Nama Anggota:

1. Zaidah Alawiyah (1112092)

2. Meitavani (1112104)

3. Silvia Wirastuti (1112107)

4. Ester Relita (1112099)

5. Fairul Cahyadi (1112066)

Pembimbing:

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat dan

karunia-Nya kami telah menyelesaikan praktikum sekaligus laporan tepat pada waktunya.

Laporan ini disusun berdasarkan hasil praktikum dan ditambah dengan referensi dari

berbagai buku yang tentunya berhubungan dengan praktikum ini. Adapun maksud dan

tujuan dalam penyusunan laporan ini adalah sebagai syarat yang diperlukan untuk

menyelesaikan mata kuliah Fisika Dasar. Dalam penyusunan laporan ini kami menyadari

masih banyak kekeliruan dan kekurangannya, untuk itu kritik dan saran yang membangun

sangat kami harapkan demi kesempurnaan laporan ini.

Terima kasih yang sebesar-besarnya kami ucapkan kepada:

1. Allah SWT, atas segala rahmat-Nya sehingga segala sesuatunya bisa berjalan

lancar.

2. Koordinator praktikum serta para laboran, yang membantu serta mengatur

persiapan praktikum.

3. Para co. ass yang tidak bosan-bosannya memberikan bimbingan pada saat

praktkum.

4. Rekan-rekan lainnya yang turut membantu hingga laporan ini bisa

terselesaikan.

Semoga laporan ini bisa bermanfaat bagi para pembaca serta semua pihak yang

membutuhkan.

Jakarta, Desember 2013

Penyusun

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..................................................................................................................i

DAFTAR ISI...............................................................................................................................ii

I. Tujuan Percobaan.................................................................................................................1

II. Teori Dasar...........................................................................................................................1

III. Alat dan Perlengkapan......................................................................................................4

IV. Tugas Pendahuluan...........................................................................................................4

V. Tugas Praktikum...............................................................................................................7

VI. Tugas Akhir......................................................................................................................8

VII. Perhitungan.......................................................................................................................9

ii

I. Tujuan Percobaan

1. Menentukan kuat cahaya dari sebuah lampu pijar dengan cara perbandingan.

2. Menentukan efisiensi radiasi cahaya pada berbagai keadaan

II. Teori Dasar

Cahaya adalah suatu bentuk pancaran tenaga atau energi elektromagnet yang sangat

dibutuhkan dalam kehidupan kita di bumi ini, karena dengan adanya cahaya kita dapat

melihat benda atau sesuatu hal dengan jelas. Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak

menemukan berbagai macam sumber cahaya, misalnya cahaya lampu, lilin, sinar matahari

dan sebagainya. Setiap sumber cahaya memiliki nilai kuat cahaya (intensitas cahaya) yang

berbeda-beda. Untuk mengukur nilai kuat cahaya dari sumber cahaya kita dapat

menggunakan alat yang dinamakan fotometer.

Fotometer merupakan alat yang digunakan mengukur intensitas pencahayaan atau

penyinaran. Prinsip dasar fotometri adalah pengukuran penyerapan sinar akibat interaksi

sinar yang mempunyai panjang gelombang tertentu dengan larutan atau zat warna yang

dilewatinya. Suatu “fotometer” adalah kata umum yang meliputi alat-alat untuk mendeteksi

intensitas cahaya hamburan, penyerapan, fluorensi. Kebanyakan fotometer berlandaskan

pada sebuah fotoresistor atau fotodioda. Masing-masing mengalami perubahan sifat

kelistrikan ketika disinari cahaya, yang selanjutnya dapat dideteksi dengan suatu rangkaian

elektronik tertentu. Sedangkan fotometri adalah bagian dari optik yang mempelajari mengenai

kuat cahaya (intensity) dan derajat penerangan (brightness). Suatu sumber cahaya

memancarkan cahaya dengan intensitas (I) tertentu tergantung pada kuat penerangannya dan

jarak dari suatu titik terhadap sumber cahaya tersebut.

Bohlam menyala karena menyerap daya listrik. Daya listrik tidak seluruhnya diubah

menjadi cahaya, tetapi sebagian berubah menjadi panas. Ini terbukti, ketika bohlam

menyala, kawat wolfram di dalam lampu memijar dan gelas penutupnya menjadi panas.

Bahkan keramik tumpuan lampu juga ikut memanas. Bohlam memancarkan intensitas

cahaya yang besar bila menyerap daya listrik yang besar pula. Daya listrik yang diserap

bohlam sebanding dengan besar tegangan yang terpasang.

1

Intensitas cahaya adalah jumlah energi cahaya yang menembusi luasan secara normal per

satuan wktu per satuan luas. Intensitas cahaya oleh pancaran bohlam biasa diukur dengan

luxmeter, dan dinyatakan dalam satuan lux. Lampu jalanan dapat menyala otomatis ketika

malam hari (intensitas cahaya kecil) karena dilengkapi dengan LDR (Light Dependent

Resistor). LDR merupakan sebuah sensor bergeometri silinder kecil yang nilai tahanannya

besar jika intensitas cahaya yang diterima besar. LDR bereaksi otomatis terhadap intensitas

cahaya. Ada kesetaraan antara nilai terbaca oleh luxmeter dalam lux dan dengan LDR dalam

ohm. Intensitas cahaya berkurang bila jarak dari sumber semakin jauh, dan nilainya berbanding

terbalik dengan kuadrat jarak dari sumber penerang. Lampu penerang, termasuk bohlam,

disebut berkualitas baik apabila mampu memberikan intensitas cahaya lebih besar pada

konsumsi daya listrik kecil.

Suatu titik cahaya (sumber cahaya) memancarkan radiasi sinar ke segala arah

dengan sama rata. Intensitas penerangan (illuminance) yang diterima pada suatu

bidang (suatu titik) adalah :

IQ=KP

R2 ………………………………………………………………………(1)

Dimana IQ : intensitas penerangan pada titik Q (lumen/m²)

K : konstanta pembanding

P : kuat sumber cahaya (candela atau lumen/steradian)

R : jarak antara sumber S dan Q (m)

Jika konstanta pembanding (K) = 1, maka persamaan (1) menjadi :

IQ=P

R2 ……………………………………………..………………………...(2)

Dengan mengetahui intensitas cahaya pada berbagai titik maka dapat dihitung

efisiensi terang f (luminous efficiency)

F= Arus pancaran sinar cahayaArus pancaranenergi

………………………………………………..(3)

Arus pancaran cahaya dapat diketahui dari intensitas cahaya, dan arus pancaran energy

dapat dihitung dari energi listrik yang diberikan. Hilangnya energi disini akan dipancarkan

2

sebagai energi panas, sinar infra merah dan sebagainya yang tidak memberikan

penerangan.di sini untuk mengukur intensitas cahaya dipakai fotometer sederhana, secara

subjektif dan perbandingan (lihat gambar).

3

Letak fotometer P dapat dipindah-pindah sehingga pada cermin A dan B didapat

bayangan yang sama terang / kuat (sama gelap atau sama terang).

III. Alat dan Perlengkapan

Photometer

Luxmeter

Lampu pijar

Voltmeter

Amperemeter

IV. Tugas Pendahuluan

1. Bila kuat penerangan di suatu titik, yang terletak pada jarak R meter dari suatu

sumber cahaya yang berkekuatan P candle, ialah I 1 lumen/m, maka berikanlah

hubungan yang terdapat antara ketiga besaran itu. (I berbanding lurus atau

berbanding terbalik terhadap besaran apa saja).

2. Berikanlah notasi matematis dari pertanyaan di atas.

3. Gantilah tanda kesebandingan dengan tanda sama dengan, dengan

memasukkan syarat pergantian kedua tanda itu, sehingga terbentuk rumus

untuk menentukan kuat penerangan di suatu titik.

4. Apakah arti fisis dari ketetapan kesebandingan?

5. Bila suatu media tidak padat secara molekuler, maka media itu akan padat

secara optis; Bila suatu media padat secara molekuler, maka media itu tidak

akan padat secara optis. Apa yang dimaksud dengan padat secara optis?

6. Untuk mengetahui kuat suatu sumber cahaya, maka sumber itu dibandingkan

dengan sumber cahaya lain, yang sudah kita ketahui. Coba bandingkan kedua

sumber itu ialah dengan menyinari suatu bidang dengan dua pihak; bidang ini

terletak pada suatu photometer. Bila kuat penerangan yang disebabkan oleh

sumber yang diketahui kita sebut Is, dan jarak sumber dari bidang yang

diterangi ialah s, maka kuat penerangan yang disebabkan oleh sumber yang

akan dicari kita sebut Ix dan jarak sumber dari bidang tersebut ialah x. Buatlah

4

kesehargaan tersebut diatas, dan pertukarkanlah kedudukan besaran-besaran

hingga tersusun rumus untuk menentukan harga Px. Tuliskan rumus lengkap

dengan memasukkan factor kesalahan.

7. Kuat sumber cahaya Ps dapat pula diukur secara listrik. Apakah satuan listrik

kuat sumber cahaya itu? Tuliskan rumus lengkap dengan memasukkan factor

kesalahan.

8. Effisiensi penerangan dinyatakan sebagai:

η=arusradiasi sumber cahayaarusradiasi energi

Arus radiasi sumber cahaya atau juga disebut intensitas atau kuat penerangan

diperoleh dengan mengukur jarak titik atau bidang yang diterangi dari sumber

cahaya, untuk kemudian dihitung dengan rumus kuat penerangan.

9. Sebutkan alat-alat yang anda butuhkan untuk percobaan ini.

10. Buatlah blanko daftar pengamatan yang anda gunakan.

5

Jawaban :

6

V. Tugas Praktikum

1. Siapkan alat-alat anda berupa pensil, ballpoint, tip-x, set penggaris segitiga, busur

derajat, jangka, kertas millimeter, kertas bergaris folio, dan kalkulator.

2. Isilah bon peminjaman alat sesuai dengan alat-alat yang dibutuhkan untuk

praktikum ini.

3. Isilah lembar pangamatan dengan :

Data akademis anda

Data keadaan ruangan praktikum

Tanggal percobaan

Nama asisten pembimbing

4. Lakukanlah percobaab, dan catat semua hasil pengamatan dalam kotak-kotak yang

tersedia.

5. Susunlah rangkaian untuk lampu S dan X; tempatkan photometer diantara kedua

lampu itu. Periksakanlah rangkaian kepada asisten pembimbing.

6. Aturlah besar voltage listrik sesuai instruksi dan geser-geserlah fotometer,

sehingga terdapat kedudukan yang tepat. Catatlah jarak S dan X, serta volt dan

amperemeter.

7. Ulangi percobaan ini sesuai instruksi.

8. Padamkan lampu X dan tempatkan luxmeter dihadapan lampu S. Nyalakan lampu

S dan tempatkan luxmeter sesuai instruksi; catatlah penunjukan luxmeter ini, serta

voltmeter dan amperemeter.

9. Periksalah hasil pengamatan anda kepada asisten pembimbing yang bertugas.

7

VI. Tugas Akhir

1. Buatlah grafik antara jarak dan intensitas lampu S dari percobaan no.8

2. Hitumglah intensitas lampu X untuk berbagi kedudukan.

3. Dari V dan I setiap kedudukan photometer, hitunglah daya listrik yang diserap

lampu X.

4. Hitumglah effisiensi penerangan pada setiap kedudukan photometer.

5. Buatlah grafik antara jarak photometer dan effisiensi penerangan. Berikan ulasan

anda mengenai penyimpangan yang terjadi.

6. Kembalikan semua alat yang anda pinjam kepada petugas, dan serahkan hasil

pengamatan dan perhitungan anda kepada asisten pembimbing yang bertugas.

7. Selesai.

Jawaban :

8

VII. Perhitungan

1. Photometer

A. Rs + Rx = 100 cm

Minimum

a. Hitung rata-rata pembacaan volt meter : (V ±∆V ) = (5.5±0.33 )V

V1 = 5 V ∆V1 = │5.5 – 5│= 0.5 V

V2 = 5.5 V ∆V2 = │5.5 – 5.5│= 0 V

V3 = 6 V ∆V3 = │5.5 – 6│= 0.5 V

V = 5.5 V ∆V = 0.33 V

b. Hitung rata-rata pembacaan ampere meter : (A±∆ A) = (8±0.33 ) A

A1 = 7.5 A ∆A1 = │8 – 7.5│= 0.5 A

A2 = 8 A ∆A2 = │8 – 8│= 0 A

A3 = 8.5 A ∆A3 = │8 – 8.5│= 0.5 A

A = 8 A ∆A = 0.33 A

c. Hitung rata-rata jarak Rs : (Rs±∆ Rs) = (51.4±0.7 3 ) cm

Rs1 = 51.2 cm ∆Rs1 = │51.4 – 51.2│= 0.2 cm

Rs2 = 50.5 cm ∆Rs2 = │51.4 – 50.5│= 0.9 cm

Rs3 = 52.5 cm ∆Rs3 = │51.4 – 52.5│= 1.1 cm

Rs = 51.4 cm ∆Rs = 0.73 cm

9

d. Hitung rata-rata jarak Rx : (Rx±∆ Rx) = (48.6 ±0.73 )cm

Rx1 = 48.8 cm ∆Rx1 = │48.6 – 48.8│= 0.2 cm

Rx2 = 49.5 cm ∆Rx2 = │48.6 – 49.5│= 0.9 cm

Rx3 = 47.5 cm ∆Rx3 = │48.6 – 47.5│= 1.1 cm

Rx = 48.6 cm ∆Rx = 0.73 cm

Maximum

a. Hitung rata-rata pembacaan volt meter : (V ±∆V ) = (10 .5±0.33 )V

V1 = 10 V ∆V1 = │10.5 – 10│= 0.5 V

V2 = 10.5 V ∆V2 = │10.5 – 10.5│= 0 V

V3 = 11 V ∆V3 = │10.5 – 11│= 0.5 V

V = 10.5 V ∆V = 0.33 V

b. Hitung rata-rata pembacaan ampere meter : (A±∆ A) = (11.66±0.22 ) A

A1 = 11.5 A ∆A1 = │11.66 – 11.5│= 0.16 A

A2 = 11.5 A ∆A2 = │11.66 – 11.5│= 0.16 A

A3 = 12 A ∆A3 = │11.66 – 12│= 0.34 A

A = 11.66 A ∆A = 0.22 A

10

c. Hitung rata-rata jarak Rs : (Rs±∆ Rs) = (64.16±2.55 ) cm

Rs1 = 68 cm ∆Rs1 = │64.16 – 68│= 3.84 cm

Rs2 = 61.5 cm ∆Rs2 = │64.16 – 61.5│= 2.66 cm

Rs3 = 63 cm ∆Rs3 = │64.16 – 63│= 1.16 cm

Rs = 64.16 cm ∆Rs = 2.55 cm

d. Hitung rata-rata jarak Rx : (Rx±∆ Rx) = (36.16±2.78 ) cm

Rx1 = 32 cm ∆Rx1 = │36.16 – 32│= 4.16 cm

Rx2 = 39.5 cm ∆Rx2 = │36.16 – 39.5│= 3.34 cm

Rx3 = 37 cm ∆Rx3 = │36.16 – 37│= 0.84 cm

Rx = 36.16 cm ∆Rx = 2.78 cm

B. Rs + Rx = 125 cm

Minimum

a. Hitung rata-rata pembacaan volt meter : (V ±∆V ) = (5±0.66 )V

V1 = 4 V ∆V1 = │5 – 4│= 1 V

V2 = 5 V ∆V2 = │5 – 5│= 0 V

V3 = 6 V ∆V3 = │5 – 6│= 1 V

V = 5 V ∆V = 0.66 V

11

b. Hitung rata-rata pembacaan ampere meter : (A±∆ A) = (7.5±0.66 ) A

A1 = 6.5 A ∆A1 = │7.5 – 6.5│= 1 A

A2 = 7.5 A ∆A2 = │7.5 – 7.5│= 0 A

A3 = 8.5 A ∆A3 = │7.5 – 8.5│= 1 A

A = 7.5 A ∆A = 0.66 A

c. Hitung rata-rata jarak Rs : (Rs±∆ Rs) = (30.33±8.22 ) cm

Rs1 = 18 cm ∆Rs1 = │30.33 – 18│= 12.33 cm

Rs2 = 40 cm ∆Rs2 = │30.33 – 40│= 9.67 cm

Rs3 = 33 cm ∆Rs3 = │30.33 – 33│= 2.67 cm

Rs = 30.33 cm ∆Rs = 8.22 cm

d. Hitung rata-rata jarak Rx : (Rx±∆ Rx) = (84.33±5.55 ) cm

Rx1 = 76 cm ∆Rx1 = │84.33 – 76│= 8.33 cm

Rx2 = 85 cm ∆Rx2 = │84.33 – 85│= 0.67 cm

Rx3 = 92 cm ∆Rx3 = │84.33 – 92│= 7.67 cm

Rx = 84.33 cm ∆Rx = 5.55 cm

Maximum

12

a. Hitung rata-rata pembacaan volt meter : (V ±∆V ) = (9.83±0.89 )V

V1 = 8.5 V ∆V1 = │9.83 – 8.5│= 1.33 V

V2 = 10 V ∆V2 = │9.83 – 10│= 0.17 V

V3 = 11 V ∆V3 = │9.83 – 11│= 1.17 V

V = 9.83 V ∆V = 0.89 V

b. Hitung rata-rata pembacaan ampere meter : (A±∆ A) = (11.16±0.55 ) A

A1 = 10.5 A ∆A1 = │11.16 – 10.5│= 0.66 A

A2 = 11 A ∆A2 = │11.16 – 11│= 0.16 A

A3 = 12 A ∆A3 = │11.16 – 12│= 0.84 A

A = 11.16 A ∆A = 0.55 A

c. Hitung rata-rata jarak Rs : (Rs±∆ Rs) = (89.33±5.77 ) cm

Rs1 = 82 cm ∆Rs1 = │89.33 – 82│= 7.33 cm

Rs2 = 88 cm ∆Rs2 = │89.33 – 88│= 1.33 cm

Rs3 = 98 cm ∆Rs3 = │89.33 – 98│= 8.67 cm

Rs = 89.33 cm ∆Rs = 5.77 cm

d. Hitung rata-rata jarak Rx : (Rx±∆ Rx) = (35 .6 6±5.7 8 ) cm

13

Rx1 = 43 cm ∆Rx1 = │35.66 – 43│= 7.34 cm

Rx2 = 37 cm ∆Rx2 = │35.66 – 37│= 1.34 cm

Rx3 = 27 cm ∆Rx3 = │35.66 – 27│= 8.66 cm

Rx = 35.66 cm ∆Rx = 5.78 cm

2. Hitung intensitas lampu standart untuk jarak 1 m

14