RANCANG BANGUN ALAT PERAGA PEMANTULAN DAN PEMBIASAN

CAHAYA DALAM PEMBELAJARAN IPA DI SEKOLAH DASAR (SD)

1Diana Endah Handayani, 2Wawan Kurniawan

1Program Studi Pendidikan Guru SD, IKIP PGRI SEMARANG2Program Studi Pendidikan Fisika, IKIP PGRI SEMARANG

Jl. Lontar no 1 Semarang, Indonesia

E-mail : handayani.h i ta m @ g mail.com

ABSTRAKPenelitian ini belum berhasil membuat secara utuh alat peraga pemantulan dan

pembiasan cahaya tetapi penelitian ini telah berhasil mengukur intensitas pantul dan intensitas yang terbiaskan pada sebuah kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm. Intensitas cahaya terpantul pada kaca tebal 2 mm sebesar 0,51% dan intensitas cahaya yang terbiaskan sebesar 96,42% atau terdapat intensitas cahaya hilang sebesar 3,07% sedangkan pada kaca tebal 3mm peneliti mendapatkan intensitas terpantul sebesar0,66% dan intensitas cahaya terbiaskan sebesar 93,26% atau ditemukan intensitas cahaya yang hilang sebesar 6,08% sehingga peneliti akan menggunakan bahan kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm ini sebagai bahan dasar pembuatan alat peraga pemantulan dan pembiasan untuk siswa SD dengan mencari intensitas pantul, intensitas bias dan intensitas cahaya yang hilang untuk merangsang rasa ingin tahu mereka untuk lebih mendalami pemahaman tentang cahaya dan sifatnya.

Kata kunci: Alat peraga SD, Sifat cahaya, pemantulan dan pembiasan cahaya.

LATAR BELAKANG MASALAH

Ilmu Pengetahuan Alam hakikatnya merupakan ilmu yang mempelajari

tentang gejala alam yang dituangkan berupa fakta, konsep, prinsip dan hukum yang

teruji kebenarannya dan melalui suatu rangkaian kegiatan metode ilmiah. Salah satu

kegiatan yang membantu siswa SD mempelajari alam yaitu dengan menggunakan alat

peraga, karena banyak konsep yang masih abstrak seperti listrik, medan magnet,

cahaya, suhu dan lain – lain. Pemahaman konsep dengan menggunakan pembelajaran

konkret dan gambar sangat membantu siswa dalam memahami materi [1].

Materi pelajaran cahaya disampaikan pada anak SD kelas V semester 2

dengan kompetensi dasar mampu mendiskripsikan sifat – sifat cahaya dan mampu

membuat sebuah karya dari bahan sederhana yang dapat menjelaskan sifat cahaya

1

tersebut. Hal inilah yang mendorong peneliti untuk membuat alat peraga pemantulan

dan pembiasan cahaya agar siswa mempunyai gambaran yang utuh tentang cahaya

dengan sifat – sifatnya seperti pemantulan dan pembiasan [2,3,4]. Beberapa alat

peraga optik untuk mempelajari pemantulan cahaya biasanya menggunakan cermin

yang memang mempunyai sifat pemantulan cahaya yang baik dan pembiasan cahaya

dengan air, tetapi pada penelitian ini kami menawarkan ide tentang pemantulan dan

pembiasan pada bahan acrylic dan kaca dengan sumber cahaya dari laser pointer yang

sangat terarah [5]. Gambar 1 memperlihatkan desain alat peraga yang akan dibangun

peneliti.

Gambar 1. Desain alat peraga pemantulan dan pembiasan cahaya.

Gambar 1 memperlihatkan sebuah laser pointer warna merah ditembakkan mengarah

pada kaca atau acrylic dengan sudut tertentu, maka cahaya laser itu akan dibiaskan

menuju sensor cahaya 1 dan dipantulkan menuju sensor cahaya 2. Penelitian yang

akan dilakukan adalah membuat alat ukur sederhana untuk mengukur intensitas

cahaya yang dibiaskan dan dipantulkan lalu dibandingkan dengan cahaya ketika

secara langsung ditembakkan dari laser ke sensor cahaya 1 tanpa adanya kaca atau

acrylic.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat peraga pemantulan dan pembiasan

cahaya pada kaca dengan sumber cahaya dari laser pointer warna merah, adapun

langakah – langkah penelitian yang kami lakukan terlihat pada Gambar 2 tentang alur

penelitian.

2

A. Persiapan

B. PembuatanSensor cahaya

C. Pembuatan meja kerja optik

D. Uji

E. Simpulan Saran

Gambar 2. Alur penelitian.

Penelitian ini dilakukan dilaboratorium pengembangan pendidikan Fisika pada tahun

2012. Persiapan pertama yang kami lakukan dalam penelitian ini adalah

mempersiapkan alat dan bahan, adapun alat dan bahan yang dibutuhkan dalam

penelitian ini kami tampilkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian.

ALAT BAHAN1. Solder2. Pemotong

acrylic3. Tang4. Gergaji

1. Bahan uji : Kaca, Acrylic.2. Hambatan : 10KOHM3. Sensor : LDR NORP124. Sumber cahaya : Laser pointer merah5. Alat ukur : multimeter digital6. Power : Adaptor 500mA7. Meja optik : acrylic

Sensor cahaya yang dibangun dalam penelitian ini mengguankan LDR tipe NORP 12

dengan desain rangkaian ditunjukkan pada Gambar 3 berikut ini.

3

Gambar 3. Desain alat ukur cahaya.

Sedangkan meja uji kami buat dari bahan acrylic seperti kami perlihatkan pada

Gambar 4 berikut ini.

Gambar 4. Desain meja uji optik.

Uji pengukuran intensitas pantul dan pembiasan cahaya dilakukan dengan mengukur

intensitas cahaya laser secara langsung lalu dilanjutkan dengan pemberian kaca

dengan sudut 45o lalu diukur intensitas cahaya pantul dan bias dengan menggunakan

sensor cahaya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian ini telah berhasil menguji intensitas pantul dan bias menggunakan

laser pointer oleh kaca. Gambar 5 menunjukkan foto pengambilan data ukur intensitas

cahaya pantul dan bias.

4

Gambar 5. Foto pengambilan data intensitas cahaya pantul dan bias.

Data penelitian yang kami dapat ditampilkan pada tabel 2 berikut ini.

Tabel 2. Data penelitian dengan sudut 45o.

No Tebal kaca(mm)

Sensor 1(V)

Sensor 2(V)

Pengukuran langsung (V)

12345

2

3,773,763,773,763,77

0,020,020,020,020,02

3,91

678910

3

3,653,653,663,663,66

0,020,020,030,030,03

3,92

Penelitian ini berhasil memperoleh dua data utama yaitu data pemantulan dan

pembiasan cahaya pada kaca dengan ketebalan kaca 2mm dan 3mm. Adapun

ketebalan kaca 2mm kami mendapatkan data pengukuran langsung dari laser pointer

ke sensor 1 sebesar 3,91 V dan ketika kaca dengan ketebalan 2mm kami berikan maka

peneliti mendapatkan cahaya yang dipantulkan rata – rata sebesar 0,02V dan cahaya

yang dibiaskan rata – rata sebesar 3,766 V. Jika kami persentasekan maka kami

mendapati cahaya yang dipantulkan sebesar 0,51% dan yang dibiaskan sebesar

96,42%. Jika peneliti menjumlahkan seluruh intensitas cahaya terukur yang

dipantulkan dan dibiaskan maka peneliti mendapatkan seluruh intensitas terukur5

hanya 96, 93% berarti ada intensitas cahaya yang hilang sebesar 3,07% pertanyaan

yang mendasar adalah kemana perginya intensitas tersebut.

Data kedua dengan ketebalan kaca 3mm peneliti mendapatkan 3,92V

pengukuran cahaya secara langsung dengan sensor 1 dan peneliti mendapatkan rata –

rata sinar pantul sebesar 0,026V atau sebesar 0,663%, rata – rata sinar dibiaskan

sebesar 3,656V atau sebesar 93,26%. Sehingga totol intensitas cahaya terukur sebesar

93,92% atau terdapat intensitas cahaya yang hilang sebesar 6,08%. Analisa data yang

kami dapatkan dalam penelitian ini kami tampilkan pada Tabel 3 berikut ini.

Tabel 3. Hasil analisa data.

Tebal Kaca(mm)

IntensitasTerpantul (%)

IntensitasBias (%)

TotalIntensitas

Terukur (%)

IntensitasHilang (%)

2 0,51 96,42 96,93 3,07

3 0,66 93,26 93,92 6,08

KESIMPULAN

Penelitian ini telah berhasil mengukur intensitas terpantul dan terbiaskan

didalam kaca dengan hasil terdapat intensitas cahaya hilang sebesar 3,07 % oleh kaca

dengan ketebalan 2 mm dan 6,08 % intensitas cahaya hilang dengan ketebalan kaca 3

mm atau terdapat sekitar 3 % intensitas cahaya yang hilang setelah melewati kaca per

1 mm, tentu saja penelitian ini perlu diadakan uji yang lebih mendalam lagi.

Kesimpulan berikutnya adalah penggunaan bahan kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm

dapat digunakan untuk alat peraga pemantulan dan pembiasan cahaya.

SARAN

Penelitian ini perlu diteruskan untuk mencari intensitas pantul dan intensitas

cahaya yang dibiaskan dengan menggunakan bahan uji kaca dengan ketebalan 1 mm,

2 mm, 3 mm, 4 mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8 mm, 9mm, dan 10 mm untuk mencari

hubungan intensitas cahaya yang hilang.

6

DAFTAR PUSTAKA

1. Mutijah, 2008, Mengatasi kesulitan anak dalam pembelajaran pemecahan menggunakan model konkret dan gambar, Jurnal INSANIA Vol. 13. no. hal.311 – 323.

2. P. A. Tipler, 2001, Fisika untuk sains dan teknik edisi 3 (Alih bahasa BambangSoegijono), Erlangga, Jakarta.

3. R. A. Serway, J.W Jewett jr, 2009,Fisika untuk sains dan teknik (Alih bahasaChriswan Sungkono), Salwmba teknika, Bandung

4. Halliday, Resnick, 1999, Fisika edisi 3 (alih bahasa Pantur silaban, Erwin sucipto), Erlangga jakarta.

5. Pedrotti, 1993, Introduction to Optics an second edition, Prentice Hal, New Jersey.

7