praktikum indeks bias pada air mineral

LAPORAN PENELITIAN

INDEKS BIAS PADA AIR MINERAL

Disusun oleh :

Aris Maulana                                 36816

Horna Yosi Widyanita G                36834

Lisbet Nuryara Magdalena             34687

Satria Antariksa Ramadhan             36945

Ressy Jaya Yanti                            36743

Jurusan Teknik Fisika

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

2011

Daftar isi

Bab I               Pendahuluan

1.1              Latar belakang

1.2              Tujuan

1.3              Rumusan masalah

Bab II             Isi

2.1              Landasan teori

2.2              Alat dan bahan

2.3              Cara kerja

Bab III                        Pembahasan

Bab IV                        Kesimpulan

4.1              Kesimpulan

4.2              Kritik dan saran

Daftarpustaka

BAB  I

1.1  Latar belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering sekali menjumpai peristiwa yang berhubungan dengan pembiasan cahaya contohnya pembiasan cahaya dari sinar senter ketika mengenai bidang batas antara udara dan larutan susu.  Kita sering menafsirkan bahwa indeks bias itu adalah peristiwa pembelokkan cahaya ketika cahaya mengenai bidang batas antara dua medium.  Dimana hal yang menyebabkan pembiasan itu adalah karena adanya sudut bias dan indeks bias.

Sejak dulu hingga sekarang, yang kita tahu tentang indeks bias adalah suatu nilai mutlak yang dimiliki oleh setiap medium sehingga terjadinya pembiasan.  Namun, perlu diketahui bahwa indeks bias itu bisa kita peroleh tanpa harus menggunakan table indeks bias.  Sebagai soerang engineer kita di tuntut untuk serbabisa, salah satunya adalah mencari indeks bias dengan sebuah percobaan.Untuk hal yang paling mendasar, kita lakukan percobaan dengan bahan air mineral karena air mineral bisa di asumsikan sebagai medium yang mudah dicari indeks biasnya.

Dengan memanfaatkan panjang gelombang pada cahaya, kita bisa memperoleh indeks bias.  Pada pelajaran fisika ketika SMA,kita tahu bahwa indeks bias mempunyai hubungan dengan cepat rambat, frekuensi dan panjang gelombang.  Untuk memenuhi tugas mata kuliah optika, kita akan membuktikan hubungan panjang gelombang dengan indeks bias supaya di peroleh nilai indeks bias tanpa harus menggunakan table indeks bias.

1.2  Tujuan

Mengetahui indeks bias dari peristiwa pembiasan sinar laser pada air mineral dengan standar deviasi minimal

1.3  Rumusan masalah

1)                  Bagaimanakah pengaruh sinar laser pada peristiwa pembiasaan cahaya agar diperoleh nilai indeks bias ?

2)                  Apakah indeks bias air dapat di peroleh, jika kita memperoleh hubungan antara panjang gelombang dengan indeks bias ?

BAB II

2.1              Landasan teori

Indeks bias pada medium di definisikan sebagai perbandingan antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium.  Secara matematis, indeks bias dapat ditulis :

                                                N = c/v_p

                        Dimana            n :indeks bias

                                                c :kecepatan cahaya dalam ruang hampa

                                                v_p :cepat rambat cahaya pada suatu media medium
            perlu di ketahui bahwa indeks bias tidak lebih kecil dari 1 atau(n  ≥ 1)

                       

2.2              Alat dan bahan

1.      Air mineral                                         

2.       Laser

3.      Busur

4.      penggaris

2.3              Prosedur penelitian

1.      menyiapkan alat dan bahan

2.      merangkai alat dan bahan sesuai dengan skema ( merah itu sinar laser, hajau air mineral, dan biru busur)

3.      meletakkan busur di atas permukaan yang datar

4.      meletakkan air mineral di atas permukaan busur, tepat di garis tengah busur

5.      memposisikan sinar laser pada sudut 30^o

6.      mengukur pembelokkan cahaya yang terjadi di dalam gelas air mineral

7.      mencatat sudut bias yang dihasilkan

8.      mencari nilai indeks bias air mineral

9.      mengulangi langkah 4-8 dengan sudut datang yang berbeda

BAB III

Pembahasan

Pada percobaan pengukuran indeks bias air mineral ini, kami memilih laserpointer sebagai cahaya masukan untuk membantu pengukuran sudut datang dan sudut biasnya. laser pointer dipilih karena cahaya yang dipancarkan bersifat memusat sehingga mempermudah pengamatan. selain itu, warna merah pada sinar laser pointer yang kami gunakan membantu pengamatan dengan memanfaatkan perbedaan warna tersebut dengan objek (air).

Untuk pengukuran sudut bias, selain menggunakan busur derajat, kami juga menggunakan penggaris besi sebagai tambahannya. penggaris besi disini berfungsi untuk lebih mengakuratkan sudut bias yang terbaca, dengan cara diletakkan sebagai perpanjangan dari sudut bias menuju angka-angka yang tertera pada busur. setelah penggaris besi disejajarkan dengan arah sinar bias, maka penggaris akan membentuk bayangan, bayangan inilah yang nantinya digunakan untuk pembacaan sudut bias.  hal ini kami lakukan untuk meminimalisir terjadinya kesalahan pembacaan yang bisa diakibatkan oleh miringnya arah pembacaan pengamat.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, banyak sekali perbaikan untuk mencapai hasil yang sesuai dengan data yang telah ada.  pertama mengenai posisi antara busur dengan  gelas air mineral supaya kita dapat mengamati sudut bias yang terbentuk.  kita lebih memilih meletakkan busur dan gelas air mineral pada bidang datar harapannya supaya sudut bias yang terbentuk dapat diamati.  karena jika kita meletakkan busur dan gelas air mineral dengan posisi yang tegak, maka untuk mengamati sudut bias yang dihasilkan akan sangat sulit.  hal ini di sebabkan adanya pengaruh dari sinar matahari.  berdasarkan analisis, jika kita meletakan busur dan gelas air mineral dalam posisi tegak maka akan terjadi pertemuan antara sinar laser dengan sinar matahari sehingga ketika didalam gelas air mineral sinar laser tidak akan terlalu nampak ( seaka-akan remang-remang).  untuk menghindari kondisi seperti itu kita kita memilih meletakkn di atas permukaan datar.  hal ini bertujuan supaya meminimalisir sinar matahari yang masuk ke dalam gels air mineral.  asumsinya jika kita meletakkan pada posisi mendatar, maka sinar laser yang menembus gelas air mineral akan lebih nampak sehingga mudah untuk di amati karena pada bagian bawah busur dan gelas air mineral sangat sedikit sekali sinar matahari dan bahkan tidak ada sinar matahari.  Dalam percobaan kali ini, sebelum kita melakukan percobaan terlebih dahulu kita mengocok-ngocok air dengan asumsi bahwa partikal dalam air akan bergerak sehingga memudahkan penampakkan yang lewat.

Selain itu, perlu diperhatikan juga sudut datang sinar laser. karena hal ini juga mempengaruhi pembentukkan sudut bias.  jika kita menggunakan sinar datang dengan arah vertical, maka sudut bias yang terbentuk akan sulit untuk di amati. hal ini di sebabkan karena jika di lihat dari tampak atas (ketika posisi horizontal), maka lintasan daerah yang harus di lewati oleh sinar laser akan semakin panjang dan jika semakin panjang lintasan yang harus di lewati oleh sinar laser maka akan semakin tidak jelas.

Untuk memperoleh sudut bias, kita bisa menggunakan persamaan snellius ( n₁sin α = n₂ sin β ).  dengan mengasumsikan bahwa indeks bias udara adalah 1, kita bisa mencari indeks bias air  mineral.  hal ini terjadi karena setiap ada pembiasan maka akan ada pengaruh dari udara sehingga dapat mempermudah kita dalam mencari indeks bias yang lainnya juga. setelah kita memperoleh nilai indeks bias udara, dengan menggunakan persamaan λ₁n₁ = λ₂n₂  kita akan memperoleh nilai λ₂ dengan mengasumsikan bahwa kita telah mengetahui panjang gelombang dari sinar laser.  hal ini dilakukan supaya kita dapat mencari kebenaran hubungan antara panjang gelombang dengan indeks bias.  selain itu, panjang gelombang yang kita perolaeh akan berguna dalam perhitungan selanjutnya karena kita tidak hanya melakukan satu kali percobaan dalam mencari indeks bias air mineral.  dalam hal ini, panjang gelombang juga brfungsi sebagai pembuktian bahwa indeks bias yang diperoleh dengan persamaan sellius pada percobaan pertama akan sama dengan indeks bias yang kita peroleh dengan menggunakan persamaan hubungan panjang gelombang dengan indeks bias pada percoaan yang berikutnya.

Dalam mencari keakuratan nilai indeks bias, maka dibutuhkan percobaan yang berulang kali dan menggunakan persamaan yang berbeda-beda.  hal ini bertujuan supaya meminimakisir kesalahan yang terjadi, karena jika kita hanya menggunakan satu kali percobaan dengan satu kali persamaan maka tidak akan kita tahu hasil yang benarnya.  tetapi jika kita mampu melakukan percobaan lebih dari  satu kali menggunakan beberapa persaamaan, maka kita bisa melakukan perbandingan antara persamaan yang satu dengan persamaan yang lain sehingga mampu memperoleh nilai yang bisa dipertanggungjawabkan.

                                

Daftarpustaka

http://id.wikipedia.org/wiki/Indeks_bias

kanginan, Martin. 2006. Fisika untuk SMA kelas X. Jakarta : erlangga