Jurnal Fisika Modern
-
Upload
dahi-sugianto -
Category
Documents
-
view
150 -
download
8
Transcript of Jurnal Fisika Modern
Jurnal projek fisika modern 1
Alat Ukur Intensitas Cayaha Pada Plastik Mika Berbasis Digital
Menggunakan Konsep Beer-Lambert
Habib Jaenudin, Nikita Fatah Enting, Nurul Hikmah Fauziah, R. Asep Saeful Imam, Shipa
Septriyani, Ujang Permana, Wartinah.
Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Uin Sunan Gunung Djati Bandung
JL. A. H. Nasution. No. 4061 Bandung Indonesia
Abstract – Hukum beer menyatakan absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi dan
ketebalan medium. Sedangkan hukum Lambert menyaatakan proporsi berkas cahaya datang yang
diserap oleh suatu bahan/ medium tidak bergantung pada intensitas berkas cahaya yang datang. Dalam
penelitian ini bertujuan untuk membuat alat ukur berbasis digital yang memanfaatkan sifat absorbansi
ketebalan terhadap cahaya untuk mengukur ketebnalan plat tipis.Dari hasil pengujian, metode ini dapat
digunakan untuk menguji ketebalan plat tipis dengan baik.
Kata kunci : Hukum beer dan Lambert, Intensitas cahaya, medium.
I. PENDAHULUAN
Untuk mengetahui ketebalan suatu benda
secara tepat dan cepat yang bersifat atomatis
merupakan sebuah kebutuhan dilaboratorium
untuk mendapatkan hasil yang lebih baik saat
penelitian. Saat ini, pegujian ketebalan suatu
benda (plastik mika) dilakukan dengan
menggunakan metode analitilik dan mebutuhkan
waktu yang cukup lama. Dalam penelitian ini,
talah diketahui bahwa setiap ketebalan plastik
mika memiliki tingkat absorpsi yang spesifik yang
merubah terhadap konsentrasi untuk mengukur
ketebalan plastik mika.
Dalam penelitian ini telah dibuat sebuah alat
yang dimanfaatkan untuk mengukur intensitas
cahaya terhadap ketebalan plastik mika. Jika
cahaya yang melintas melewati medium tipis.
Dengan ketebalan maka cahaya akan menembus
medium tersebut dan jika daya cahaya yang
awalnya maka setelah melewati medium maka
daya cahayanya menajdi .
Konsep hukum Beer Lambert menyatakan
jika cahaya yang dilewatkan melalui medium
maka cahaya sebagian akan diserap oleh medium
sisanya akan ditransmisikan. Tebal medium yang
digunakan maka tingkat absorbansinya tinggi dan
cahaya yang ditransmisikan sedikit.
Gambar 1. Prinsip penyerapan cahaya.
Pada saat melintas medium, fraksi cahaya
tertentu hilang.
(1)
Besarnya daya cahaya yang hilang sebanding
dengan , ketebalan medium dan sebuah
konstanta sebandingan yang disebut absorpsivitas.
(2)
Absorpsivitas atau koefisien absorpsi
merupakan karakteristik material, dan juga fungsi
panjang gelombang. Selanjutnya diasumsikan
medium dibuat menjadi sangat tipis, masing-
masing dengan ketebalan dx. Dengan demikian,
didalam masing-masing irisan (slice) fraksi
Jurnal projek fisika modern 2
cahaya yang hilang adalah dP, dan persamaan (2)
menjadi.
(3)
Untuk memperoleh kehilangan daya cahaya total
di dalam medium dengan ketebalan x, integrasikan
persamaan (3) antara batas-batas P dan x.
(4)
Sehingga diperoleh persamaan
(5)
Dan
(6)
(8)
II. METODE PENELITIAN
A. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan untuk membuat alat
ukur intensitas cahaya berbasis digital, yaitu :
Tabel 1. Alat dan bahan
No Nama Alat Jumlah
1 LCD LMO16L 1 Buah
2 LED ( Bening ) 5 mm
3 Amega 16 1 Buah
4 PCB Matrix 1 Buah
5 Kabel 1 meter
6 Fototransistor white
3mm
2 Buah
7 Resistor 5 Buah
8 Batari 9 Volt 2 Buah
9 Plastik Mika 6 Buah
10 Toples 1 Buah
12 Kardus 1 Buah
13 Pilox hitam 1 Buah
Dari alat tersebut maka dibuat alat ukur pengukur
intensitas cahaya berbasis digital.
(a) Tampak dari atas
(b) Tampak dari samping
Gambar 2. Alat ukur intensitas cahaya plat tipis,
(a) Tampak atas (b) Tampak samping
Gambar 3. Alat pengukur intensitas cahya pada
plastik mika berbasis Atmega16
III. HASIL DAN PEMBAHASA
Jurnal projek fisika modern 3
Tabel 2. Data hasil pengukuran absorbansi terhadap ketebalan plat tipis
Percobaan Merah Jingga
Ketebalan Absorbansi Ketebalan Absorbansi
1 1 34 1 9
2 2 52 2 14
3 3 68 3 20
4 4 81 4 26
5 5 96 5 32
Percobaan Hijau Kuning
Ketebalan Absorbansi Ketebalan Absorbansi
1 1 31 1 5
2 2 56 2 8
3 3 82 3 10
4 4 103 4 16
5 5 126 5 17
a. Pengujian plat tipis warna merah
Gambar 4. Grafik hubungan antara absorbansi
dengan ketebalan plastik mika warna merah
dengan pendekatan eksponensial
b. Pengujian plat tipis jingga
Gambar 4. Grafik hubungan antara absorbansi
dengan ketebalan plastik mika warna merah
dengan pendekatan eksponensial
c. Pengujian plat tipis kuning
Gambar 4. Grafik hubungan antara absorbansi
dengan ketebalan plastik mika warna kuning
dengan pendekatan eksponensial
d. Pengujian plat tipis hijau
Gambar 4. Grafik hubungan antara absorbansi
dengan ketebalan plastik mika warna hijau dengan
pendekatan eksponensi
Jurnal projek fisika modern 4
Dari data hasil pengujian tingkat absorbansi
plat tipis mika, dapat diketahui nilai kalakteristik
dari masing-masing warna tersebut dengan cara
mengeplot grafik dengan menggunkan Excel,
yaitu:
Untuk plat tipis mika berwarna merah, jika
diplot dengan menggunakan eksponensial
diperoleh
Untuk plat tipis mika berwarna jingga, jika diplot
dengan menggunakan eksponensial diperoleh
Untuk plat tipis mika berwarna kuning, jika diplot
dengan menggunakan eksponensial diperoleh
Untuk plat tipis mika berwarna hijau, jika diplot
dengan menggunakan eksponensial diperoleh
Dari hasil grafik dapat dianalisis bahwa
semakin tebal medium yang digunakan untuk diuji
maka semakin tinggi tingakat absorbansi dari
medium tersebut dan cahanya yang diteruskan
oleh medium tersebut semakin sedikit.
Tabel 2. Data hasil pengukuran transmitansi terhadap ketebalan plat tipis
Percobaan Merah Jingga
Ketebalan Transmitansi Ketebalan Transmitansi
1 1 201 1 226
2 2 183 2 221
3 3 167 3 215
4 4 154 4 209
5 5 139 5 209
Percobaan Hijau Kuning
Ketebalan Transmitansi Ketebalan Transmitansi
1 1 233 1 204
2 2 228 2 179
3 3 227 3 153
4 4 222 4 132
5 5 219 5 109
a. Pengujian plastik plat tipis warna merah
Gambar 4. Grafik hubungan antara ketebalan
dengan transmitansi plastik mika warna merah
dengan pendekatan eksponensial
b. Pengujian plastik mika warna jingga
Gambar 4. Grafik hubungan antara ketebalan
dengan transmitansi plastik mika warna jingga
dengan pendekatan eksponensial
Jurnal projek fisika modern 5
c. Pengujian plastik mika warna kuning
Gambar 4. Grafik hubungan antara ketebalan
dengan transmitansi plastik mika warna kuning
dengan pendekatan eksponensial
d. Pengujian plastik mika warna hijau
Gambar 4. Grafik hubungan antara ketebalan
dengan transmitansi plastik mika warna hijau
dengan pendekatan eksponensial
Dari data hasil pengujian tingkat transmitansi
plat tipis mika, dapat diketahui nilai kalakteristik
dari masing-masing warna tersebut dengan cara
mengeplot grafik dengan menggunkan Excel,
yaitu:
Untuk plat tipis mika berwarna merah, jika diplot
dengan menggunakan eksponensial diperoleh
Untuk plat tipis mika berwarna jingga, jika diplot
dengan menggunakan eksponensial diperoleh
Untuk plat tipis mika berwarna kuning, jika diplot
dengan menggunakan eksponensial diperoleh
Untuk plat tipis mika berwarna kuning, jika diplot
dengan menggunakan eksponensial diperoleh
IV. KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat
disimpulkan bahwa intensitas cahaya dari setiap
warna berbeda, dan karakteristik dari plat tipis
(mika) hasilnya bervariasi, hal ini diakibatkan
karena daya serap pada setiap warna (mika)
berbeda. Besar daya serap cahaya pada medium
maka intensitas cahaya akan kecil, sebaliknya
semakin kecil daya serap cahaya pada medium
maka intensitas cahaya akan besar.
DAFTAR PUSTAKA
[1] F. Graham Smith and Terry A. King. Optics
and Photonics. John Wiley and Sons, 2000.
[2] Manual for PCM-01 Optometrics LLC.
[3] Jurgen R.Meyer-Arendt, Introduction to
Classical and Modem Optics, Third edition,
Prentice Hall, New Jersey, USA, 1989.
[4] Sanjaya, M., Pengaruh konsentrasi dan
ketebalan terhadap penyerapan cahaya
(Hukum Beer-lambert). UIN Sunan Gunung
Djati Bandung, 2011.