Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam
Universitas Riau
Laporan Praktikum Fisika Dasar II
Semester Genap 2012/2013
Percobaan 08 :
Spectrometer Prisma
Lukman Arifin
1207121229
13 Mei 2013
Fakultas Teknik
Teknik Kimia kelas A
Universitas Riau
Pekanbaru
1.
Tujuan :
Setelah
melakukan percobaan ini,diharapkan anda mampu :
a.
Menerangkan
tentang disperse cahaya dalam medium dispersive
b.
Menggambarkan
pengoperasian sopektrometer
c.
Menjelaskan
bagaimana menentukan indeks bias sebuah prisma
2.
Alat alat yang
diperlukan :
a.
Spectrometer
Prisma
b.
Sumber cahaya
dan pemegangnya
c.
Sebuah prisma
3.
Teori Dasar
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
jalar 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.
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
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 .
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.
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.
4.
Analisis Data
Laboratorium
Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA UNRI 2012-2013
Laporan Praktikum Fisika Dasar II
Semester Genap 2012-2013
Lembaran data
- Pengukuran Sudut Prisma A
No.
|
Pengukuran
Sudut Prisma
|
Sudut
|
|
a
|
b
|
||
1
|
Tanpa Prisma
|
310
|
132
|
2
|
Dengan Prisma
|
336
|
140
|
- Pengukuran Sudut Deviasi Minimum
No.
|
Warna
|
Sudut
|
Arah teropong
ke -
|
δ
|
Dm
|
η
|
|
a
|
b
|
||||||
1
|
Merah
|
271,5
|
92
|
a
|
254,5
|
509
|
-7,07
|
2
|
Jingga
|
272
|
92,8
|
b
|
75,8
|
151,6
|
7,07
|
3
|
Kuning
|
289
|
108
|
b
|
91
|
182
|
6,78
|
4
|
Hijau
|
289,3
|
107,1
|
b
|
90,1
|
180,2
|
6,82
|
5
|
Biru
|
319
|
138
|
a
|
302
|
604
|
-4,686
|
6
|
Nila
|
272
|
140
|
b
|
123
|
246
|
4,59
|
7
|
Ungu
|
319,1
|
157,9
|
a
|
302,1
|
604,2
|
-4,67
|
- Pertanyaan
a. Buktikan bahwa
sudut antara dua posisi teleskop untuk bayangan celah yang dipantulkan adalah
2A ( langkah 3-5) ?
Jawab
:
Sudut
antara 2 posisi teleskop ini adalah 2A. misalnya,prisma adalah A ,dimana prisma
memiliki 2 posisi sisi atau sudut yang berlawanan sehingga untuk memperoleh
nilai sudutnya dikali dengan 2 yaitu 2A
b. Berapakah
kecepatan cahaya kuning berdasarkan hasil percobaan anda?
Jawab
:
N
= c / v
V=
c / n = 3 x 108 : 6,78 = 44,24 x 106
- Kesimpulan :
a. Spectrometer
prisma 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.
b. Cara menentukan
indeks bias yaitu n = C / v
c. Cahaya
Polychoramtis adalah cahaya yang memiliki bermacam macam panjang gelombang
- Masalah yang dihadapi
Sulit
dalam pembacaan scala pada spectrometer Prisma dan banyaknya gangguan bayangan
sehingga sulit menetapkan titik warna
- Daftar Pustaka
Ngeblog pastikan isi benar dulu bro.
BalasHapusLaporan salah mending ga usah d posting.
Cm membuat aliran kesalahn terus menerus jadinya..
Apalah tu..
BalasHapustulah.. ntah apa apa ni... hapus ajalah.. gak gune
BalasHapus