laporan prisma (o2)

PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1

PERCOBAAN O2

GONIOMETER

I. MAKSUD

1. Mengukur sudut puncak prisma.

2. Mengukur sudut deviasi minimum.

3. Menentukan indeks bias prisma.

II. ALAT-ALAT

1. Goniometer

2. Prisma

3. Sumber cahaya (lampu air raksa)

III. TEORI

Menurut Snellius, cahaya datang akan terpantul pada suatu permukaan datar, dan

berlaku:

i = r ...................................................................................(1)

Dimana:

i = sudut datang

r = sudut pantul (refleksi)

Menurut hukum Snellius juga, cahaya datang melalui dua media akan mengalami

pembiasan, dan berlaku:

...................................................................................(2)

Dimana:

= indeks bias relatif zat 2 terhadap zat 1

i = sudut datang

r = sudut bias (refraksi)

Sudut datang maupun sudut bias diukur terhadap garis normal. Dalam pengukuran pada

prisma, untuk menentukan sudut puncak prisma menggunakan alat goniometer:

Gambar 1

Maka: ............................................................(3)

Dan untuk menentukan sudut deviasi minimum:

Gambar 2

Maka: ....................................................

........(4)

Dengan dari persamaan (3) dan D dari persamaan (4) maka indeks bias prisma dapat

dicari dengan cara:

Catatan mengenai percobaan O2:

Fungsi-fungsi dari alat-alat:

Goniometer merupakan alat untuk mengukur sudut.

- Kolimator berfungsi untuk mengumpulkan cahaya supaya

cahaya tidak menyebar

- Teropong berfungsi untuk mengamati cahaya, untuk

memperjelas cahaya, dan menentukan sudut.

Prisma berfungsi untuk melihat hasil pengamatan.

Hukum Snellius:

Cahaya datang akan terpantul pada suatu permukaan datar dan sudut

datang sama dengan sudut pantul.

Cahaya yang datang melalui dua media akan mengalami pembiasan

dan berlaku:

Sudut datang yaitu sudut yang dibentuk antara sinar datang terhadap garis normal.

Sudut pantul yaitu sudut yang dibentuk antara sinar pantul terhadap garis normal.

Sudut puncak yaitu sudut yang dibentuk oleh dua permukaan prisma yang

memantulkan sinar datang.

Sudut deviasi minimum yaitu sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang

dengan sinar bias.

Jenis cahaya yang digunakan pada percobaan ini yaitu jenis cahaya polikromatis

Urutan warna berdasarkan panjang gelombang terbesar hingga terkecil: merah,

jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu.

Difraksi yaitu peristiwa dimana gelombang dileburkan dari tepi celah dan pinggiran

penghalang cahaya.

Dispersi yaitu penguraian warna putih menjadi berbagai warna.

Cara membedakan berkas sinar pantul dan berkas sinar deviasi:

Berkas sinar pantul berwarna putih karena merupakan hasil pantulan

dari cahaya putih (polikromatis).

Berkas sinar deviasi berwarna pelangi karena merupakan hasil

pembiasan dari cahaya polikromatis.

Indeks bias yaitu perbandingan antara cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa

dengan cepat rambat cahaya di dalam medium tertentu.

IV. TUGAS PENDAHULUAN

1. Buktikan secara geometri/ilmu ukur persamaan (3)!

Jawab:

2. Buktikan secara geometri/ilmu ukur persamaan (4)!

Jawab:

3. Buktikan persamaan (5)!

Jawab:

4. Bagaimana cara membedakan sinar hasil pemantulan dan hasil deviasi dalam

percobaan ini?

Jawab:

Cara membedakan berkas sinar pantul dan berkas sinar deviasi:

1. Berkas sinar pantul berwarna putih karena merupakan hasil pantulan

dari cahaya putih (polikromatis).

2. Berkas sinar deviasi berwarna pelangi karena merupakan hasil

pembiasan dari cahaya polikromatis.

V. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN

A. Menentukan Sudut Puncak Prisma

1. Goniometer terdiri dari sebuah meja putar, kolimator dan teropong.

Kenali dahulu tombol-tombol yang terdapat pada goniometer (tanya asisten).

2. Buat garis teropong jelas terlihat.

3. Arahkan teropong pada tak terhingga, dengan mengubah okuler

sedemikian sehingga benda-benda yang cukup jauh jelas terlihat. Kedudukan ini

jangan diubah-ubah lagi.

4. Terangi celah kolimator dengan lampu air raksa.

5. Dengan pengamatan melalui teropong atur lensa kolimator

sedemikian hingga celah kolimator terlihat jelas dan tajam, (susunan lensa-lensa

tersbut jangan diubah-ubah lagi).

6. Pasang prisma pada meja putar dan arahkan salah satu sudut simetris

terhadap arah cahaya yang datang dari kolimator (gb.1). Kunci meja prisma

supaya tidak diubah-ubah posisinya.

7. Amati/cari cahaya terpantul pada salah satu sisi dengan teropong.

Catat kedudukan ini dengan nonius A dan B (secara tabel.

8. Amati/cari cahaya terpantul pada sisi yang lain dengan memutar

teropong. Catat kedudukan ini .

9. Ulangi langkah V.A.7 dan V.A.8 beberapa kali (tanya asisten).

B. Menetukan Sudut Deviasi Minimum

1. Jatuhkan cahaya dari kolimator pada sisi (AB) dan cahaya akan terbias melalui

sisi yang lain (AC). Cari dan amati cahaya yang terbias ini melalui teropong.

2. Bila prisma diputar maka sudut deviasi berubah, tergantung dari sudut datang.

3. Pada suatu saat arah cahaya terbias ini berbalik arahnya. Pada saat tersebut sudut

deviasi merupakan sudut deviasi minimum. Catat kedudukan teropong pada

nonius A dan B untuk beberapa macam warna.

4. Balikkan arah sinar datang ke prisma, sehingga arah cahaya datang pada sisi AC

dengan cara memutar meja prisma (buatlah sisi AB berimpit dengan garis yang

terdapat pada meja). Kemudian cari lagi kedudukan teropong pada saat deviasi

minimum . Catat nonius A dan B untuk bermacam-macam warna.

5. Cari panjang gelombang tiap warna dari lampu Hg dari tabel data.

Catatan:

1. Perhatikan cara pembacaan dan arah membesarnya sudut, hal ini akan

mempengaruhi bentuk perumusan (3) dan (4). dan bukan besar sudut,

melainkan kedudukan teropong.

2. Janganlah melakukan perhitungan dengan mencampurkan skala A dan B.

Anggapkan A dan B dua pengamatan yang berbeda.

VI. HASIL PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

A. DATA PENGAMATAN

Menentukan Sudut Puncak Prisma

Puncak A

A B A B1 63,5+(28X(1/120)) 244,5+(31X(1/120)) 124+(18X(1/120)) 303,5+(18X(1/120))2 66+(0X(1/120)) 245+(2X(1/120)) 124+(22X(1/120)) 303,5+(15X(1/120))3 66+(0X(1/120)) 245+(50X(1/120)) 124+(37X(1/120)) 304+(26X(1/120))

Percobaan ke-T1 T2

A B A B1 63,733 244,758 124,150 303,6502 66,000 245,017 124,183 303,6253 66,000 245,417 124,308 304,217

Jumlah 195,733 735,192 372,642 911,492

Percobaan ke-T1 T2

Puncak B

A B A B1 62,5+(25X(1/120)) 241+(34X(1/120)) 125+(40X(1/120)) 304,5+(27X(1/120))2 63+(18X(1/120)) 243+(35X(1/120)) 123,5+(38X(1/120)) 303,5+(27X(1/120))3 63,5+(0X(1/120)) 242,5+(3X(1/120)) 123,5+(20X(1/120)) 303,5+(25X(1/120))

Percobaan ke-T1 T2

A B A B1 62,708 241,283 125,333 304,7252 63,150 243,292 123,817 303,7253 63,500 242,525 123,667 303,708

Jumlah 189,358 727,100 372,817 912,158

Percobaan ke-T1 T2

Puncak C

A B A B1 68,5+(17X(1/120)) 248+(28X(1/120)) 129+(34X(1/120)) 309+(5X(1/120))2 69+(30X(1/120)) 248+(7X(1/120)) 129+(21X(1/120)) 309+(0X(1/120))3 69+(40X(1/120)) 248+(10X(1/120)) 129+(10X(1/120)) 308,5+(44X(1/120))

Percobaan ke-T1 T2

A B A B1 68,642 248,233 129,283 309,0422 69,250 248,058 129,175 309,0003 69,333 248,083 129,083 308,867

Jumlah 207,225 744,375 387,542 926,908

Percobaan ke-T1 T2

Menentukan Sudut Deviasi Minimum

A B A BMerah 48,5+(45X(1/120)) 227,5+(27X(1/120)) 145,5+(1X(1/120)) 326+(40X(1/120))Kuning 48+(30X(1/120)) 227+(22X(1/120)) 146+(16X(1/120)) 325,5+(8X(1/120))

Biru 47,5+(6X(1/120)) 227+(3X(1/120)) 146,5+(0X(1/120)) 325+(50X(1/120))

Sisi ACT1 T2Warna

Sisi AB

A B A BMerah 48,875 227,725 145,5083 326,3333Kuning 48,25 227,1833 146,1333 325,5667

Biru 47,55 227,025 146,5 325,4167

Sisi AB Sisi ACT1 T2Warna

B. PENGOLAHAN DATA

Menentukan sudut puncak prisma ( ) Puncak A

Puncak B

Puncak C

Menentukan Sudut Deviasi Minimum

Merah

Kuning

Menentukan Indeks Bias Prisma

Merah

Puncak A

Puncak B

Puncak C

Kuning

Puncak A

Puncak B

Puncak C

Biru

Puncak A

Puncak B

Puncak C

VII. TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN

1. Tentukan dari hasil pengamatan besarnya sudut

puncak prisma beserta kesalahannnya!

Jawab:

Puncak A :

Puncak B :

Puncak C :

2. Tentukan dari hasil pengamatan besarnya sudut

deviasi minimum (D) untuk beberapa warna beserta kesalahannya!

Jawab:

Merah :

Kuning :

Biru :

3. Tentukan dari hasil VII.1 dan VII.2, indeks bias

prisma untuk beberapa warna beserta kesalahannya (lampu Hg). Buat grafik n

terhadap !

Jawab:

Merah

Puncak A : n = 2,484

Puncak B : n = 2,415

Puncak C : n = 2,440

Kuning




Biru




4. Bandingkan hasil VII.3 dengan literatur. Berilah

pembahasan!

Jawab:

VIII. ANALISA

1. Kemungkinan terdapat kesalahan hasil

perhitungan yang disebabkan oleh kekurangtelitian dalam pembacaan skala.

2. Perubahan posisi pada saat pembacaan skala

yang disebabkan oleh pergeseran meja teropong.

IX. KESIMPULAN

1. Sudut datang yaitu sudut yang dibentuk antara sinar datang terhadap garis

normal.

Sudut pantul yaitu sudut yang dibentuk antara sinar pantul terhadap garis normal.

Sudut puncak yaitu sudut yang dibentuk oleh dua permukaan prisma yang

memantulkan sinar datang.

Sudut deviasi minimum yaitu sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang

dengan sinar bias.

2. Hukum Snellius menyatakan bahwa sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak

pada satu bidang datar.

X. DAFTAR PUSTAKA

1. Tyler, “ A Laboratory Manual of Physics’, Edward Arnold, 1967.

2. Sears-Zemansky, “Collage Physics”. Add. Wesley, 1960.

3. P.D>K> Energi, Gelombang dan Medan II, 1975.

laporan prisma (o2)

Education