LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
MENENTUKAN INDEKS BIAS KACA PLAN PARALEL
NAMA
|
:
|
Pramarda
|
KELAS
|
:
|
XII TPM A
|
NO.ABSEN
|
:
|
28
|
SMK NEGERI 2 SURAKARTA
Jl. LU Adi Sucipto No.33 Surakarta
Tahun Pelajaran 2013/2014
MENENTUKAN INDEKS BIAS KACA PLAN PARALEL
- A. TUJUAN:
Untuk
menentukan indeks bias kaca plan paralel
- B. PELAKSANAAN:
Hari/
tanggal : kamis, 23 februari 2012.
Waktu
: Pukul 07:30 – selesai.
Tempat
: Laboratorium fisika SMK Negeri 2 Surakarta
- C. DASAR TEORI :
Pembiasan
cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua
medium yang berbeda kerapatan optiknya. Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu
:
a. mendekati
garis normal
Cahaya
dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang
rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke
dalam air.
b. menjauhi garis normal
Cahaya
dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih
rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke
udara.
Syarat-syarat
terjadinya pembiasan :
1)
cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya;
2)
cahaya datang tidak tegaklurus terhadap bidang batas (sudut datang lebih kecil
dari 90O)
Beberapa contoh
gejala pembiasan yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari diantaranya :
²
dasar kolam terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.
²
kacamata minus (negatif) atau kacamata plus (positif) dapat membuat jelas
pandangan bagi penderita rabun jauh atau rabun dekat karena adanya pembiasan.
²
terjadinya pelangi setelah turun hujan.
1. Indeks
Bias
Pembiasan
cahaya dapat terjadi dikarenakan perbedaan laju cahaya pada kedua medium.
Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya
pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens (1629-1695) : “Perbandingan
laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat
dinamakan indeks bias.”
Secara
matematis dapat dirumuskan :
Table indek bias beberapa zat
|
|
Medium
|
n = c / v
|
Udara haampa
|
1,0000
|
Udara (pada STP)
|
1,0003
|
Air
|
1,333
|
Es
|
1,31
|
Alcohol Etil
|
1,36
|
Gliserol
|
1,48
|
dimana :
- n =
indeks bias
- c =
laju cahaya dalam ruang hampa ( 3 x 108 m/s)
- v =
laju cahaya dalam zat
Indeks bias
tidak pernah lebih kecil dari 1 (artinya, n ³1), dan nilainya untuk beberapa
zat.
2. Hukum Snell
Pada sekitar
tahun 1621, ilmuwan Belanda bernama Willebrord Snell (1591 –1626) melakukan
eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. Hasil
eksperimen ini dikenal dengan nama hukum Snell yang berbunyi :
-
sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.
-
hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap
dan disebut indeks bias.
Ketika cahaya
melintas dari suatu medium ke medium lainnya, sebagian cahaya datang
dipantulkan pada perbatasan. Sisanya lewat ke medium yang baru. Jika seberkas
cahaya datang membentuk sudut terhadap permukaan (bukan hanya tegak lurus),
berkas tersebut dibelokkan pada waktu memasuki medium yang baru. Pembelokan ini
disebut Pembiasan.
Sudut bias
bergantung pada laju cahaya kedua media dan pada sudut datang. Hubungan
analitis antara q1 dan q2 ditemukan secara
eksperimental pada sekitar tahun 1621 oleh Willebrord Snell (1591-1626).
Hubungan ini
dikenal sebagai Hukum Snell dan dituliskan:
n1 sin q1 = n2 sin q2
q1 adalah sudut dating, dan q2 adalah
sudut bias (keduanya diukur terhadap garis yang tegak lurus permukaan antara
kedua media). n1 dan n2 adalah
indeks-indeks bias materi tersebut. Berkas-berkas datang dan bias berada pada
bidang yang sama, yang juga termasuk garis tegak lurus terhadap permukaan.
Hukum Snell merupakan dasar Hukum pembiasan.
Jelas dari
hukum Snell bahwa jika n2 > n1, maka q2 > q1, artinya
jika cahaya memasuki medium dimana n lebih besar (dan lajunya
lebih kecil), maka berkas cahaya dibelokkan menuju normal. Dan jika n2 > n1, maka q2 > q1,
sehingga berkas dibelokkan menjauhi normal
3. Sudut kritis
|
Yaitu sudut
datang yang menhhasilkan sudut bias 900
4. Pemantulan sempurna
Syarat :
1. Sinar dari medium rapat ke renggang
- sudut datang > sudut kritis
Kaca plan paralel atau balok kaca
adalah keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya dibuat sejajar
Berdasarkan
gambar di atas, cahaya yang mengenai kaca planparalel akan mengalami dua
pembiasan, yaitu pembiasan ketika memasuki kaca planparalel dan pembiasan
ketika keluar dari kaca plan paralel.
Pada saat sinar
memasuki kaca :
Sinar
datang ( i ) dari udara (medium renggang) ke kaca (medium rapat)
maka akan dibiaskan ( r ) mendekati garis normal ( N ).
Pada saat sinar
keluar dari kaca
Sinar datang
( i’ ) dari udara (medium renggang) ke kaca (medium rapat) maka akan
dibiaskan ( r’ ) menjauhi garis normal ( N )
Selain itu,
sinar yang keluar dari kaca palnparalel mengalami pergeseran sejauh t dari arah
semula, dan besarnya pergeseran arah sinar tersebut memenuhi persamaan berikut
:
Keterangan :
d = tebal balok
kaca, (cm)
i = sudut
datang, (°)
r = sudut bias,
(°)
t = pergeseran
cahaya, (cm)
- D. ALAT DAN BAHAN :
- Kaca planparalel.
- Jarum pentul.
- Stereoform.
- Mistar.
- Busur.
- E. PROSEDUR.
- Menyusun alat sebagai berikut
- Meletakkan kaca di atas kertas HVS yang telah diberi alas stereoform.
- Menjiplak kaca plan paralel tersebut dengan pensil.
- Menancapkan jarum pentul pada posisi 1 dan 2.
- Menancapkan jarum pentul pada posisi 3 sehingga seolah olah jarum 1,2, dan 3 terlihat lurus (segaris).
- Menancapkan jarum pentul pada posisi 4 sehingga seolah olah jarum 1,2,3, dan 4 terlihat lurus (segaris).mengambil kaca dan seluruh jarum pentul dari kertas HVS.
- Menghubungkan jarum 1,2,3, dan 4.
- Mengukur besarnya sudut datang dan sudut bias baik pada posisi 1 maupun posisi 2.
- Menghitung besarnya indeks bias kaca.
- F. DATA PERCOBAAN
NO
|
Posisi
|
i(0)
|
r(0)
|
n
|
1.
2.
|
1
2
|
20
35
|
25
25
|
|
n=
|
- G. HASIL PERCOBAAN:
- Posisi 1.
n1.sinI1
= n2. Sin r1
- Sin20 = n2.sin25
n2 =
sin20
Sin25
n2 =
0,342
0,422
=0.810
- Posisi 2.
n2.sinI2
= n2. Sin r2
1.Sin35 = n2.sin25
n2 =
sin35
Sin25
n2 =
0,573
0,422
= 1,357
n total = 2,167
- H. KESIMPULAN.
Alhamdulillah
Praktikum Menentukan Indeks Bias Kaca Plan Paralel berhasil dilaksanakan dengan
hasil sebagai berikut:
-
n pada posisi 1 = 0,810.
-
n pada posisi 2 = 1,357.
-
n total = 2,167
Praktikan
PRAMARDA (XII TPM A)
0 comments:
Post a Comment