Laporan Variasi Indeks Bias Udara Terhadap Tekanan [PDF]

Citation preview

VARIASI INDEKS BIAS UDARA TERHADAP TEKANAN LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA II



Oleh Nama



: Novia Puji Lestari



NIM



: 161810201056



Kelompok



: B1



Tanggal Eksperimen : 15 April 2019 Asisten



: Niko Dhian Hernawan



LABORATORIUM FISIKA MODERN JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2019



1



BAB 1.



1.1



PENDAHULUAN



Latar Belakang Indeks bias merupakan suatu konstanta yang didapatkan karena adanya



suatu perbedaan medium yang dilewati suatu gelombang elektromagnetik. Indeks bias identik dengan kerapatan suatu medium. Suatu medium semakin rapat maka indeks biasnya semkain besar. Indeks bias setiap benda berbeda-beda. Perubahan indeks bias udara akan mempengaruhi besarnya perubahan panjang gelombang cahaya yang akan dilewati pada medium tersebut(Bahrudin, 2006). Indeks bias selain dipengaruhi oleh kerapatan suatu medium, juga dipengaruhi oleh tekanan udara. Eksperimen variasi nilai indeks bias terhadap tekanan dapat digunakan untuk menentukan karakteristik suatu benda. Contoh karakterisik tersebut yaitu sifat kekristalan benda dan ketidakteraturan susunan partikel penyusun benda. Aplikasi dari eksperimen variasi nilai indeks bias terhadap tekanan banyak digunakan oleh perusahaan bidang pembuatan kaca, gelas, plastik, intan, dan lain sebagainya. Banyaknya aplikasi tersebut, sehingga eksperimen variasi nilai indeks bias terhadap tekanan penting dilakukan. Interferometer Micheslon merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk mengetahui nilai indeks bias. Hasil interferensi pada interferometer Michelson berasal dari pemecahan amplitudo. Prinsip dasar dari interferometer adalah adanya interferensi menyebabkan terjadinya suatu frinji akibat dari perbedaan lintasan optik. Posisi movable mirror dan adjustable mirror diletakkan secara tegak lurus dan ditengahi split dengan posisi vacum cell diletakkan di depan adjustable mirror.



2



1.2



Rumusan Masalah Rumusan masalah pada eksperimen variasi indeks bias udara terhadap



tekanan yaitu: 1.



Bagaimana grafik hubungan antara indeks bias udara terhadap tekanan absolut dengan interferometer Michelson?



2.



Bagaimana hubungan antara jumlah frinji terhadap tekanan absolut?



3.



Bagaimana hubungan antara indeks bias udara dan jumlah frinji dengan tekanan absolut berdasarkan teori yang ada?



1.3



Tujuan Tujuan yang ingin dicapai pada eksperimen variasi indeks bias udara



terhadap tekanan yaitu: 1.



Mengetahui grafik hubungan antara indeks bias udara terhadap tekanan absolut dengan interferometer Michelson.



2.



Mengetahui hubungan antara jumlah frinji terhadap tekanan absolut.



3.



Mengetahui hubungan antara indeks bias udara dan jumlah frinji dengan tekanan absolut berdasarkan teori yang ada



1.4



Manfaat Manfaat indeks bias salah satunya digunakan untuk mengetahui



karakteristik dan kualitas suatu larutan. Pendektesian indeks bias zat cair dapat dilakukan melalui pengukuran redaman serat optik menggunakan OTDR (Optical Time Domain Refectometer). Prinsip pendektesian indeks bias zat cair pada serat optik adalah dengan mengetahui rasio daya optis cahaya keluaran pada bagian ujung terhadap daya masukan pada bagian pangkal serat optik. Mekanisme pendektesian daya optis keluaran di bagian ujung serat optis oleh OTDR dilakukan dengan mengetahui daya optis cahaya balik akibat pemantulan Fresnel yang terjadi pada bidang batas ujung serat optik dengan udara. Selisih daya optis masukan terhadap cahaya optis cahaya balik diperhitungkan sebagai daya



3



keluaran pada bagian ujung serat optik. Hal ini menyebabkan OTDR menampilkan hasil pendektesian rasio daya optis cahaya keluaran terhadap masukan dalam format desibel (dB/km). Besaran redaman sebuah serat optik dinyatakan dalam satuan dB/km. Satuan km (kilometer) merupakan satuan panjang serat optik.



4



BAB 2.



2.1



DASAR TEORI



Sejarah Indeks Bias Hukum pembiasan cahaya dituangkan oleh Ibnu Sahl dalam risalah yang



dituliskannya pada 984 M berjudul On Burning Mirrors and Lenses. Risalah ilmu fisika yang sangat penting yaitu Ibnu Sahl menjelaskan secara rinci dan jelas tentang cermin membengkok serta titik api atau titik fokus. Hukum pembiasan cahaya yang dicetuskan ileh Ibnu Sahl secara matematis setara dengan hukum Snell.



Ibnu



Sahl



menggunakan



hukum



pembiasan



cahayanya



untuk



memperhitungkan bentuk-bentuk lensa dan cermin yang titik fokus cahayanya berada di sebuah titik poros. Snell sekitar enam ratus kemudian juga menggunakan hal yang sama. Menurut Snell, sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datang (Shyam, 2002).



2.2



Indeks Bias Indeks bias merupakan suatu konstanta yang didapatkan karena adanya



suatu perbedaan medium yang dilewati suatu gelombang elektromagnetik. Indeks bias identik dengan kerapatan suatu medium. Suatu medium semakin rapat maka indeks biasnya semakin besar. Indeks bias setiap benda berbeda-beda. Perubahan indeks bias udara akan mempengaruhi besarnya perubahan panjang gelombang cahaya yang akan dilewati pada medium tersebut. Seberkas cahaya ketika mengenai permukaan suatu benda, maka cahaya tersebut ada yang dipantulkan dan ada yang diteruskan. Benda tersebut apabila transparan (kaca atau air), maka sebagian cahaya yang diteruskan terlihat dibelokkan atau mengalami pembiasan. Cahaya yang melalui batas antar dua medium dengan kerapatan optik yang berbeda, maka kecepatannya akan berubah. Perubahan kecepatan cahaya menyebabkan cahaya mengalami pembiasaan (Bahrudin, 2006). Menurut Hariharan (2007), perambatan cahaya dalam ruang hampa udara memilki kelajuan c, kemudian setelah memasuki medium tertentu akan berubah



5



kelajuannya menjadi v denga v