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.