Eksperimen Hukum Pemantulan Fresnel

22
Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA EKSPERIMEN HUKUM PEMANTULAN FRESNEL LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA II Diajukan guna memenuhi tugas praktikum Eksperimen Fisika II untuk Mahasiswa Fisika Semester VI Oleh ABDUS SOLIHIN LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKA DAN FISIKA MODERN JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2010

description

Intensitas merupakan banyaknya energi foton dalam suatu luasan tertentu pe satuan waktu. Sifat intensitas cahaya ini berhubungan dengan sifat polarisasi pada gelombang. Dalam eksperimen ini dilakukan pendekatan hukum pemantulan Fresnel untuk mengidentifikasi sifat polarisasi cahaya. Pendekatan hukum pemantulan Fresnel tersebut berhubungan dengan sudut yang terbentuk antara sinar datang sumber cahaya dan sinar pantul kristal(dalam percobaan ini digunakan kaca dan akrilik) yang menuju posisi analiser atau fotometer. Agar data hasil lebih smooth, maka digunakan sudut acuan awal 45 dan digunakan dua perlakuan dalam eksperimen ini. Kedua perlakuan tersebut meliputi penempatan kristal secara sejajar (paralel) dengan sumber cahaya masuk dan penempatan kristal secara tegak lurus (sudut tertentu) dengan sumber cahaya masuk. Dari data yang diperoleh didapatkan grafik hubungan antara sudut datang dengan perbandingan antara intensitas cahaya masukan dan keluaran yang cenderung memberikan pola nilai maksimum tertentu dan nilai minimum tertentu di sisi-sisi yang lain (pola menggunung). Diketahui pula bahwa perbandingan antara nilai indeks bias kaca dan akrilik dapat diketahui dari data bahwa nilai reflektansi dari akrilik lebih besar dari pada reflektansi pada kaca dan nilai transmisivitas akrilik lebih kecil dari pada cahaya yang diteruskan pada kaca.

Transcript of Eksperimen Hukum Pemantulan Fresnel

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

EKSPERIMEN HUKUM PEMANTULAN FRESNEL

LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA II

Diajukan guna memenuhi tugas praktikum Eksperimen Fisika II untuk Mahasiswa

Fisika Semester VI

Oleh

ABDUS SOLIHIN

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKA DAN FISIKA MODERN

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2010

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

Kata Pengantar

Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam yang telah memberi sangat

banyak kenikmatan kepada makhluknya, sehingga dengan kenikmatan tersebut

hamba ini mampu menyelesaikan tulisan ini. Shalawat dan salam tetap

tercurahkan kepada Rasullullah Muhammad SAW yang telah menyampaikan

risalah kebaikan akhlak, keobjektifan berpikir, dan kemaksimalan humanisme

lewat ayat-ayat Qur’aniah yang dibawanya berupa Al-Qur’an, Al-Hadits, dan

peluang kemajuan yang berupa ayat-ayat kauniah.

Salah satu dari sedemikian banyaknya ayat kauniah tersebut adalah

fenomena polarisasi cahaya yang secara garis besar dirangkum dalam fakta sains

berupa hukum Malus. Diharapkan eksperimen ini dapat menambah kerangka

filosofis bagi penulis, dan semoga juga bagi pembaca, guna kemaksimalan nilai-

nilai kemanusiaan kita dihadapan sesama dan dihadapan Sang Pencipta.

Demikian kami ucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada:

1. Ketua Jurusan Fisika: Bpk. Dr. Edy Sutrisno

2. Dosen pembimbing praktikum: Bpk. Misto, M.Si; Ibu Mutmainnah, M.Si,

dan Bpk Supriyadi, S.Si

3. Asisten pembimbing

Sebagaimana pri-bahasa “tak ada gading yang tak retak”, maka penulis

mengharapkan kritik dan saran guna penyempurnaan tulisan selanjutnya. Penulis

ucapkan terimakasih banyak atas perhatiannya.

Penulis,

ABDUS SOLIHIN

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

ABDUS SOLIHIN

Jurusan Fisika FMIPA Universitas Jember

email: [email protected]

ABSTRAK

Intensitas merupakan banyaknya energi foton dalam suatu luasan

tertentu pe satuan waktu. Sifat intensitas cahaya ini berhubungan dengan sifat

polarisasi pada gelombang. Dalam eksperimen ini dilakukan pendekatan hukum

pemantulan Fresnel untuk mengidentifikasi sifat polarisasi cahaya. Pendekatan

hukum pemantulan Fresnel tersebut berhubungan dengan sudut yang terbentuk

antara sinar datang sumber cahaya dan sinar pantul kristal(dalam percobaan ini

digunakan kaca dan akrilik) yang menuju posisi analiser atau fotometer. Agar

data hasil lebih smooth, maka digunakan sudut acuan awal 45 dan digunakan

dua perlakuan dalam eksperimen ini. Kedua perlakuan tersebut meliputi

penempatan kristal secara sejajar (paralel) dengan sumber cahaya masuk dan

penempatan kristal secara tegak lurus (sudut tertentu) dengan sumber cahaya

masuk. Dari data yang diperoleh didapatkan grafik hubungan antara sudut

datang dengan perbandingan antara intensitas cahaya masukan dan keluaran

yang cenderung memberikan pola nilai maksimum tertentu dan nilai minimum

tertentu di sisi-sisi yang lain (pola menggunung). Diketahui pula bahwa

perbandingan antara nilai indeks bias kaca dan akrilik dapat diketahui dari data

bahwa nilai reflektansi dari akrilik lebih besar dari pada reflektansi pada kaca

dan nilai transmisivitas akrilik lebih kecil dari pada cahaya yang diteruskan pada

kaca.

Kata Kunci: Indeks Bias, Hukum Pemantlan Fresnel, Polarisasi,

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Polarisasi adalah proses pembatasan gelombang vektor yang

membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Tidak

seperti interferensi dan difraksi yang dapat terjadi pada gelombang transversal dan

longitudinal, efek polarisasi hanya dialami oleh gelombang transversal. Cahaya

dapat mengalami polarisasi menunjukkan bahwa cahaya termasuk gelombang

transversal. Pada cahaya tidak terpolarisasi, medan listrik bergetar ke segala arah,

tegak lurus arah rambat gelombang. Setelah mengalami pemantulan atau

diteruskan melalui bahan tertentu, medan listrik terbatasi pada satu arah.

Polarisasi dapat terjadi karena pemantulan pada cermin datar, absorpsi selektif

dari bahan polaroid, dan bias kembar oleh kristal.

Dalam eksperimen ini dilakukan pendekatan hukum pemantulan

Fresnel untuk mengidentifikasi sifat polarisasi cahaya. Pendekatan hukum

pemantulan Fresnel tersebut berhubungan dengan sudut yang terbentuk antara

sinar datang sumber cahaya dan sinar pantul kristal(dalam percobaan ini

digunakan kaca dan akrilik) yang menuju posisi analiser atau fotometer. Agar data

hasil lebih smooth, maka digunakan sudut acuan awal 45 dan digunakan dua

perlakuan dalam eksperimen ini. Kedua perlakuan tersebut meliputi penempatan

kristal secara sejajar (paralel) dengan sumber cahaya masuk dan penempatan

kristal secara tegak lurus (sudut tertentu) dengan sumber cahaya masuk.

Pengembangan aplikatif dari polarisasi cahaya banyak memberikan

manfaat. Manfaat tersebut meliputi banyak bidang dalam kehidupan manusia,

misalnya dalam aplikasi dalam pengunaan kaca mata 3 dimensi dalam bidang

visual effect perfileman, kaca mata pelindung efek sinar ultra violet, bahan kristal

kalsit dan kuarsa dalam bidang fisika zat padat, dan lain sebagainya. Mengingat

sedemikian banyaknya manfaat aplikatif dari pengembangan sifat polarisasi

cahaya, maka eksperimen ini menjadi penting untuk dilakukan.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari eksperimen ini adalah,

1. Bagaimana grafik hubungan antara intensitas cahaya terpolarisasi maupun tak

terpolarisasi terhadap sudut θ dan hubungannya dengan nilai reflektansi?

2. Berapa besar sudut Brewster 𝑏 untuk gelas dan akrilik?

3. Bagaimana perbandingan nilai indeks bias pada gelas dan akrilik?

1.3 Tujuan

Dari rumusan masalah tersebut diatas maka tujuan eksperimen polarisasi dengan

menggunakan konsep hukum pemantulan Fresnel terdiri atas:

1. Mengetahui grafik hubungan antara intensitas cahaya terpolarisasi maupun tak

terpolarisasi terhadap sudut θ dan hubungannya dengan nilai reflektansi.

2. Mengetahui besar sudut Brewster 𝑏 untuk gelas dan akrilik.

3. Membandingkan pengaruh sifat dari kristal kaca dan akrilik terhadap indeks

bias atau polarisasi yang terbentuk.

1.4 Manfaat

Mengingat eksperimen ini memiliki manfaat dan kegunaan yang sangat luas

dalam banyak bidang kehidupan manusia, misalnya aplikasi pada kacamata sun

glass, fiber glass yang pada umumnya digunakan sebagai penghalang sinar UV,

selain itu juga terdapat pada sinar lampu, dan banyak lagi. Maka eksperimen ini

dapat menambah wawasan, pengetahuan, dan pengambangan dalam bidang optika

untuk kemajuan dan penemuan lebih lanjut.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor yang membentuk

suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Polarisasi hanya terjadi

pada gelombang transversal saja dan tidak dapat terjadi pada gelombang

longitudinal. Suatu gelombang transversal mempunyai arah rambat yang tegak

lurus dengan bidang rambatnya. Apabila suatu gelombang memiliki sifat bahwa

gerak medium dalam bidang tegak lurus arah rambat pada suatu garis lurus,

dikatakan bahwa gelombang ini terpolarisasi linear. Sebuah gelombang tali

mengalami polarisasi setelah dilewatkan pada celah yang sempit. Arah bidang

getar gelombang tali terpolarisasi adalah searah dengan celah. (Krane, 1992: 334-

335)

Polarisasi cahaya yang dipantulkan oleh permukaan transparan akan

maksimum bila sinar pantul tegak lurus terhadap sinar bias. Sudut datang dan

sudut pantul pada saat polarisasi maksimum disebut sudut Brewster atau sudut

polarisasi (iP). Berdasarkan hukum Malus, intensitas polarisasi dapat

digambarkan sebagai berikut:

(2.1)

Cahaya merupakan salah satu dari gelombang elektromagnetik yang

berosilasi secara transversal yang merupakan salah satu sifat unik yang dimiliki

oleh cahaya tersebut dan tidak dimiliki oleh gelombang pada umumnya, maka

dalam cahaya akan terjadi gejala difraksi serta interferensi didalamnya. Seperti

yang telah diketahui bahwa difraksi merupakan suatu gejala penyebaran arah yang

dialami oleh seberkas gelombang pada saat melewati celah sempit dibandingkan

dengan ukuran panjang gelombangnya. Inteferensi merupakan akibat bersama

yang ditimbulkan oleh beberapa gelombang cahaya, yang diperoleh dengan cara

menjumlahkan gelombang-gelombang tersebut. (Soedojo, 1992: 78)

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

Polarisasi cahaya dibedakan atas tiga macam diantaranya adalah, cahaya

dikatakan mempunyai polarisasi linier apabila medan listriknya berosilasi

(bergetar) pada suatu garis lurus. Jika ujung vektor medan listriknya bergerak

pada suatu elips, maka cahayanya dikatakan terpolarisasi eliptik. Jika ujung

vektor medan listriknya bergerak pada suatu lingkaran, maka cahayanya dikatakan

terpolarisasi lingkaran. (Sutrisno, 1984: 114-115)

Polaroid adalah device (peralatan) yang mempunyai sifat mirip dengan

kawat sejajar untuk gelombang mikro. Device ini memiliki semacam lubang garis

memanjang yang memiliki kelebaran cukup kecil. Komponen medan listrik

disepanjang lubang diserap, dan komponen arah tegak lurus lubang diteruskan

dengan redaman sangat kecil. Jadi polaroid memiliki sumbu dalam bidangnya,

jika medan listrik gelombang cahaya sejajar dengan sumbu ini, maka cahaya

diteruskan dengan redaman sangat kecil. Dengan menggunakan dua buah

polaroid, cahaya keluaran akan lebih smooth. Polaroid pertama berfungsi untuk

menciptakan cahaya menjadi terpolarisasi linier, sehingga sering disebut dengan

plarisator. Polaroid kedua digunakan untuk menganalisa arah atau macam

polarisasi yang dihasilkanoleh polaroid pertama, sehingga disebut analisator.

(Bahrudin, 2006: 237)

Dalam hukum Pemantulan fresnel, suatu polarisasi yang sempurna akan

menghasilkan 50% intensitas cahaya tak terpolarisasi yang datang. Dianggap

bahwa tidak ada cahaya yang hilang oleh pantulan – pantulan dan rantai- rantai

hidrokarbon didalamnya benar-benar sejajar. Anggaplah bahwa komponen

polarisasi yang tidak diinginkan seluruhnya dapat diserap, sedangkan komponen

polarisasi yang diinginkan seluruhnya diteruskan. Jika suatu cahaya terpolarisasi

linier dijatuhkan tegak lurus terhadap polaroid, sedang arah polarisasi membuat

sudut θ dengan sumbu mudah polaroid, maka amplitudo yang diteruskan dadalah

sebesar proyaksi medan listrik pada sumbu mudah. Akibatnya intensitas cahaya

yang diteruskan menjadi :

𝐼0 = 𝐼𝑚 cos 2 (2.2)

Persamaan tersabut diatas dikenal dengan persamaan hukum Pemantulan fresnel

(Sutrisno, 1984: 119).

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

Bias ganda merupakan sifat yang dimiliki beberapa Kristal tertentu

(terutama kalsit) untuk membentuk dua sinar bias dari suatu sinar datang tunggal.

Sinar bias (ordinary ray) mengikuti hukum-hukum pembiasan normal. Sinar bias

lain, yang dinamakan sinar luar biasa (extraordinary ray), mengikuti hukum yang

berbeda. Kedua sinar tersebut bergerak dengan kelajuan yang sama, di mana

cahaya sinar biasa terpolarisasi tegak lurus terhadap cahaya sinar luar biasa.

Pada saat sebuah polarizer di letakkan di depan cahaya pantul, maka dapat

divariasi gelombang pantul menjadi dua bagian yakni gelombang yang sejajar

dengan bidang datang dan gelombang yang tegak lurus bidang datang. Dengan

memutar polarizer 90o

maka kita telah memilih komponen Eo yang sejajar bidang

datang. Sebaliknya, ketika sudut polarisasi di ubah menjadi 00 vertikal maka akan

didapatkan komponen Eo yang tegak lurus dengan bidang datang.

Dengan persaman Snellius, dimana:

21

1

2

sin

sin

nn

n

, (2.3)

maka persamaan Rpardan Rtran menjadi:

22

21

2

21

22

21

2

21

sincos

sincos

nn

nnR

par

(2.4)

22

21

22

21

sincos

sincos

n

nR

tran (2.5)

dengan n1→2 = n2 /n1,dimana n1 indek bias medium 1 (udara) dan n2 indeks bias

medium 2 (gelas atau akrilik). Pada saat θ sangat kecil atau gelombang datang

mendekati arah normal maka diperoleh 0 dan 0 (cahaya normal),

sehingga,

sin( -θ) ~ tan ( - θ ) ~ ( - θ ) (2.6)

maka hukum Fresnel menjadi:

parR ~ Rtran ~

~

21

21

12

12

11

11

nn

nn

nn

nn

, (2.7)

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

sehingga intensitas gelombang refleksinya adalah

2

21

212

00

nn

nn

I

IR

i

r (2.8)

~ 0.04 pada batas antara udara dan gelas.

Kondisi yang mendefinisikan sebuah besaran yang disebut sudut Brewster

atau sudut polarisasi Brewster θB, yaitu ketika θ dan merupakan sudut-sudut

komplemeter. Dimana sincos B

maka:

BBnnn cossinsin

221 (2.9)

Dan,

12/tan nn

B (2.10)

Hamburan didefinisikan sebagai suatu peristiwa penyerapan dan

pemancaran kembali suatu gelombang cahaya oleh partikel. Fenomena yang

menerapkan prinsip ini antara lain warna biru pada langit dan warna merah yang

terlihat ketika Matahari terbenam. Penghamburan cahaya oleh atmosfer bumi

bergantung pada panjang gelombang ( λ ). Untuk partikel-partikel dengan panjang

gelombang yang jauh dari panjang gelombang cahaya, misalnya molekul udara,

hal itu tidak menjadi rintangan yang terlalu besar bagi λ yang panjang

dibandingkan dengan λ yang pendek. Penghamburan yang terjadi berkurang

menurut ¼ . Matahari memberikan sinar putih yang dihamburkan oleh molekul

udara ketika memasuki atmosfer bumi. Sinar biru dihamburkan lebih banyak

daripada warna lain, sehingga langit tampak berwarna biru. Ketika Matahari

terbenam, berada di kerendahan langit, cahaya dari akhir spektrum biru

dihamburkan. Matahari terlihat berwarna kemerahan karena warna dari akhir

spektrum lewat ke mata kita, tetapi warna biru lolos. Proses penghamburan yang

terjadi menjelaskan polarisasi cahaya langit.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang dipergunakan dalam eksperimen hukum pembiasan Fresnel

ini meliputi:

1. Sumber cahaya biasa/incandescent light source (OS-9102B) berfungsi sebagai

sumber cahaya yang akan digunakan dalam eksperimen hukum pemantulan

Fresnel .

2. Angular Translator (OS-9106A) memiliki fungsi sebagai tempat meletakkan

analizer. Alat ini dapat digeser dengan sudut-sudut tertentu yang dapat

detentukan dengan mudah nilai-nilainya berdasar satuan nilai derajat yang

terletak melingkar disekitar alat ini.

3. Tiga buah holder (OS9107) berfungsi sebagai tempat meletakkan, polarizer,

analizer dan rhetarder.

4. Meja optik berfungsi sebagai tempat meletakkan semua peralatan yang akan

digunakan dalam eksperimen hukum pemantulan Fresnel.

5. Layar pengamatan (OS-9138) berfungsi sebangai tempat mengamati hasil

keluaran.

6. Kristal batas pertama merupakan bidang yang akan dicari nilai reflektansinya,

nilai sudut Brewster, serta nilai indeks bias mediumnya. Dalam hal ini

dipergunakan gelas.

7. Kristal batas kedua merupakan bidang yang akan dicari nilai reflektansinya,

nilai sudut Brewster, serta nilai indeks bias mediumnya sebagai pembanding

Kristal batas pertama. Akrilik dipergunakan sebagai kristal batas kedua ini

karena sifatnya yang berbeda dengan kaca.

8. Dua buah polarizer (OS-9109) berfungsi untuk menciptakan cahaya menjadi

terpolarisasi.

9. Photometer (OS-912B) berfungsi sebagai pengukur besarnya intensitas cahaya

yang dihasilkan.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

3.2 Langkah Kerja

Langkah kerja yang dilakukan dalam eksperimen polarisasi cahaya dengan

menggunakan konsep hukuk pemantulan Fresnel ini meliputi:

3.2.1 Perlakuan Pada Bidang Gelas

a. Posisi cahaya tegak lurus bidang datang:

1. Peralatan disusunan seperti pada gambar 3.2.1

Gambar 3.2.1 : Susunan Eksperimen Hukum Pemantulan Fresnel

Sumber gambar modul eksperimen fisika 2

2. Sumber cahaya biasa di letakkan pada ujung bangku optik. Bidang

gelas di letakkan pada holder dan gabungan tersebut di letakkan di

atas translator anguler, posisi gelas di atur sehingga berkas cahaya

datang tegak lurus permukaan gelas. Bagian depan bidang gelas

harus berimpit dengan pusat sudut anguler dan tanda nol pada

translator dan sejajar dengan arah cahaya datang.

3. Layar di letakkan pada holder dan berkas cahaya terusan di amati.

layar di pindahkan dan berkas cahaya terusan di amati dengan

menggunakan fotometer.

4. Posisi pada translator anguler di atur sehingga berkas cahaya datang

dan garis normal membentuk sudut minimum yang bisa didapatkan.

Posisi fotometer di atur dan intensitas cahaya pantul di catat.

5. Polarizer (sebagai analyzer) di letakkan di depan fotometer dan di

atur agar sumbu 0o

vertikal (tegak lurus bidang datang). Intensitas

cahaya pantul (Ir) pada fotometer di amati dan catat.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

6. sudut translator anguler di ubah sebesar 10o dari sudut minimum

yang sudah tentukan sebelumnya. Intensitas cahaya pantulnyadi

catat.

7. Sudutnya di naikkan dan Ir di catat sampai posisi sudut 900

(anda

mengamati cahaya datang Io).

b. Posisi cahaya paralel/sejajar bidang datang (Sudut Brewster, θB):

8. Pada bagian ini akan diketahui intensitas pantulan cahaya paralel

terhadap bidang datang. Polarisator (analiser di depan fotometer) di

Putar pada sudut 900. Dalam keadaan ini cahaya yang ditransmisikan

oleh analiser paralel terhadap bidang datang.

9. Langkah selanjutnya di lakukan seperti pada percobaan nomor 4, 5,

6, dan nomor 7.

3.2.2 Bidang Akrilik

Langkah eksperimen di lakukan sama seperti pada saat menggunakan bidang

gelas hanya saja bidang diubah dengan menggunakan bidang akrilik.

3.3 Metode Analisis

3.3.1 Tabel data hasil pengamatan untuk bidang gelas dan juga akrilik

Sudut (θ) Intensitas Ir/Io

0 …

10 …

20 …

30 …

40 …

50 …

60 …

70 …

80 …

90 …

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

3.3.2 Rumus dan ralat yang digunakan

a. Indeks Bias

𝑛2 = −

𝐼𝑟𝐼0

2

− 1

𝐼𝑟𝐼0

2

+ 1

𝛥𝑛2 = 𝑁 Σ𝑛21

2 − Σ𝑛21 2

𝑁 𝑁 − 1

𝑛2 = (𝑛2𝐼 𝛥𝑛2)𝑙𝑛𝑋

b. Sudut brewster (θB)

tan 𝜃𝐵 = 𝑛2

𝑛1

𝜃𝐵 = 𝑡𝑎𝑛−1 𝑛2

𝑛1

Δ𝜃𝐵 = 𝜃𝐵Δ𝑛2

𝑛1

3.3.3 Dari grafik diperoleh

𝐼𝑟

𝐼0

y = mx+c

θ

ralat grafik

𝜎2 𝐼𝑟

𝐼0

2=

1

𝑛−2 𝑦𝑖 − 𝑐 −𝑚𝑥 2

𝜎2𝑚 = 𝑁𝜎

𝐼𝑟𝐼0

2

Δ

𝜎2𝑐 = 𝜎 𝐼𝑟

𝐼0

2 Σ𝑥𝑖2

Δ

Dimana :

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

Δ = 𝑚 =𝑁 Δ𝑥𝑖𝑦𝑖 − 𝑥𝑖 𝑦𝑖

(𝑁 𝑥𝑖2 − 𝑥𝑖 2)

3.3.4 Gambar eksperimen

Gambar 3.2.1 : Susunan Eksperimen Hukum Pemantulan Fresnel

Sumber gambar modul eksperimen fisika 2

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Dari eksperimen yang dilakukan, diperoleh data-data sebagai berikut:

1. Data percobaan hukum Fresnel dengan posisi kaca tegak lurus.

Teta () I (lux)

5 0

10 0.02

15 0.04

20 0.04

25 0.04

30 0.04

35 0.02

40 0

45 0

50 0

Gambar 4.1 Grafik percobaan dengan posisi kaca tegak lurus

2. Data percobaan hukum Fresnel dengan posisi kaca paralel (sejajar).

Teta () I (lux)

5 0

10 0

15 0.02

20 0.04

25 0.02

30 0.02

35 0

40 0

45 0

50 0

Gambar 4.1 Grafik percobaan dengan posisi paralel (sejajar)

Nilai sudut brewster ( brewster) = 0.785398163

Reflektansi yang terbentuk = 1.00028

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

3. Data percobaan hukum Fresnel dengan posisi Akrilik tegak lurus.

Teta () I (lux)

5 0

10 0

15 0.02

20 0.04

25 0.06

30 0.06

35 0.04

40 0.02

45 0

50 0

Gambar 4.3 Grafik percobaan dengan posisi Akrilik tegak lurus

4. Data percobaan hukum Fresnel dengan posisi Akrilik parallel (sejajar).

Teta () I (lux)

5 0

10 0

15 0

20 0.02

25 0.04

30 0.04

35 0.02

40 0

45 0

50 0

Gambar 4.4 Grafik pada cahaya biasa dengan pembatas

Nilai sudut brewster ( brewster) = 0.994837674

Reflektansi yang terbentuk = 1.00028

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

4.2 Pembahasan

Dalam eksperimen ini, dilakukan pengamatan dan analisa terhadap sifat-

sifat polarisasi. Sifat-sifat polarisasi tersebut meliputi 4 variabel pengamatan yaitu

terhadap percobaan hukum Fresnel dengan posisi Akrilik parallel (sejajar), posisi

akrilik tegak lurus, percobaan hukum Fresnel dengan posisi kaca paralel (sejajar),

dan posisi kaca tegak lurus. Perlakuan terhadap 4 variabel ini untuk mengamati

sifat polarisasi terhadap pengaruhnya pada jenis cahaya dan terhadap ada tidaknya

pengaruh posisi sudut dan jenis bahan.

Dari data yang diperoleh didapatkan grafik hubungan antara sudut datang

dengan perbandingan antara intensitas cahaya masukan dan keluaran yang

cenderung memberikan pola nilai maksimum tertentu dan nilai minimum tertentu

di sisi-sisi yang lain (pola menggunung). Pola tersebut dapat teramati misalnya

pada gambar 4.1 hingga 4.4 pada sub-bab 4.1 diatas. Hal ini dapat terjadi karena

konsep polarisasi yang hanya meneruskan sebagian gelombang transversal yang

melewati sifat-sifat bahan yang Polaroid. Sehingga, adanya grafik yang tidak

linear tersebut sebenarnya merupakan konsekuensi dari sifat polarisasi hukum

Fresnel sendiri, yaitu polarisasi yang diunculkan akibat adanya pembiasan atau

reflektansi dan transmisivitas gelombang. Dan tentunya hal ini juga berhubungan

nilai-nilai persamaan gelombang dan E.

Sedangkan sudut Brewster yang terbentuk diketahui bernilai 0.785398163

dan 0.994837674. Hal tersebut didapatkan karena hubungan antara besarnya

intensitas relatif (Ir/Io) terhadap sudut datang (θ), baik untuk cahaya tegak lurus

terhadap bidang datang maupun untuk cahaya paralel terhadap bidang datang

untuk setiap bahan yang digunakan. Dalam hal ini, bahan kristal yang digunakan

dalam eksperimen pemantulan hukum Fresnel adalah gelas dan bidang akrilik.

Perbandingan antara nilai indeks bias kaca dan akrilik dapat diketahui dari

dta yang diperoleh bahwa nilai reflektansi dari akrilik lebih besar dari pada

reflektansi pada kaca. Hal ini tentunya berpengaruh secara terbalik pada nilai

transmisivitas, dimana nilai transmisivitas akrilik lebih kecil dari pada cahaya

yang diteruskan pada kaca. Hal tersebutlah yang menyebabkan adanya perbedaan

pola polarisasi antara perlakuan pada kaca dan akrilik dalam eksperimen ini.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

BAB 5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan pada eksperimen indeks bias gelas dan akrilik:

1. Grafik hubungan antara sudut datang dengan perbandingan antara intensitas

cahaya masukan dan keluaran yang cenderung memberikan pola nilai

maksimum tertentu dan nilai minimum tertentu di sisi-sisi yang lain (pola

menggunung).

2. Nilai sudut Brewster yang terbentuk dalam eksperiman ini diketahui bernilai

0.785398163 untuk kaca dan 0.994837674 untuk akrilik.

3. Perbandingan antara nilai indeks bias kaca dan akrilik dapat diketahui dari

data bahwa nilai reflektansi dari akrilik lebih besar dari pada reflektansi pada

kaca dan nilai transmisivitas akrilik lebih kecil dari pada cahaya yang

diteruskan pada kaca.

5.2 Saran

Untuk mendapatkan data yang lebih smooth, ada beiknya memeriksa kalibrasi

awal, khususnya yang berhubungan dengan kesejajaran antara posisi plaroid

pertama, Polaroid kedua, sumber cahaya, dan layar pengamatan.

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

DAFTAR PUSTAKA

A, Artoto & R, Lutfi. 2007. OPTIKA. Jakarta: Universitas Terbuka

Bahrudin, Drs. MM. 2006. Kamus Fisika Plus. Epsilon Group: Bandung

Halliday, Resnick.1986. Fisika jilid 2 edisi ketiga. Erlangga: Jakarta

Jurusan Fisika Fakultas FMIPA Universitas Jember. 2006. Buku Panduan

Eksperimen Fisika II (MAF 325). Lab Optoelektronik Fisika FMIPA

UNEJ: Jember

Soedojdo, Peter. 1992. Asas-Asas Fisika Optika. Universitas Gadjah Mada Press:

Yogyakarta

Tipler, Paul A.2001. Fisika untuk sains dan teknik jilid 2. Erlangga : Jakarta

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-blog Edukasi ELHOBELA

PROFIL PENULIS

Nama : Abdus Solihin

T.T.L : Probolinggo, 31 Januari 1989

Website : http://www.elhobela.co.cc

Email : [email protected]

Pendidikan Formal:

1. TK Kemala Bahyangkari

2. SDN Sebaung III, lulus thn. 2001

3. SMPN 1 Gending, lulus thn. 2004

4. Jurusan Ilmu Alam SMAN 1 Gending, lulus thn. 2007

5. Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Jember, sedang ditempuh.

Pendidikan Informal:

1. Santri Masjid Fathullah Sebaung-Gending, thn. 2001-2004

2. Lembaga Bimbingan Belajar PRIMAGAMA, thn. 2006-2007

3. TOEFL Preparation Course 1 UPT of Language UNEJ, thn. 2008

Pengalaman:

1. Pramuka, thn. 2001

2. Seksi Keagamaan OSIS SMAN 1 Gending, thn. 2004-2007

3. Sekretaris 2 Forum Anak Kabupaten Probolinggo (dibawah naungan LPA

dan BAPPEDA Kab. Probolinggo), thn. 2005-2006

4. Perumus & Tim soal Olimpiade Fisika Tingkat SMA se-Jawa Timur,

FMIPA UNEJ, thn.2009

5. Seksi Acara sekaligus Moderator Seminar Nasional Teknologi Robotika

FMIPA UNEJ tahun 2009

6. Fasilitator Seminar "Temu Bocah" yang diselenggarakan LPA (Lembaga

Perlindungan Anak) Kab. Probolinggo, Agustus 2009.

7. Peserta Technical Assistance “Perancangan Media Promosi Berbasis

Teknologi Informasi dan Media Massa” Universitas Jember, 19-30 April

2010.

8. Beberapa seminar-seminar lokal, Nasional, dan Internasional.

Prestasi:

1. Sepuluh besar nilai tertinggi Ujian Akhir Nasional SMPN 1 Gending tahun

2004

2. Juara Harapan lomba Apresiasi & Baca Puisi Tingkat Kabupaten

Probolinggo tahun 2006

3. Peserta English Debating Competition se-Kota dan Kabupaten

Probolinggo tahun 2007

4. Juara Harapan 1 Kompetisi Esai Ekonomi Islam Tingkat Mahasiswa se-

Jawa Timur tahun 2009

5. Juara 3 "Agribusiness Blog Competition" Tingkat Nasional, Agustus 2009

6. Pemenang Alnect Computer Blog Contest Yogyakarta, thn. 2009

7. Finalis Lomba Karya Kreatif Inovatif Mahasiswa UNEJ Bidang GKI