Laporan Project Fisika Umum II [PDF]

Citation preview

LAPORAN PROJECT FISIKA UMUM II



NAMA



: TIA DAMAYANTI (4163121016)



KELAS



: FISIKA REG A 2016



FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN



KATA PENGANTAR Puji syukur senantiasa Saya ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena atas segala rahmat, petunjuk, dan karunia-Nya sehingga Saya dapat menyelesaikan makalah Tugas Proyek ini untuk memenuhi tugas Pengantar Pendidikan.Makalah Tugas Proyek ini dapat digunakan sebagai wahana untuk menambah pengetahuan, sebagai teman belajar, dan sebagai referensi tambahan dalam belajar Materi Tugas Proyek. Ucapan terima kasih Saya ucapkan kepada semua yang telah membantu dalam mempersiapkan, melaksanakan, dan menyelesaikan penulisan makalah Tugas Proyek. Segala upaya telah dilakukan untuk menyempurnakan makalah ini, namun tidak mustahil apabila dalam makalah Tugas Proyek ini masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang dapat dijadikan masukan dalam penyempurnaan Makalah Tugas Proyek. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua untuk menambah pengetahuan kita bersama.



Penulis, Tia Damayanti (4163121016)



BAB I Landasan Teori Spektroskop adalah alat untuk melihat spektrum cahaya. Pertama, cahaya adalah gelombang. Memang cahaya adalah partikel, tapi cahaya adalah gelombang. Gelombang mempunyai frekuensi, panjang gelombang, dan kecepatan. Cahaya dengan panjang gelombang tertentu memiliki warna tertentu juga. Nilai panjang gelombang yang lain menentukan warnanya, seperti yang terdapat pada pelangi. Sekarang, cahaya bisa dicampur. Misalnya, campuran semua warna pelangi menjadi putih, sedangkan merah dicampur hijau menjadi kuning. Spektrum merupakan susunan warnawarna yang menghasilkan suatu warna. Misalnya, merah dan hijau dengan intensitas sama menjadi kuning. Jika hijaunya sedikit, dihasilkan oranye. Spektroskopi menggunakan prinsip difraksi dan interferensi untuk memisahkan cahaya yang dihasilkan suatu objek menjadi garis-garis warna berbeda yang dikenal dengan Spektrum. Gejala dispersi cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni



(monokromatik).



nterferensi adalah



penjumlahan



superposisi



dari



dua



gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru. Thomas Young dengan menggunakan percobaan celah ganda telah dapat mengukur panjang gelombang cahaya. Masalahnya adalah pola interferensi yang dihasilkan oleh celah ganda terlalu menyebar (kurang tajam). Ternyata jika cahaya dihalangi oleh penghalang yang memiliki lebih banyak celah dengan lebar sama dan jarak antar celah yang berdekatan juga sama, diperoleh pola pita-pita terang lebih tajam atau disebut pola terang. Jadi, untuk mengukur panjang gelombang dengan lebih teliti harus harus digunakan penghalang yang memiliki banyak celah. Ini disebut dengan kisi difraksi.



Kisi difraksi adalah alat yang berguna untuk menganalisis sumber-sumber cahaya. Sebuah kisi terdiri atas banyak celah sejajar yang berjarak sama, biasanya dibuat dengan cara membuat goresan garis-garis sejajar pada sekeping kaca dengan menggunakan teknik mesin yang sangat akurat. Ternyata hal seperti ini terdapat pada CD/ DVD, ketika ada cahaya memantul pada bahan tersebut terjadi penguraian warna. Suatu kisi difraksi terdiri dari sejumlah besar celah sejajar yang serba sama yaitu:  Kisi transmisi yaitu suatu kisi dengan celah cahaya yang melewatinya.  Kisi refleksi yaitu suatu kisi dengan celah cahaya yang memantulkan cahaya.



BAB II PENGENALAN ALAT Desain Alat 1. Alat Dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu, sebagai berikut : a.



CD/DVD bekas



1 buah



b. Kardus bekas



2 buah



c.



1 buah



Sumber cahaya (Senter)



d. Lakban bening



1 buah



e.



Kertas kado



1 buah



f.



Gunting



1 buah



g. Kater



1 buah



h. Penggaris



1 buah



i.



Pensil



1 buah



j.



Lem kertas (Fox)



1 buah



Langkah – Langkah Percobaan a.



Membuat 2 lubang pada salah satu sisi kardus, misalkan pada sisi kanan kardus. Dimana lubang yang pertama berukuran lebih besar yang berguna untuk melihat spektrum cahaya yang di hasilkan dan lubang kedua yang berukuran sangat kecil sebagai tempat masuknya cahaya.



b. Membuat kardus manjadi bentuk jajaran genjang berdimensi, yang berfungsi untuk membantu kita melihat spektrum cahaya di dalam kardus c.



Meletakkan CD/DVD di dalam kardus dan merekatkannya dengan lem berseberangan dengan



tempat sumber cahaya dan dengan sudut 450 terhadap lubang untuk melihat. d. Menutupi sekeliling kardus dengan kertas kado dan lakban agar cahaya tidak ada yang masuk. Satu-satunya cahaya yang mengenai CD/DVD ialah bersumber dari senter.



Cara Kerja Alat Jika sebuah berkas cahaya putih (senter) jatuh pada sebuah permukaan keeping CD/VCD dengan membentuk sudut terhadap permukaan tersebut kemudian memantulkan cahaya dari keeping CD/VCD, maka cahaya putih itu akan diuraikan atau didespersikan menjadi spektrum warna. Fenomena ini membuat Newton percaya bahwa cahaya putih merupakan campuran dari komponen-komponen warna. Despersi atau penguraian warna terjadi di dalam CD/VCD karena kecepatan gelombang cahaya di dalam CD/VCD berbeda untuk setiap panjang gelombang



BAB III PEMBAHASAN



Spektroskop adalah suatu alat yang berfungsi untuk menghitung panjang gelombang tiap spektrum cahaya secara pasti, tetapi kita bisa melihat sebuah fenomena bahwa cahaya putih (polikromatik) itu ternyata tersusun atas gabungan cahaya monokromatik dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Namun pada percobaan ini tidak dapat menghitung suatu panjang gelombang secara pasti. Merah, misalnya, memiliki panjang gelombang sekitar 625 - 740 nm1, dan biru sekitar 435 - 500 nm. Kumpulan warna-warna yang dinyatakan dalam panjang gelombang (biasa disimbolkan dengan λ) ini disebut spektrum warna. Spektrum cahaya dihasilkan dengan adanya,dispersi yaitu suatu peristiwa terjadinya penguraian cahaya putih untuk menjadi berbagai warna. Karena cahaya putih itu tersusun oleh berbagai macam warna yang berbeda dari indek biasnya dan serangkai warna-warna yang di peroleh dari dispersi dinamakan Spektrum. Sehingga ketika cahaya putih diarahkan pada keping DVD maka akan menghasilkan spektrum warna yang berbeda dan memiliki panjang gelombang tertentu. Warna-warna ini adalah komponen dari cahaya putih yang disebut cahaya tampak (visible light) atau gelombang tampak. Komponen lainnya adalah cahaya yang tak tampak (invisible light), seperti inframerah (di sebelah kanan warna merah) dan ultraviolet (di sebelah kiri jingga) Sinar putih yang biasa kita lihat (disebut juga cahaya tampak atau visible light) terdiri dari semua komponen warna dalam spektrum di atas - tentu saja ada komponen lain yang tidak terlihat, disebut invisible light. Cahaya matahari yang berwarna putih, jika ditembakkan ke sebuah keping CD ataupun DVD maka cahaya putih tersebut akan terbagi membentuk 7 spektrum warna sebagaimana yang kita telah disebutkan tersebut. Sehingga sebenarnya, cahaya putih adalah gabungan dari 7 spektrum cahaya yang berwarna merah, jingga (oranye), kuning, hijau, biru, nila (indigo), dan ungu, maka ketika kita melihat sebuah benda yang berwarna merah, maka sebenarnya yang terjadi adalah bahwa benda tersebut menyerap semua spektrum warna dari cahaya putih (cahaya matahari) kecuali warna merah, dan begitupun sample-nya jika kita melihat baju berwarna biru, maka sebenarnya yang terjadi adalah bahwa baju itu menyerap seluruh cahaya putih kecuali spektrum warna biru,



demikian pula jika kita melihat benda yang berwarna putih, maka sesungguhnya anda melihat benda yang tidak menyerap satu pun spektrum warna yang dipancarkan oleh matahari, alias benda putih adalah benda yang memantulkan kembali seluruh cahaya putih yang diterimanya, adapun jika kita melihat benda hitam, maka sesungguhnya yang terjadi adalah bahwa benda ini menyerap seluruh cahaya putih yang diterimanya. Sebagaimana dijelaskan pada gambar di atas bahwa cahaya berwarna merah adalah cahaya dengan panjang gelombang tertinggi. sedangkan cahaya berwarna ungu memiliki frekuensi tertinggi. dengan kata lain, semakin tinggi frekuensi maka semakin rendah panjang gelombang Urutan Spektrum Gelombang Elektromagnetik dari Frekuensi Besar ke Frekuensi Kecil / dari Panjang gelombang Kecil ke Panjang Gelombang Besar 1. Sinar gamma( γ ) 2. Sinar Rontgen atau Sinar x 3. Sinar ultraungu atau sinar ultraviolet 4. Sinar tampak 5. Sinar inframerah Atau IR 6. Gelombang RADAR 7. Gelombang TV 8. Gelombang Radio Urutan Frekuensi Cahaya Tampak dari kecil ke besar, yaitu sebagai berikut : Warna



Panjang gelombang



frekuensi



Merah



780-622 nm



384-482 Hz



Jingga



622-597 nm



482-503 Hz



kuning



597-577 nm



503-520 Hz



Hijau



577-492 nm



520 – 610 Hz



Biru



492-455 nm



610-659 Hz



ungu



455-390 nm



659-769 Hz



Dalam kehidupan sehari- hari terdapat dua jenis cahaya yaitu : Cahaya polikromatik dan Cahaya monokromatik.



Cahaya polikromatik seperti : Cahaya matahari dan cahaya lampu yang kita lihat seharihari merupakan cahaya putih. Disebut demikian karena cahaya matahari dan lampu memang tampak putih. Namun, cahaya putih itu sebenarnya terdiri dari berbagai macam warna, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Deretan warna ini disusun berdasarkan panjang gelombangnya. Deretan warna cahaya ini disebut spektrum warna. Karena terdiri dari berbagai macam warna, maka cahaya putih disebut cahaya polikromatik. Demikian juga, cahaya putih matahari, lampu fluoresens (“neon”), LED putih, putih layar komputer tersusun atas komposisi warna-warna yang (mungkin) berbeda. Misalnya, cahaya matahari merupakan campuran semua warna violet sampai merah dengan intensitas yang sesuai dengan pola radiasi benda hitam, dengan sedikit perubahan: pada nilai-nilai panjang gelombang tertentu ada sedikit pelemahan, ini disebut garis Fraunhofer. Sedangkan, putih lampu “neon” ternyata merupakan campuran tiga nilai panjang gelombang saja yang dominan, yaitu biru sekian nanometer, hijau sekian nm, dan jingga sekian nm. Ini menunjukkan bahwa lampu “neon” tidak berisi gas neon, tetapi gas raksa. Peristiwa penguraian cahaya putih menjadi berbagai macam warna disebut dispersi. Peristiwa dispersi dapat diperlihatkan dengan menggunakan prisma maupun keping CD ataupun DVD dan kotak cahaya. Cahaya putih dijatuhkan pada salah satu bidang sisi prisma. Cahaya tersebut mengalami deviasi yang dispersi oleh prisma. Itulah sebabnya cahaya yang keluar dari prisma telah terurai menjadi berbagai warna. Mengapa dispersi bisa terjadi ? dispersi terjadi karena setiap warna cahaya mempunyai indeks bias yang berbeda. Warna bias memiliki indeks bias terkecil sehingga mengalami deviasi terkecil. Sementara warna ungu memiliki indeks bias terbesar sehingga mengalami deviasi terbesar. Sudut yang dibentuk oleh sinar merah dan sinar ungu yang paling pinggir disebut sudut dispersi. Diantara sinar merah dan sinar ungu terdapat sinar berwarna jingga, kuning, hijau, biru dan nila. Spektrum cahaya inilah yang membentuk cahaya putih. Alat untuk menyelidiki spektrum warna berbagai zat disebut spektroskop. Alat ini terdiri dari kolimator yang mempunyai celah (S) pada salah satu ujungnya, sedangkan pada ujung yang lain terdapat lensa cembung (L1). Celah terletak pada titik fokus utama lensa (L1). Dengan posisi celah seperti ini, maka sinar yang datang pada celah merupakan berkas sinar sejajar sebelum memasuki prisma (P). di dalam prisma, berkas sinar mengalami deviasi dan dispersi. Masing-



masing warna mempunyai arah tertentu yang dapat dilihat melalui spektroskop yang dilengkapi lensa cembung L2. Spektrum warna dapat dilihat pada pelangi. Pelangi terbentuk karena cahaya matahari diuraikan oleh tetes-tetes air hujan. Pelangi terlihat kalau hujan turun dihadapan kita, sedangkan posisi matahari berada di belakang. Seperti yang telah disebutkan bahwa cahaya putih dapat diuraikan menjadi berbagai warna, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Beberapa diantara sinar ini merupakan sinar dengan warna dasar. Sebagai warna dasar maka sinar ini tidak dapat diuraikan lagi. Sinar yang warnanya tidak dapat diuraikan lagi dengan warna lain disebut sinar monokromatik. Contohnya : sinar merah dan hijau. Hal ini dapat dibuktikan dengan mengarahkan spektrum warna pada sebidang layar yang memiliki lubang sempit. Lubang sempit ini dibuat sedemikian rupa sehingga hanya sinar dengan warna tertentu yang dapat melewati lubang



BAB V PENUTUP



A. Kesimpulan Spektroskop adalah suatu alat yang berfungsi untuk menghitung panjang gelombang tiap spektrum cahaya secara pasti, tetapi kita bisa melihat sebuah fenomena bahwa cahaya putih (polikromatik) itu ternyata tersusun atas gabungan cahaya monokromatik dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Spektrum cahaya dihasilkan dengan adanya,dispersi yaitu suatu peristiwa terjadinya penguraian cahaya putih untuk menjadi berbagai warna. Karena cahaya putih itu tersusun oleh berbagai macam warna yang berbeda dari indek biasnya dan serangkai warna-warna yang di peroleh dari dispersi dinamakan Spektrum. Ketika Cahaya matahari yang berwarna putih, jika ditembakkan ke sebuah keping CD ataupun DVD maka cahaya putih tersebut akan terbagi membentuk 7 spektrum warna yang berbeda. Demikian juga, cahaya putih matahari, lampu fluoresens (“neon”), LED putih, putih layar komputer tersusun atas komposisi warna-warna yang (mungkin) berbeda. Semakin tinggi frekuensi cahaya tersebut maka semakin rendah panjang gelombang yang di hasilkan.



B. Saran Hendaknya mahasiswa maupun siswa-siswi lebih kreatif dan inovatif dalam melakukan percobaan apapun. Karena tanpa kita sadari setiap kejadian atau fenomena dalam alam semesta erat kaitannya dengan ilmu fisika dan fisika sendiri tanpa percobaan ataupun eksperimen sangatlah tidak lengkap.



DAFTAR PUSTAKA



Giancolli, Dauglas C.2001.Fisika Edisi V jilid II. Jakarta: ErlanggaHalliday dan Resnick dkk.1997. Fisika jilid 2 Edisi 3. Jakarta : Erlangga Kanginan, Marthen. 2002. Fisika Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Penerbit Erlangga