LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II
PERCOBAAN P10
(SPEKTROMETER PRISMA )









OLEH



RAFLY
NIM.1007121485








JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2011


Percobaan P10
Spektrometer Prisma

I.      Pendahuluan
Dalam ruang hampa (vakum), kecepatan cahaya c adalah sama untuk setiap panjang gelombang atau warna cahaya, artinya kecepatan cahaya biru sama dengan kecepatan cahaya infra merah. Akan tetapi, jika sebuah berkas cahaya putih jatuh pada sebuah permukaan prisma kaca dengan membentuk sudut terhadap permukaan tersebut kemudian melewati prisma tersebut, maka cahaya putih itu akan diuraikan atau di despersikan menjadi spectrum warna. Fenomena ini membuat newton percaya bahwa cahaya putih merupakan campuran dari komponen-komponen warna. Dispersi atau penguraian warna terjadi didalam prisma karena kecepatan gelombang cahaya didalam prisma berbeda untuk setiap panjang gelombang.
Spectrometer adalah alat optic yang digunakan untuk mengamati dan mengukur sudut deviasi cahaya datang karena pembiasan dan dispersi.  Dengan menggunaka hukum Snellius, indeks bias dari kaca prisma untuk panjang gelombang tertentu atau warna tertentu dapat ditentukan.
II.    Tujuan

Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan kita mampu :
1.     Menerangkan tentang disperse cahaya dalam medium dispersif
2.     Menggambarkan pengoperasian spectrometer
3.     Menjelaskan bagaimana menentukan indeks bias sebuah prisma

III.   Alat-alat yang diperlukan

1.     Spectrometer prisma
2.     Sumber cahaya dan pemegangnya
3.     Sebuah prisma

IV.   Teori
Ilmuwan Newton telah menjelaskan adanya sifat pemantulan dan pembiasan dari cahaya yang percobaannya pernah dilakukan pada tahun 1620-an. Christian Huygens dengan percobaannya, menjelaskan bahwa cahay seperti halnya charakter, dimana cahaya yang dilewatkan pada celah sempit , maka pada celah tersebut seolah olah akan bertindak sebagai sumber yang baru. Keadaan ini yang dikenal sebagai prinsip Huygens. Tahun 1803, Thomas Young memperlihatkan adanya peristiwa interferensi cahaya. Percobaan ini mendukung adanya sifat bahwa cahaya adalah merupakan gelombang. Perkembangan teori ini mencapai puncaknya setelah Maxwell menemukan teory Unified tentang penjalaran gelombang elektromagnetik. .
Cahaya memancarkan sinarnya berasal dari sumber titik. Dari sumber ini cahaya memancar ke segala arah dengan muka gelombangnya berbentuk bola. Kulit bola berada pada satu muka gelombang.

Untuk cahaya yang diteruskan ke medium kedua, akan mengalami pembelokan arah jalar. peristiwa ini disebut pembiasan atau refraksi

Jika kita melihat benda yang berada didalam air maka benda akan kelihatan lebih dekat. hal ini karena peristiwa pembiasan (refraksi). Peristiwa pembiasan ini disebabkan oleh perbedaan kecepatan jalr cahaya di udara dan di medium lain, misalkan air, kaca. Prinsip ini dapat dikonstruksikan dengan menggunakan prinsip Huygens. Karena kecepatan jalar cahaya di kedua medium berbeda, maka dalam waktu yang sama jarak antara muka gelombang yang satu dengan yang berikutnya pada kedua medium akan berbeda. Untuk di medium 1 , maka dalam waktu t adalah V1 t, sedangkan untuk mediaum 2, adalah V2 t. Hukum pembiasan Snellius dapat diperoleh langsung dari prinsip Huygens.


Perhatikan kedua segitiga (ΔADC dan ΔADB).
 Dari kedua segi tiga ini diperoleh :
Sin θ1 = V1 t / AD,
 dan Sin θ2 = V2 t / AD,
 dimana V1 t = BD dan V2 t = AC.
Sehingga
karena V1 = c/n1 da V2 = c/n2, maka diperoleh : n1 Sin θ1 = n2 Sin θ2.

 
Gambar P10.1. Penjalaran cahaya pada medium yang berbeda.

Perlu diketahui , bahwa ketika cahaya merambat dari satu medium ke medium lain, maka frekwuensinya tidak berubah., tetapi panjang gelombangnya berubah. Hal ini nampak pada gambar P10.1. Jika t = periode gelombang, maka V1 T = λ1, dan V2 T = λ2.

Salah satu sifat gelombang adalah dapat mengalami peristiwa interferensi. Seperi halnya untuk gelombang yang lain, cahaya dapat mengalami interferensi. Pola interferensi ini terlihat dalam pola garis gelap-terang-gelap-terang.. dst. Jika cahaya didatangkan pada penghalang, yangmempunyai dua celah kecil, maka kedua celah ini akan bertindak sebagai sumber gelombang . (prinsip Huygens). Kedua sumber gelombang ini akan berinteferensi. Interferensi akan saling menguatkan dan saling melemahkan. Interferensi yang menguatkan menghasilkan pola terang, sedangkan interferensi yang melemahkan akan menghasilkan pola gelap.
Interferensi menguatkan diperoleh jika terdapat berbedaan antara lintasan optik dari kedua sumber
Untuk interferensi maksimum atau menguatkan :
d = ( 2 n ) x . 1/2 λ bilangan genap x 1/2 λ
Untuk interferensi minimum atau melemahkan :
d = (2 n +1 ) 1/2 λ bilangan ganjil x 1/2 λ

Gambar : P10.2 Interferensi dua celah.

               Pola interferensi , tidak hanya terjadi seperti kasus diatas. Interferensi cahaya dapat terjadi dari bermacam cara, diantaranya terjadi akibat lepisan tipis misalnya Cincin Newton.. Cincin Newton terjadi jika cahaya datang pada sistem lensa cembung yang ditempatkan mendatar, dengan bagian kelengkungannya menghadap ke bawah seperti nampah pada gambar P10.3.
Gambar P10.3. peristiwa interferensi Cincin Newton

            Kedua sinart yang sejajar, menuju mata atau detektor dapat menimbulkan pola gelap- terang-gelap-terang. Hal ini disebabkan oleh beda jarak tempuh lintasan optis dari kedua sinar tersebut.
           
Cahaya polychromatis adalah cahaya yang mempunyai bermacam-macam panjang gelombang. Jika cahaya ini didatangkan pada sisi prisma, maka akibat adanya perbedaan indeks bias dari masing-masing panjang gelombang, maka cahaya yang keluar mengalami peristiwa penguraian atau lebih dikenal sebagai peristiwa dispersi. Spektrum dispersinya nampak pada gambar P10.4.
Gambar P10.4. Spektrum Dispersi.

Cahaya putih merupakan campuran dari semua panjang gelombang cahaya tampak. Ketika cahaya ini jatuh pada sisi prisma, panjang gelombang yang berbeda ini dibelokkan dengan derajat yangberbeda pula, sesuai dengan hukum Snellius. karena indeks bias yang lebih besar untuk panjang gelombang yang lebih pendek, maka cahaya ungu akan dibelokkan paling jauh dan merah akan dibelokkan paling dekat.
Contoh yang sering dijumpai dalam peristiwa dispersi adalah pelangi, yang timbul di alam. Pada sore hari, matahari berada di sebelah barat kita, dan jika terjadi hujan di belahan barat kita, maka akan nampak pelangi di langit bagian timur kita.


Spektrometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur panjang gelombang cahaya dengan akurat yaitu dengan menggunakan kisi difraksi. atau prisma untuk memisahkan panjang gelombang cahaya yang berbeda.
Prinsip kerja dari Spektrometer adalah, cahaya di datangkan lewat celah sempit yang disebut kolimator. Kolimator ini merupakan focus lensa, sehingga cahaya yang diteruskan akan bersifat sejajar. Cahaya yang sejajar, kemudian diteruskan ke kisi untuk kemudian ditangkap oleh teleskope yang posisinya dapat digerakkan. Pada posisi teleskope tertentu yaitu pada sudut θ, merupakan posisi yang sesuai dengan terjadinya pola terang (pola maksimum), maka hubungan panjang gelombang cahaya memenuhi persamaan :
θ=λ md Sin  
dimana m adalah bilangan bulat yang merepresentasikan orde, dan d harak antara garis-gartis pada kisi. Dengan mengukur nilai θ, maka nilai panjang gelombang (λ) dari cahaya dapat diukur.
Alat ini juga dapat dipakai untuk menentukan ada tidaknya jenis-jenis molekul tertentu pada specimen lanoratorium dimana analisa kimia tidak dapat dipakai.
Peristiwa pengkutuban arah getar dari gelombang disebut polarisasi. Karena cahaya adalah gelombang elektromagnetik dimana mempunyai arah getar yang tegak lurus arah penjalaran, maka cahaya dapat mengalami polarisasi. Hal ini telah diterangkan oleh Teori maxwell mengenai cahaya sebagai gelombang elektromagnetik ,. Dalam teorinya Maxwelkl meramalkan bahwa peristiwa polarisasi cahaya menghasilkan arah getar yang diambil sebagai vektor medan listrik.
Alat yang dapat dipakai untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi bidang dari cahaya yang tidak terpolasrisasi karena hanya komponen cahaya yang paralel dengan sumbu yang ditransmisikan disebut Polaroid.
Fungsi lain dari polaroid dalah dapat dipakai untuk menentukan apakah cahaya terpolarisasi, apa bidang polarisasinya,
Polarisai juga dapat terjadi dari peristipa pantulan. Ketika cahaya datang pad apermukaan non logam pada sembarang sudut (asal tidak tegak lurus), berkas pantulan terpolarisasi telah terpolarisasi lebih dahulu pada bidang yang sejajar permukaan. Ini berarti komponen yang tegak lurus bidang permukaan telah diserap atau ditransmisikan.
Besarnya polarisasi pada berkas pantulan bergantung pada sudut datang cahaya. Sudut ini yang disebut sudut polarisasi, yang nilainya memenuhi persamaan :
Sudut ini etrjadi jika θp + θr = 90o.
dimana n1 adalah indeks bias materi dimana cahaya datang, dan n2 adalah indeks bias diluar materi.
Jika indeks bias diluar materi n = 1, (untuk udara), maka
tan θ = n1

Sudut poalrisasi θP disebut sudut Brewster dan persamaan diatas disebut hukum Brewster.






Laporan Praktikum Fisika Dasar II
Semester Genap 2010/2011

Lembaran Data

1.     Pengukuran Sudut Prisma A

Pembacaan Skala Untuk Masing-Masing Bayangan :
A.    Tanpa prisma
Arah Pembacaan
Pembacaan
Kanan
312
Kiri
133

B.    Dengan prisma
Arah Pembacaan
Pembacaan
Kanan
322
Kiri
143

Perhitungan  2A :  20
Sudut Prisma A :  10


2.     Pengukuran  Sudut Deviasi Minimum

Spectrum (urutan) dari warna
Pembacaan
Sudut Deviasi
Merah
319
309
Kuning
317
307
Hijau
316
306
Biru
315
305
Ungu
313
313




Indeks Bias Untuk Cahaya
n
Merah
-5,741
Kuning
-5.712
Hijau
-5,689
Biru
-5,655
Ungu
-5,574



PERHITUNGAN
1.     Pengukuran Sudut Prisma A

A.    Tanpa prisma
Arah Pembacaan
Pembacaan
Kanan
312
Kiri
133

B.    Dengan prisma
Arah Pembacaan
Pembacaan
Kanan
322
Kiri
143
Perhitungan 2A:



Sudut Prisma A :

2.     Pengukuran  Sudut Deviasi Minimum

Spectrum (urutan) dari warna
Pembacaan
Sudut Deviasi ()



Merah
319
Kuning
317
Hijau
316
Biru
315
                 Ungu
313







Indeks Bias Cahaya























                                                   













ANALISA DAN PERTANYAAN


Percobaan P10

1.     Buktikan bahwa sudut antara dua posisi teleskop untuk bayangan celah yang dipantulkan adalah 2A (langkah 3-5)?

Jawab:

Karena tidak menggunakan langkah seperti yang telah dijelaskan pada soal, sehingga jawaban dari pertanyaan nomor 1 ini tidak dapat di isi sebab dtanya tidak ada.


2.     Berapa kecepatan cahaya kuning berdasarkan hasil percobaan tersebut?

Jawab:
 








3.     Barapakah jangkauan (batas) indeks bias dari prisma yang anda gunakan untuk panjang gelombang cahaya tampak (dari merah sampai ungu)?

Jawab:

Jangkauan (batas) indeks bias dari prisma yang kita gunakan untuk panjang gelombang cahaya tampak (dari merah sampai ungu) yaitu sebesar





Laporan Praktikum Fisika Dasar II
Semester Genap 2010/2011


KESIMPULAN DARI PERCOBAAN  ( Sertakan kesimpulan anda tentang percobaan tersebut dan nyatakan yang anda hadapi dalam melakukan percobaan).

      Setelah melakukan percobaan Spektrometer Prisma, Saya dapat menyimpulkan bahwa:

1.     Spektrometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur panjang gelombang cahaya dengan akurat yaitu dengan menggunakan kisi difraksi. atau prisma untuk memisahkan panjang gelombang cahaya yang berbeda.

2.     Cahaya putih merupakan campuran dari semua panjang gelombang cahaya tampak. Ketika cahaya ini jatuh pada sisi prisma, panjang gelombang yang berbeda ini dibelokkan dengan derajat yangberbeda pula, sesuai dengan hukum Snellius. karena indeks bias yang lebih besar untuk panjang gelombang yang lebih pendek, maka cahaya ungu akan dibelokkan paling jauh dan merah akan dibelokkan paling dekat.

3.     Cahaya polychromatis adalah cahaya yang mempunyai bermacam-macam panjang gelombang. Jika cahaya ini didatangkan pada sisi prisma, maka akibat adanya perbedaan indeks bias dari masing-masing panjang gelombang, maka cahaya yang keluar mengalami peristiwa penguraian atau lebih dikenal sebagai peristiwa dispersi. Spektrum dispersinya nampak pada gambar P10.4.
Gambar P10.4. Spektrum Dispersi.

KESULITAN :
-        Sulit membaca skala pada Spektometer Prisma.
-        Banyaknya gangguan bayangan, sehingga sulit menetapkan titik warna.

REFERENSI :
Anonim. 2010. BAB 24. CAHAYA : OPTIK GEOMETRIK. http://ftpitp09.blogdetik.com/files/2010/03/24_sifat-gel-cahaya.pdf. Diakses pada 30 Maret 2011 pukul 15:27 WIB.
Penuntun Praktikum Fisika Dasar II, Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika-FMIPA Universitas Riau 2011.

hh
Rafly

14 comments:

  1. Anonymous12 April 2011 at 21:44

    klo bisa prakttikum kimia tampilkan juga ya,,,, thans
    ,,, uji

    ReplyDelete
  2. Rafly13 April 2011 at 22:00

    oke,,.. di tunggu aja ya,,. soalnya masih menunggu hasilnya,,. bru ditampilkan ,.. oke

    ReplyDelete
  3. Anonymous15 March 2012 at 05:40

    thanks rafi ma info na

    ReplyDelete
  4. Rafly25 March 2012 at 00:44

    Thanks juga bwt teman2 smua,,, mohon yang baik nya aja di ambil...

    ReplyDelete
    Replies
    1. Unknown9 March 2019 at 05:17

      Kakk jawaban no.3 ga nampak filenya:((((

      Delete
  5. Anonymous28 March 2012 at 06:53

    makasi yah,ngebantu loh blognya

    ReplyDelete
  6. Anonymous1 April 2012 at 10:24

    thanks yah..
    blognya ngbantu bgt :)

    ReplyDelete
  7. Anonymous4 May 2012 at 19:51

    thxxx..

    ReplyDelete
  8. Unknown21 March 2013 at 07:46

    makasih ya,
    aku jadi dapat refrensi dehh

    ReplyDelete
  9. ridho wijaya25 March 2013 at 09:42

    tampil kan dari percobaan 1 sampai 10 mas bro..
    aku tunggu ya.

    ReplyDelete
  10. Rafly3 April 2013 at 19:42

    Terima kasih... Oke...
    Semua masukan saye terima. ditunggu aja ya

    ReplyDelete
  11. Anonymous17 April 2014 at 09:03

    bg,boleh minta file filenya?
    po 1-10?
    TK13 UR

    ReplyDelete
  12. rahmat25 March 2016 at 03:45

    oom NIe rahmat wkwkwkwkwk........

    ReplyDelete
  13. Unknown27 April 2017 at 03:47

    gambarnya gak terbaca

    ReplyDelete

Subscribe to: Post Comments (Atom)