )2+ (48,2−50,72 )2+( 49,2−50,72 )2+(53,8−50,72 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (−0,12 )2+(1,08 )2+(−2,52 )2+(−1,52 )2+(3,08 )2
5 (4 )
Sα=√ 0,0144+1,1664+6,3504+2,3104+9,486420
Sα=√ 19,32820
Sα=0,983°
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %=0,983
50,72×100 %=1,94 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (50,72±0,98)°
e. Larutan Gula 5%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
47,8+54,8+59,2+65,8+71,85
=299,4
5=59,88 °
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (47,8−59,88 )2+(54,8−59,88 )2+ (59,2−59,88 )2+(65,8−59,88 )2+ (71,8−59,88 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (−12,08 )2+(−5,08 )2+(−0,68 )2+(5,92 )2+(11,92 )2
5 (4 )
Sα=√ 145,9264+25,8064+0,4624+35,0464+142,086420
Sα=√ 349,32820
Sα=4,179 °
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %=4,179
59,88×100 %=6,97 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (59,88±4,18)°
f. Larutan Gula 6%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
34,4+35,9+40,4+34,4+34,45
=179,5
5=35,9 °
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (34,4−35,9 )2+(35,9−35,9 )2+( 40,4−35,9 )2+ (34,4−35,9 )2+ (34,4−35,9 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (−1,5 )2+(0 )2+( 4,5 )2+ (−1,5 )2+(−1,5 )2
5 ( 4 )
Sα=√ 2,25+0+20,25+2,25+2,2520
Sα=√ 2720
Sα=1,162 °
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %=1,162
35,9× 100 %=3,24 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (35,9±1,16)°
g. Larutan Gula 7%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
63,6+62,2+66,4+65,5+64,75
=322,4
5=64,48 °
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√ (63,3−64,48 )2+ (62,2−64,48 )2+(66,4−64,48 )2+(65,5−64,48 )2+(64,7−64,48 )2
5 (5−1 )
Sα=√ (−0,88 )2+(−2,28 )2+(1,96 )2+ (1,02 )2+(0,22 )2
5 (4 )
Sα=√ 0,7744+5,1984+3,8416+1,0404+0,048420
Sα=√ 10,903220
Sα=0,738°
Ralat Relatif
Rα=Sα
α× 100 %=0,738
64,48×100 %=1,14 %
Jadi, α = (α ± Sα) = (64,48±0,74)°
h. Larutan Gula 8%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
44,6+50,6+41,1+43,8+45,95
=2265
=45,2
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√(44,6−45,2)2+(50,6−45,2)2+(41,1−45,2)2+(43,8−45,2)2+(45,9−45,2)2
5 (5−1 )
Sα=√(−0,6)2+(5,4)2+(−4,1)2+(−1,4)2+(0,7)2
5 (4 )
Sα=√ 0,36+29,16+16,81+1,96+0,4920
Sα=√ 48,7820
Sα=√2,439
Sα=1,56
Ralat relatif
Rα=Sα
α× 100 %=1,56
45,2×100 %=3,45 %
Jadi, α=( α ± Sα )=(45,2 ±1,56)
i. Larutan Gula 9%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
52,2+56,6+61,8+54,6+50,45
=275,6
5=55,12
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√(52,2−55,12)2+(56,6−55,12)2+(61,8−55,12)2+(54,6−55,12)2+(50,4−55,12)2
5 (5−1 )
Sα=√(−2,62)2+(1,48)2+(−0,52)2+(−4,72)2+(6,68)2
5 (4 )
Sα=√ 6,8644+2,1904+0,2704+22,2784+44,622420
Sα=√ 76,22620
Sα=√3,8113
Sα=1,95
Ralat relatif
Rα=Sα
α× 100 %= 1,95
55,12× 100 %=3,54 %
Jadi, α=( α ± Sα )=(55,12± 1,95)
j. Larutan Gula 10%
Sudut putar cahaya (α) rata-rata
α=∑ α
n=
73,6+73,8+68,2+70,4+78,65
=364,6
5=72,92
Simpangan baku
Sα=√∑ (α−α )2
n ( n−1 )
Sα=√(73,6−72,92)2+(73,8−72,92)2+(68,2−72,92)2+(70,4−72,92)2+(78,6−72,92)2
5 (5−1 )
Sα=√(0,68)2+(0,88)2+(−4,72)2+(−2,52)2+(5,68)2
5 (4 )
Sα=√ 0,4624+0,7744+22,2784+6,3504+32,262420
Sα=√ 62,12820
Sα=√3,1064
Sα=1,7625
Ralat relatif
Rα=Sα
α× 100 %= 1,76
72,92× 100 %=2,41 %
Jadi, α=( α ± Sα )=(72,92 ±1,76 )
Tabel Hubungan Antara Konsentrasi Larutan (Ct) dengan Sudut Putar Rata – rata (α )
Ct (%) ∝ Sα R∝∝( α ± Sα )
1 35,76 0,71 1,99 (35,8 ± 0,7)2 41,44 0,48 1,16 (41,4 ± 0,5)3 29,88 1,63 5,45 (29,9 ± 1,6)4 50,72 0,98 1,94 (50,7 ± 1,0)5 59,88 4,18 6,97 (59,8 ± 4,2)6 35,90 1,16 3,24 (35,9 ± 1,2)7 64,48 0,74 1,14 (64,5 ± 0,7)8 45,20 1,56 3,45 (45,2 ± 1,6)9 55,12 1,96 3,54 (55,1 ± 1,9)10 72,92 1,76 2,41 (72,9 ± 1,8)
Analisis Grafik
∆x0 = 10 kotak x 0,025
= 0,25
∆x1 = 15 kotak x 0,025
= 0,375
∆x2 = 14 kotak x 0,025
= 0,35
Nilai rata – rata tetapan grafik:
b=tan∝0
b=∆ y1
∆ x0
b=0,1250,25
=0,5
Nilai ralat tetapan grafikb1=tan∝1
b1=∆ y1
∆ x1
=0,1750,375
=0,46
b2=tan∝2
b2=∆ y2
∆ x2
= 0,20,35
=0,57
∆ b1=b−b1=0,5−0,46=0,04
∆ b2=b−b2=0,5−0,57=−0,07
∆ b=Sb=|∆ b1+∆ b2
2 |=|0,04+(−0,07)2 |=|−0,03
2 |=0,015
Ralat Relatif Grafik
Rb=Sb
bx100 %=0,015
0,5x 100 %=3,00 %→ 3 AP
Jadi, b=(b ± Sb )0=(0,500 ± 0,015 )0
Dari grafik didapat persamaan: y = bx + a , yang mana a = 0 ; y = α ; x = Ct sehingga diperoleh
∝=b x Ct
∝=(∝ ) Dt
xL xC100
∆y0 = 5 kotak x 0,025
= 0,125
∆y1 = 7 kotak x 0,025
= 0,175
∆y2 = 8 kotak x 0,025
= 0,2
Maka,
∝=(∝ ) Dt
xL
100xC t
b=(∝ ) Dt
xL
100
Dari persamaan di atas dapat ditentukan besar sudut putar jenis (∝ ) Dt
yaitu:
(∝ ) Dt=100 b
L=100 x 0,5
2=250
Dengan :
S (∝ ) Dt=√|2 (∝ ) D
t2 L
x23
x ∆ L|2
+|2 (∝ ) Dt
2bx ∆ b|
2
S (∝ ) Dt=√|−100b
L2x
23
x ∆ L|2
+|100L
x ∆ b|2
S (∝ ) Dt=√|(−100 ) (0,5 )
4x
23
x (0,005)|2
+|1002
x (0,015)|2
S (∝ ) Dt=√0,0017361+0,5625
S (∝ ) Dt=0,751
Ralat Relatif
R (∝ ) Dt=
S (∝ ) Dt
(∝ ) Dt
x100%=0,751
25x 100 %=3,00 %→3 AP
Jadi, (∝ ) Dt=(25,0 ± 0,75 )0 dengan ralat relatif sebesar 3,00%
b = 0,5
∆b = 0,015
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
3. Menghitung konsentrasi larutan (Ch) (konsentrasi terhitung) berdasarkan harga sudut putar
yang diperoleh dari percobaan dan menghitungnya dengan menggunakan persamaan:
(∝ ) Dt=(∝ ) D
20{1−0,000184( t−20) }→ t=230 C
(∝ ) Dt=66,52 {1−0,000184 (23−20)}
(∝ ) Dt=66,52(0,999448)
(∝ ) Dt=66,480
(∝ ) Dt=(∝ ) D
20{1−0,000184( t−20) }→ t=240 C
(∝ ) Dt=66,52 {1−0,000184 (24−20)}
(∝ ) Dt=66,52(0,999264 )
(∝ ) Dt=66,470
(∝ ) Dt=(∝ ) D
20{1−0,000184( t−20) }→ t=23,50 C
(∝ ) Dt=66,52 {1−0,000184 (23,4−20)}
(∝ ) Dt=66,52(0,999356)
(∝ ) Dt=66,480
∝=(∝ ) Dt
xL
100xC t
C t=∝ x 100
L (∝ ) Dt
a. Konsentrasi larutan Gula 1%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=35,760
∆∝=0,710
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
=35,76 x1002(25)
=71,52%
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 0,71|2
+|(−100 ) (35,76 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (35,76 )(25 ) (4 )
x23
x0,005|2
Sch=√2,0164+4,60359936+0,01420864
Sch=√6,634208
Sch=2,5757 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %=2,5757 %
71,52 %x 100 %=3,60 %→ 3 AP
Jadi, Ch = (71,5 ± 2,5)%
b. Konsentrasi larutan Gula 2%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
= 41,44 x1002(25)
=82,88 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 0,48|2
+|(−100 ) ( 41,44 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (41,44 )(25 ) (4 )
x23
x 0,005|2
Sch=√0,9216+6,1009+0,0190
Sch=√7,0415
Sch=2,65 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %= 2,65 %
82,88 %x 100 %=3,21 %→ 3 AP
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=41,440
∆∝=0,480
Jadi, Ch = (82,9 ± 2,6)%
c. Konsentrasi larutan Gula 3%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
=29,88 x1002(25)
=59,76 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 1,63|2
+|(−100 ) (29,88 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (29,88 )(25 ) (4 )
x23
x0,005|2
Sch=√10,6276+3,2141+0,0099
Sch=√13,8516
Sch=3,7218 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %=3,7218 %
59,76 %x 100 %=6,28 %→ 3 AP
Jadi, Ch = (59,8 ± 3,7)%
d. Konsentrasi larutan Gula 4%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
=50,72 x1002(25)
=101,44 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 0,983|2
+|(−100 ) (50,72 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (50,72 )(25 ) ( 4 )
x23
x 0,005|2
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=29,880
∆∝=1,630
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=50,720
∆∝=0,9830
Sch=√3,865156+9,26106624+0,028583537
Sch=√13,1548
Sch=3,6269 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %=3,6269 %
101,44 %x100 %=3,58 %→ 3 AP
Jadi, Ch = (101,44 ± 3,63)%
e. Konsentrasi larutan Gula 5%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
=59,88 x1002(25)
=119,76 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 4,179|2
+|(−100 ) (59,88 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (59,88 )(25 ) (4 )
x23
x 0,005|2
Sch=√69,8562+12,8881+0,0398
Sch=√82,7841
Sch=9,09 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %= 9,09 %
119,76 %x100 %=7,59 %→ 3 AP
Jadi, Ch = (120 ± 9)%
f. Konsentrasi larutan Gula 6%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=59,880
∆∝=4,1790
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=35,90
∆∝=1,1620
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
=35,9 x1002(25)
=76,8 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 1,162|2
+|(−100 ) (35,9 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (35,9 )(25 ) ( 4 )
x23
x 0,005|2
Sch=√5,4009+4,6397+0,0143
Sch=√10,0549
Sch=3,1709 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %=3,1709 %
76,8 %x 100 %=4,13 %→ 3 AP
Jadi, Ch = (76,8 ± 3,2)%
g. Konsentrasi larutan Gula 7%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
=64,48 x1002(25)
=128,96 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 0,738|2
+|(−100 ) (64,8 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (64,8 )(25 ) (4 )
x23
x 0,005|2
Sch=√2,1786+15,1165+0,0466
Sch=√17,3417
Sch=4,1643 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %=4,1643 %
128,96 %x100 %=3,23 %→ 3 AP
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=64,480
∆∝=0,7380
Jadi, Ch = (129 ± 4)%
h. Konsentrasi larutan Gula 8%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
= 45,2 x 1002(25)
=90,4 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 1,56|2
+|(−100 ) (45,2 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) ( 45,2 )(25 ) (4 )
x23
x 0,005|2
Sch=√9,7344+7,3549+0,0227
Sch=√17,1120
Sch=4,1 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %= 4,1 %
90,4 %x100%=4,53 %→ 3 AP
Jadi, Ch = (90,4 ± 4,1)%
i. Konsentrasi larutan Gula 9%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
=55,12 x1002(25)
=110,24 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 1,95|2
+|(−100 ) (55,12 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (55,12 )(25 ) (4 )
x23
x 0,005|2
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=45,20
∆∝=1,560
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=55,120
∆∝=1,950
Sch=√15,21+10,94+0,03
Sch=√26,18
Sch=5,1 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %= 5,1 %
110,24 %x100 %=4,62 %→ 3 AP
Jadi, Ch = (110 ± 5)%
j. Konsentrasi larutan Gula 10%
Diket: (∝ ) Dt=25
∆ (∝ ) Dt=0,75
Ch=∝ x100
L (∝ ) Dt
=72,92 x1002(25)
=145,84 %
Sch=√|2 Ch2∝
x ∆∝|2
+| 2Ch
2 (∝ ) Dt
x ∆ (∝ ) Dt |
2
+|2Ch2 L
x23
x ∆ L|2
Sch=√| 100(25 ) (2 )
x 1,76|2
+|(−100 ) (72,92 )(25 )2 (2 )
x (0,75 )|2
+|(−100 ) (72,92 )(25 ) ( 4 )
x23
x 0,005|2
Sch=√12,3904+19,1424+0,0591
Sch=√31,5919
Sch=5,62 %
Ralat relatif
Rch=Sch
Chx 100 %= 5,62 %
145,84 %x100 %=3,85 %→ 3 AP
Jadi, Ch = (146 ± 6)%
F. Pembahasan dan Tugas
1. Pembahasan
Berdasarkan hasil percobaan dan analisis data diperoleh:
a. Menyelidiki Aktivitas Optis Beberapa Cairan
Zat Cair Konsentrasi Sudut Putar (α dalam derajat)
L = 2 dm
∆L = 0,005 dm
∝=72,920
∆∝=1,760
∝ ∆∝ R∝ ∝(∝±∆α)01 2 3 4 5
Aquades 0% 33,6 24,6 28,8 34,8 24,8 29,32 2,14 7,30 (29,3±2,1)0
Larutan Garam 1% 34,1 35,7 30,5 33,9 35,9 34,38 0,98 2,85 (34,4±1,0)0
Larutan Gula 2% 34.7 37,1 35,0 35,8 36,2 35,76 0,71 1,99 (35,8±0,7)0
Berdasarkan teori, akuades bukan merupakan zat optis aktif karena akuades tidak dapat
memutar bidang getar suatu cahaya. Namun berdasarkan hasil percobaan kami, akuades
dapat memutar bidang getar cahaya, diperlihatkan dengan sudut putarnya yang tidak 0o. Hal
ini tidak sesuai dengan teori yang ada. Beberapa faktor menjadi penyebab ketidaksesuaian
ini sehingga data yang diperoleh kurang akurat, antara lain yaitu :
1. Adanya gelembung pada tabung larutan sampel.
2. Kurang teliti dalam melihat cahaya polarisasi dengan bola terang pada tengah dan
kedua sisinya.
3. Kurang teliti dalam pembuatan larutan.
4. Kurang teliti dalam pembacaan skala ukur.
5. Kurang bersih dalam membersihkan tabung larutan dan gelas ukur.
Sedangkan larutan garam dan larutan gula merupakan zat optis aktif karena dapat memutar
bidang getar suatu cahaya sebesar sudut tertentu.
b. Menyelidiki Pengaruh Konsentrasi Larutan (Ct) terhadap Sumbu Putar (α)
Ct (%) Suhu (oC)
Sudut Putar (α dalam derajat)∝ ∆∝ R∝
∝(∝±∆α)0
1 2 3 4 51 24 34,7 37,1 35,00 35,75 36,2 35,76 0,71 1,99 (35,8 ± 0,7)2 23 40,2 41,6 42,2 40,5 42,7 41,44 0,48 1,16 (41,4 ± 0,5)3 23 35,2 32,1 26,7 28,2 27,2 29,88 1,63 5,45 (29,9 ± 1,6)4 24 50,6 51,8 48,2 49,2 53,8 50,72 0,98 1,94 (50,7 ± 1,0)5 24 47,8 54,8 59,2 65,8 71,8 59,88 4,18 6,97 (59,8 ± 4,2)6 23 34,4 35,9 40,4 34,4 34,5 35,90 1,16 3,24 (35,9 ± 1,2)7 23 63,6 62,2 66,4 65,5 64,7 64,48 0,74 1,14 (64,5 ± 0,7)8 23,5 44,6 50,6 41,1 43,8 45,9 45,20 1,56 3,45 (45,2 ± 1,6)9 23 52,2 56,6 61,8 54,6 50,4 55,12 1,96 3,54 (55,1 ± 1,9)10 23 73,6 73,8 68,2 70,4 78,6 72,92 1,76 2,41 (72,9 ± 1,8)
Berdasarkan teori, diketahui bahwa konsentrasi larutan berpengaruh pada besarnya
sumbu putar yang dihasilkan. Semakin besar konsentrasi larutan, semakin besar pula sudut
putar yang dihasilkan. Tetapi, berdasarkan hasil percobaan yang diperoleh, pola pengaruh
konsentrasi larutan terhadap sumbu putar yang seharusnya semakin besar tidak ditemukan.
Hal ini disebabkan kesalahan-kesalahan yang seperti telah disebutkan diatas.
c. Tabel Perbandingan Ct dengan Ch
Ct (%) Ch(%) RCH (%)
1 71,5 % 3,60 %2 82,9 % 2,65 %3 59,8 % 3,72 %4 101 % 12 %5 120 % 15 %6 76,8 % 3,17 %7 129 % 4,16 %8 90,4 % 4,53 %9 110 % 4,62 %10 146 % 3,84 %
Berdasarkan data di atas diketahui bahwa antara konsentrasi larutan gula dengan
pengukuran langsung tidak tepat sama dengan konsentrasi hasil hitung. Perbedaan tersebut
antara lain disebabkan oleh hal-hal yang telah dijelaskan di atas.
2. Tugas
a. Jelaskan secara fisis konsep polarisasi!
Jawab: Apabila cahaya yang terpolarisasi dilewatkan pada larutan optis aktif, maka
cahaya tersebut akan dibelokkan. Tetapi bila cahaya dilewatkan pada larutan yang
bukan merupakan zat optis aktif, misalnya air murni, akan cahaya tersebut akan
diteruskan.
Polarisasi terjadi dengan syarat cahaya merupakan gelombang transversal dan
bidang getaran di dalam kedua sinar tersebut haruslah tegak satu sama lain.
b. Apa yang dimaksud dengan zat optis aktif?
Jawab: Adalah suatu zat yang dapat memutar bidang getar setiap cahaya yang
melewatinya, dan memperlihatkan efek fenomena polarisasi (pemutaran bidang
polarisasi dengan sudut tertentu) contohnya larutan gula (C6H22O11)
c. Jelaskan perbedaan antara polarimeter biasa dengan polarimeter triple shadow!
Jawab: Polarimeter biasa adalah polarimeter yang apabila dilewati cahaya dan
memutar bidang getarnya, maka pola bayangan yang terbentuk adalah gelap saja
atau terang saja. Sedangkan polarimeter triple shadow adalah polarimeter yang
menghasilkan bayangan dengan 3 pola, yaitu:
1. Kedua sisi gelap dan terang di tengah
2. Kedua sisi terang dan gelap di tengah
3. Kedua sisi dan tengah sama terang
d. Jelaskan fungsi refraktometer!
Jawab: Refraktometer berfungsi untuk menguji konsentrasi larutan dengan tepat,
dengan cara meneteskan larutan tersebut pada kaca refraktometer kemudian melihat
kearah sumber cahaya.
G. Kesimpulan dan Sarana. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :
1. Zat optis aktif adalah zat yang dapat memutar arah getar cahaya
2. Besarnya sudut putar (α) cahaya yang melewati larutan bergantung pada :
a. Jenis zat yang dilarutkan
b. Konsentrasi larutan
c. Panjang larutan yang dilalui
d. Jenis zat cair sebagai pelarut
e. Temperatur larutan
f. Panjang gelombang cahaya yang melewati larutan
3. Larutan gula dan larutan garam termasuk zat optis aktif
4. Besarnya sudut putar (α) berbanding lurus dengan konsentrasi larutan (Ct)
5. Konsentrasi larutan dapat dihitung menggunakan persamaan :
α=( α )tD LC
100→ C= α ∙100
(α )tD ∙ L
6. Grafik hubungan antara Ct dengan α menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi semakin besar pula sudut putarnya, dan sebaliknya.
b. SaranAgar mendapatkan hasil yang maksimal, disarankan agar mahasiswa: Mempelajari petunjuk praktikum dengan baik Teliti dalam pembuatan konsentrasi larutan Teliti dalam pembacaan alat ukur
H. Daftar Pustaka
Alonso, M and Finn E.J. 1992. Dasar-Dasar Fisika Universitas Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Dasar, T. F. 2011. Modul Praktikum Fisika Dasar. Malang: UM Press.
Kamajaya, L. S. 1985. Penuntun Pelajaran Fisika Semester 3 dan 4. Bandung: Ganesa Exact.
Supramono, E. 2005. Fisika Dasar 2. Malang: UM Press.
I. Lampiran