Modul Praktikum Laboratorium Fisika Dasar smester ganjil

8/3/2019 Modul Praktikum Laboratorium Fisika Dasar smester ganjil

1/54

LABORATORIUM DASAR

Universitas Andalas Padang

Penuntun PraktikumFisika Dasar

OptiK

Mekanika,Panas &


2/54

L A B O R A T O R I U M D A S A R U N I V E R S I T A S A N D A L A S

Penuntun Praktikum Fisika Dasar

Physics DepartmentUniversitas Andalas Laboratorium Dasar

Editor :Afdhal Muttaqin H.S. M,Si

Ardian Putra, S.SiDrs. Sri Mulyadi Dt. Basa, M.Si


3/54


4/54

Daftar isiPendahuluan i

M O D U L M 1

Dasar Pengukuran 1

M O D U L M 2

Vektor Gaya 3

M O D U L M 3

Benda Jatuh Bebas 5

M O D U L M 4

Pendulum Sederhana 7

M O D U L M 5

Pendulum Fisis 10

M O D U L M 6

Koefisien Gesek 13

M O D U L M 7

Sistem Katrol 16

M O D U L F 1

Kerapatan Zat Cair 18

M O D U L F 2

Tegangan Muka Zat Cair 21

M O D U L F 3

Viskositas Cairan Newton 24

M O D U L F 4

Venturimeter 27

M O D U L P 1

Koefisien Muai Linier 30

M O D U L P 2

Kalorimeter 32

M O D U L O 1

Lensa 35

M O D U L O 2

Kisi Difraksi 39

M O D U L O 3

Indeks Bias Prisma 42

M O D U L O 4

Polarimeter 46


5/54

&Mekanika,

Panas

Optik


6/54

M E K A N I K A , P A N A S & O P T I K

1

DASAR PENGUKURAN

I. Tujuan

1. Dapat menggunakan alat ukur.

2. Dapat memahami dan memakai teori ralat

3. Dapat menentukan angka penting

II. Alat Alat

1. Jangka sorong dan mikrometer sekrup

2. Timbangan

3. Gelas ukur

4. Benda yang akan diukurh

Fisika adalah ilmu eksperimen. Eksperimen memerlukan pengukuran, dan untukmendapatkan hasil pengukuran, kita menggunakan alat ukur dan menggunakanbilangan untuk menyatakan hasil pengukuran. Setiap bilangan yang digunakanuntuk mendiskripsikan suatu fenomena fisika secara kuantitatif disebut besaran.Ketika kita mengukur suatu besaran, kita selalu membandingkannya dengan suatuacuan standar. Standar tersebut didefinisikan sebagai satuan.

Setiap pengukuran selalu memiliki ketidakpastian. Pengukuran dengan alat yangmempunyai ketelitian lebih akurat (seperti jangka sorong) memiliki ketidakpastian

yang lebih kecil dibandingkan pengukuran dengan menggunakan mistar biasa.Ketidakpastian tersebut disebut juga ralat, karena hal tersebut mengindikasikanselisih maksimum yang mungkin terjadi antara nilai terukur dengan nilaisebenarnya.

Pada banyak kasus, ketidakpastian dari suatu bilangan tidak dicantumkan secaraeksplisit. Sebaliknya, ketidakpastian dinyatakan dengan banyaknya angka - angka

MODUL

M1

I I I . T E O R I


7/54


2

penuh arti, atau angka penting. Dua nilai dengan jumlah angka penting yang samadapat memberikan ketidakpastian yang berbeda.

IV. Cara Kerja

1. Ukurlah dimensi benda - benda yang tersedia denganmenggunakan jangka sorong dan mikrometer sekrup

2. Tentukan massa benda - benda tersebut dengan menggunakantimbangan

3. Timbanglah massa gelas ukur dalam keadaan kosong, kemudiandiisi air hingga volume tertentu, kemudian timbang dan catat hasilpengukuran

4. Lakukan langkah (3) sebanyak 5 kali berdasarkan variasi volume

V. Pertanyaan

1. Jelaskan ketelitian jangka sorong dan mikrometer sekrup

2. Jelaskan bagaimana Anda dapat mengukur ketebalan selembarkertas dengan menggunakan mistar biasa!

3. Apakah satuan dari volume?Jika seseorang mengatakan pada Anda bahwa sebuah tabung dengan jari - jari r dan tinggi hmemiliki volume yang diberikan oleh T r3h. Jelaskan mengapa halini tidak bisa dikatakan benar?

V. Evaluasi Akhir

1. Tentukan volume dari benda - benda tersebut

2. Tentukan massa jenis dari benda - benda tersebut

3. Hitunglah massa jenis air

4. Tentukan ralat dari pengukuran - pengukuran tersebut

5. Tariklah sebuah kesimpulan!


8/54


3

VEKTOR GAYA

I. Tujuan

Menentukan resultan gaya - gaya yang bekerja pada suatu titik

II. Alat Alat

1. Meja gaya

2. Beban

3. Busur derajat (dibawa dari rumah)

4. Kertas milimeter (dibawa dari rumah)

Besaran vektor memiliki besar dan arah. Metode yang sederhana tetapi bersifatumum untuk menjumlahkan vektor adalah metode komponen.

Kita dapat menyatakan setiap vektor yang berada pada bidang xy sebagai jumlah

dari sebuah vektor yang sejajar sumbu x dan sebuah vektor yang sejajar sumbu y.

Kedua vektor ini dinamakan xA dan yA pada gambar. Vektor - vektor ini disebut

vektor - vektor komponen dari vektor A , dan jumlahnya sama dengan A .

yx AAA ! (1)

MODUL

M4

MODUL

M2

I I I . T E O R I

x

y

A

xA

yA


9/54


4

IV. Cara Kerja

1. Siapkan meja gaya dan ujilah pulley, apakah berjalan lancar atautidak

2. Berikan beban pada tempatnya masing - masing dengan berbagainilai

3. Ukurlah sudut yang terbentuk

4. Ulangi langkah (3) dan (4) dengan variasi massa beban

V. Pertanyaan

1. Jelaskan perbedaan antara besaran skalar dan besaran vektor sertacontohnya

2. Jelaskan pengertian vektor satuan dan besar vektor

VI. Evaluasi Akhir

1. Gambarkan vektor gaya yang terbentuk pada kertas millimeter

2. Tentukan resultan gaya dengan menggunakan metode poligonvektor gambarkan resultan gayanya pada kertas millimeter

3. Tentukan resultan gaya dengan menggunakan metodeparalelogram (jajaran genjang) dan gambarkan resultan gayanyapada kertas millimeter

4. Tentukan resultan gaya dengan menggunakan metode komponenvektor

5. Tariklah kesimpulan Anda


10/54


5

BENDA JATUH BEBAS

I. Tujuan

Menentukan percepatan gravitasi g

II. Alat Alat

1. Aparat benda jatuh bebas

2. power supply

3. digitaltimer

4. mistar

5. bola besi

Jika suatu benda mengalami gerak jatuh bebas (freefall), dan efek hambatan udaradiabaikan, maka benda akan bergerak dengan percepatan gravitasi yang konstan.Besarnya percepatan gravitasi :

2

2

t

hg! (1)

IV. Cara Kerja

1. Susun rangkaian seperti pada Gambar 1

2. Ukurlah ketinggian

3. Lengketkan bola pada kutub elektromagnet, kemudian jatuhkanbola dengan memutuskan arus dengan menggunakan kontak

MODUL

M3

MODUL

M3

I I I . T E O R I


11/54


6

4. Catatlah waktu yang terbaca

5. Ulangi langkah (2) dan (3) pada ketinggian yang sama

6. Ulangi langkah (2) sampai (5) dengan variasi ketinggian

Gambar 1 Skema Alat BendaJatuh Bebas

V. Pertanyaan

1. Turunkan persamaan (1)

2. Termasuk gerak apakah Gerak jatuh Bebas (GLB atau GLBB)?Jelaskan perbedaan antara kedua gerak tersebut

3. Apakah ada pengaruh massa terhadap waktu pada gerak jatuhbebas?

4. Jika percepatan gravitasi di khatulistiwa 9,78 m/s2, tentukan nilaipercepatan gravitasi 850 LU, 650 LU, 23,50 LU, 100 LS dan 45o LS.

VI. Evaluasi Akhir

1. Tentukan percepatan gravitasig

2. Buatlah grafik hubungan ketinggian hdengan waktu t. Tentukannilai percepatan gravitasi dengan menggunakan grafik tersebut

3. Buatlah analisis dan kesimpulan Anda

digital timer

kontak

power supply


12/54


7

PENDULUM SEDERHANA

I. Tujuan

Menentukan percepatan gravitasi bumi g

II. Alat Alat

1. Pendulum, statif

2. Stopwatch

3. Mistar

Pendulum sederhana (simple pendulum) merupakan model yang disempurnakan,terdiri dari sebuah massa titik yang ditahan oleh benang kaku dengan massa yang

daibaikan.Jika massa titik ditarik ke salah satu sisi dari posisi kesetimbangannya dandilepaskan, massa tersebut akan berosilasi di sekitar posisi kesetimbangannya.

Lintasan dari massa titik tidak berupa garis lurus, akan tetapi berupa busur darisuatu lingkaran dengan jari -jari Lyang sama dengan panjangnya tali (Gambar 1).Kita menggunakan x sebagai koordinat kita yang diukur sepanjang busur. Jikageraknya merupakan harmonik sederhana, gaya pemulihnya harus berbanding lurusdengan xatau (karena x= L) dengan .

MODUL

M4

I I I . T E O R I

mgsin

mgcos

m

L

mg

T

Gambar 1 Pendulum Sederhana


13/54


8

Pada Gambar, gaya pemulih Fadalah komponen tangensial dari gaya total :

F= mgsin (1)

Gaya pemulih diberikan oleh gravitasi. Tegangan tali T hanya bekerja untuk

membuat massa titik bergerak dalam busur. Jika sudut kecil, sin sangat dekatdengan dalam radian. Dengan pendekatan semacam ini, maka persamaan (1)menjadi :

xL

mgF ! (2)

dengan periodenya :

g

LT T2! (3)

IV. Cara Kerja

1. Gantunglah pendulum dengan panjangL.

2. Beri simpangan dengan sudut yang kecil (maksimum 10o)

3. Lepaskan pendulum sehingga pendulum bergerak periodik

4. Tentukan waktu untuk 20 perioda

5. Ulangi langkah (2) sampai (4) sebanyak 5 kali

6. Lakukan langkah (1) sampai (5) untuk panjangLyang berbeda

V. Pertanyaan

1. Turunkan persamaan (3)

2. Jelaskan pengertian amplitudo, frekuensi, perioda dan kecepatansudut

3. Apa yang harus Anda lakukan terhadap pendulum sederhanauntuk : (a) menggandakan frekuensinya? ; (b) menggandakan

periodanya? ; (c) menggandakan kecepatan sudutnya?4. Pada titik yang mana dalam gerak pendulum sederhana memiliki

tegangan tali terbesar? Terkecil? Dalam setiap kasus, berikanalasaan yang mendasari jawaban Anda!

5. Mengapa anjing yang pendek berjalan dengan langkah kaki yanglebih cepat dibandingkan anjing yang tinggi?


14/54


9

VI. Evaluasi Akhir

1. Hitunglah perioda ayunan

2. Tentukan percepatan gravitasig

3. Buatlah kurva hubungan antara perioda Tdengan panjang tali L

4. Tentukan nilaig dari kurva tersebut. Bandingkan denganperhitungan (nomor 2)

5. Buatlah analisa dan kesimpulan Anda!


15/54


10

PENDULUM FISIS

I. Tujuan

Menentukan percepatan gravitasi g

II. Alat Alat

1. Bandul fisis

2. Stopwatch

3. Mistar

Gambar 1 menunjukkan sebuah benda dengan bentuk tak beraturan dipasaksedemikian hingga dapat bergerak tanpa gesekan di sekitar suatu sumbu melalui

titik O. Pada posisi kesetimbangannya, pusat gravitasinya berada tepat di bawahpasak; pada posisi yang ditunjukkan pada gambar ; benda dipindahkan darikesetimbangan dengan sudut sebesar , yang kita gunakan sebagai koordinat suatusistem.

MODUL

M5

I I I . T E O R I

Gambar 1 Pendulum Fisis

mgsin

mgcos

pusat gravitasi

l

m

lsin

O


16/54


11

Jarak dari O sampai pusat gravitasi adalah l, momen inersia benda di seputar sumbuputar melalui O adalah I, dan massa totalnya m, sehingga besarnya torsi :

UX sinmgd! (1)

Jika benda tersebut dilepaskan, benda tersebut akan berosilasi di sekitar posisikesetimbangannya dan jika kecil, sin sama dengan dalam radian, sehinggaperiodanya :

mgl

IT T2! (2)

Berdasarkan dalil sumbu sejajar, maka perioda T1 ketika panjang benda l1 :

1

2

1

12

mgl

mlIT

pm

! T (3)

Perioda T2ketika panjang benda l2:

2

2

2

22

mgl

mlIT

pm

! T (4)

Percepatan gravitasinya :

)/()(41

2

12

2

2

2

1

2

2

2lTlTllg ! T (5)

dengan :

bbnbtg

onbbnbtgbtg

n

mm

lmxlxmL

!

)()2/1((6)

IV Cara Kerja

1. Timbanglah massa batang dan massa beban2. Ukurlah panjang batang3. Pilihlah sebuah titik sebagai titik gantung dan ukurlah jaraknya4. Ayunlah pendulum tersebut dan catat waktu yang diperlukan

untuk 40 kali ayunan5. Ulangi langkah 4 sebanyak 5 kali6. Ulangi percobaan ini dengan memilih titik lain sebagai titik

gantung


17/54


12

V. Pertanyaan

1. Apa perbedaan antara pendulum sederhana dengan pendulumfisis

2. Buktikan persamaan (5) dari persamaan (3) dan (4)

VI. Evaluasi Akhir

1. Tentukan percepatan gravitasi bumi pada masing - masing titikgantung yang diambil

2. Bandingkanlah hasil yang didapatkan dengan nilaigliteratur3. Buatlah kesimpulan percobaan Anda


18/54


13

KOEFISIEN GESEK

I. Tujuan

1. Mempelajari gaya gesek

2. Menentukan koefisien gesek statis dan kinetis pada gerak translasi

II. Alat Alat

1. Peralatan bidang miring

2. Balok kayu dan logam.

3. Tali

4. Mistar, Timer

5. Beban dan pegas

Benda yang bergerak pada suatu bidang akan mendapat gaya yang berlawanandengan arah geraknya yang disebut gaya gesek. Besarnya gaya gesek berbandinglurus dengan gaya normal benda dan sebagai koefisien pembandingnya disebutkoefisien gesek antara dua permukaan benda ().

Ada dua jenis gaya gesek, gaya gesek statis yang bekerja untuk benda yang masihberada dalam kondisi diam dan gaya gesek kinetis yang bekerja saat benda bergerak.

A. Koefisien gesek statis.

MODUL

M6

I I I . T E O R I

mg

mg

F

a b


19/54


14

Untuk sistem diatas, pada saat benda tepat akan bergerak :

a. UQ tan!s

b. mgs

Q!F

B. Koefisien gesek kinetis.

Untuk sistem yang bergerak ke kanan :

gmm

mma k

21

21)cos(sin

!

UQU

IV. Cara Kerja

A1. Koefisien Gesek Statis Metode I

1. Amati kondisi permukaan bidang. Ukur luas permukaan benda!

2. Pasang bidang miring mendatar. (U = 0)3. Letakkan balok diatas bidang tersebut.

4. Perbesar sudut U dengan perlahan hingga saat balok akan mulai

bergerak. Catat besar sudutU!

5. Ulangi percobaan untuk balok berbeda.

A2. Koefisien Gesek Statis Metode II

1. Timbang balok yang akan digunakan, atur peralatan seperti

gambar b! Gunakan pegas untuk menarik balok!2. Catat angka yang ditunjukkan oleh pegas sesaat balok akan

bergerak. Tentukan massa yang sebanding dengan nilai yangditunjukkan oleh pegas, catat!

3. Ulangi percobaan dengan variasi massa balok!

B. Koefisien Gesek Kinetik

U

M1g

M2g


20/54


15

1. Timbang m1 dan m2.

2. Atur sistem seperti gambar B.

3. Atur sudutU sehingga tan U = 0,25. Tentukan jarak yang

ditempuh balok dan waktu tempuhnya. Ukur percepatan sistem!

4. Ulangi percobaan untuk harga U yang berlainan (0,4; 0,5; 0,75; 1;1,5; 2.)

V. Pertanyaan

1. Buktikan persamaan yang digunakan diatas!

2. Dari persamaan a. dapatkah diartikan bahwa koefisien gesek statisantara 2 permukaan tergantung dari kemiringan permukaantersebut?Jelaskan

3. Apa yang mempengaruhi nilai koefesien gesek statis dan kinetis?

4. Dalam hal apa gaya gesek diperlukan, dan dalam hal apa gayagesek diusahakan sekecil mungkin?

VI. Evaluasi Akhir

1. Tentukanspada percobaan A1!

2. Untuk percobaan A2, buat grafik antara m balok dengan F(m),tentukan s dari kurva tersebut! Bandingkan dengan nilai yangdidapat pada percobaan A1!

3. Tentukank dari percobaan B!

4. Buat analisa dan kesimpulan hasil percobaan!


21/54


16

SISTEM KATROL

I. Tujuan

Mempelajari sistem katrol dan gaya sebagai vektor

II. Alat Alat

1. Beban

2. Statip, Katrol

3. Pegas.

4. Busur

Katrol digunakan untuk mempermudah kerja. Dengan penggunaan katrol,untuk benda dengan massa yang sangat besar dibandingkan dengan massakatrol, gaya awal yang harus dikeluarkan untuk mengangkat benda secaralangsung dapat dikurangi sesuai dengan sistem katrol yang digunakan. Untukkatrol tanpa gesekan, F akan sebanding dengan gaya tegang tali yangmengangkat beban pada arah F.

IV. Cara Kerja

1. Atur beban dengan massa tertentu.

2.

Gunakan pegas untuk mengangkat beban secara langsung!3. Letakkan beban pada sistem katrol, tarik beban dengan pegas!

4. Catat angka yang tertera pada pegas!

5. Lakukan untuk beban lainnya!

6. Lakukan untuk sistem katrol lainnya!

MODUL

M7

I I I . T E O R I


22/54


17

Gambar 1. Sistem katrol

V. Pertanyaan

1. Tentukan besarnya Funtuk masing masing sistem katrol diatas!

2. Adakah pengaruh sudut gaya F pada pengangkatan beban?Jelaskan!

3. Bagaimana jika gaya gesek antara tali dengan katrol sangat besar?Berapa F jika gaya gesek tali dengan katrol tidak dapat diabaikan?

VI. Evaluasi Akhir

1. Tentukan F untuk masing masing katrol!

2. Buatlah grafik hubungan antara FdenganM!

3. Rancanglah sistem katrol dengan Fminimum!

4. Beri analisa dan kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan

M M M M

F F

F

F

A B C D


23/54


18

KERAPATAN ZAT CAIR

I. Tujuan

Menentukan densitas (kerapatan) zat cair dengan beberapa metoda

II. Alat Alat

1. Hidrometer

2. Aquadest dan Cairan uji

3. Bejana gelas

4. Pipa U

5. Neraca Torsi

6. Gelas ukur., Mistar, Timbangan, Termometer

Kerapatan suatu zat adalah perbandingan antara massa zat m dengan volume V,yang secara matematis dinyatakan sebagai:

V

m!V (1)

Penentuan kerapatan dengan hydrometer menggunakan prinsip Archimedes. Bilasebuah benda dimasukkan ke dalam zat cair, akan mendapat gaya tekan ke atassebanding dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.

VgF V! (2)

Apabila sistem berada dalam kea daan setimbang, maka:

0!F ; 0!X (3)

MODUL

M8

MODUL

F1

I I I . T E O R I


24/54


19

Hydrometer

Hydrometer dengan massa m, terdiri dari tangkai dan badan yang berisi air raksasebagai pemberat dengan volume keseluruhan v, ketika dicelupkan kedalam zat cair,maka akan ada bagian hydrometer yang muncul di permukaan (y). Dengan luaspenampang hydrometer a, maka bagian yang tercelup akan sebanding dengan berathydrometer itu, atau:

mayv ! V)( (4)

Dengan mengkalibrasi hydrometer, maka nilai y dapat dinyatakan sebagai

perbandingan langsung dari V.

Metoda Pipa U.

Kerapatan zat cair dapat dilihat dari perbedaan ketinggian permukaan zat cairakibat perbedaan tekanan, dengan salah satu zat merupakan zat standar, makakerapatan zat lain dapat ditentukan sebagai:

1

2

21

h

hVV ! (5)

IV. Cara Kerja

A. Neraca Torsi

1. Gantungkan beban B pada ujung neraca torsi, atur lengan neracahorizontal!

2. Masukkan beban kedalam cairan!

3. Atur lengan neraca agar horizontal kembali denganmenambahkan beban M pada lengan neraca!

4. Catat jarak lengan (X) dan timbang beban M!

B

F1

F3 F2


25/54


20

B. Hidrometer

1. Masukkan zat yang akan diketahui kedalam gelas ukur!

2. Celupkan hydrometer, tunggu hingga permukaan air tenang!

3. Baca skala hydrometer yang tepat pada permukaan cairan. Angkaini merupakan kerapatan zat cair.

4. Lakukan untuk berbagai macam zat cair!

C. Pipa U

1. Masukkan cairan I yang telah diketahui kerapatanya pada salahsatu pipa U.

2. Masukkan cairan II yang akan di ukur kerapatannya pada ujung

pipa lainnya. (Jangan sampai cairan I dan II tercampur!)3. Ukur tinggi permukaan zat air pada kedua kaki tabung sampai

garis batas campuran, dalam posisi tegak lurus, sebagai h1 dan h2!

4. Ulangi untuk cairan lainnya!

V. Pertanyaan

1. Terangkan hukum hukum yang melandasi percobaan ini!

2. Apa yang dimaksud dengan kerapatan dan berat jenis suatu zat?

3. Bagaimana cara menentukan kerapatan zat yang yang berbentukpadat dan gas?

4. Turunkan persamaan diatas hingga menghasilkan persamaan 4dan 5!

VI. Evaluasi Akhir

1. Tentukan kerapatan zat cair dari metoda diatas!

2. Bandingkan hasilnya dan berikan pembahasan!

3. Buat kesimpulan dari percobaan!


26/54


21

TEGANGAN MUKA ZAT

CAIR

I. Tujuan

Mempelajari koefisien tegang muka beberapa larutan

II. Alat Alat

1. Statip

2. Jangka sorong

3. Neraca pegas

4. Gelas larutan, Gelas ukur

Tegangan muka zat cair sebanding dengan usaha yang dibutuhkan untukmenambah luas permukaan zat cair dengan pertambahan luas permukaan.

Salah satu metoda yang dapat digunakan untuk menentukan besarnya tegang mukazat cair adalah dengan menggunakan cincin logam yang dibuat sangat tipis sehinggajari jari bagian luar (R1 ) dan bagian dalam (R@ ) dianggap sama. Pengukurandilakukan dengan cara mencelupkan cincin kedalam cairan. Ketika cincin diangkat,

energi permukaan menahan selaput cairan pada cincin. Bila (yadalah perbedaantinggi cincin sebelum dan setelah diangkat, luas selaput bagian dalam dan luar akanmengalami perubahan sebesar:

RyA ..2..2 T(!( (1)

Untuk penambahan luas selaput diperlukan energi sebesar:

yRAE (!(!( ..2.2. TKK (2)

MODUL

F2

I I I . T E O R I


27/54


22

yang besarnya sebanding dengan gaya yang dibutuhkan dan perubahan ketinggian,

yFE (!( . (3)

Dengan demikian, tegang muka dapat ditentukan dari:

).2.(2 R

F

TK ! (4)

Cara lain yang dapat digunakan ialah dengan menggunakan lempeng kaca denganketebalan t dan panjang Lyang disentuhkan pada permukaan zat cair, teganganpermukaan ditentukan dengan persamaan:

)(2 tL

F

!K (5)

Untuk kawat dengan panjang L yang diangkat dari permukaan, teganganpermukaan adalah:

L

F

.2!K (6)

IV. Cara Kerja

1. Buatlah larutan dengan beberapa konsentrasi yang berbeda!

2. Gantungkan kawat atau lempeng kaca pada tempatpenggantungnya!

3. Kalibrasikan skala torsi (punter) sehingga diperoleh harga skala!

4. Masukkan kawat atau lempeng kaca pada zat cair yang akan diselidiki!

5. Atur neraca hingga kawat atau lempeng kaca tepat lepas daripermukaan zat cair!

6. Catat angka yang ditunjukkan oleh neraca sesaat sebelum kawatatau kaca lepas dari zat cair!

7. Lakukan untuk beberapa konsentrasi zat cair!

V. Pertanyaan

1. Apa yang dimaksud dengan tegangan permukaan suatu zat cair?Tuliskan dimensinya!

2. Buktikan persamaan persamaan diatas!

3. Apa yang mempengaruhi besar kecil tegangan permukaan zatcair?


28/54


23

4. Dapatkah tegangan permukaan dirobah? Jelaskan!

V. Evaluasi Akhir

1. Hitung besar tegang permukaan.

2. Gambarkan kurva hubungan tegangan permukaan dengankonsentrasi larutan.



29/54


24

VISKOSITAS CAIRAN NEWTON

I. Tujuan

Menentukan koefisien viskositas cairan dengan menggunakan hukumStokes.

II. Alat Alat

1. Tabung kaca.

2. Cairan

3. Stop watch

4. Mistar,Jangka sorong

5. Bola, magnet.

Benda yang dijatuhkan tanpa kecepatan awal akan bergerak dengan percepatan darigaya gaya yang bekerja padanya:

maFBWF r !! (1)

Dengan W adalah gaya berat benda, B sebagai gaya apung dan F rmerupakan gaya gesek.

Gaya gesek yang dialami oleh benda berbanding lurus dengan kecepatan, yangdisebut dengan gaya gesek Newton. Apabila benda berbentuk bola, menurutStokes, gaya gesek dapat dirumuskan :

vrFr

LT6! (2)

MODUL

F3

I I I . T E O R I

W

BFr


30/54


25

dengan L merupakan koefisien viskositas dan radalah jari jari bola, sedangkan vmerupakan kecepatan bola (disebut juga sebagai kecepatan terminal) yang bernilaikonstan.

Dengan semakin besar kecepatan, gaya gesek juga akan membesar, hingga suatu

saat akan terjadi keseimbangan dinamis (benda bergerak tanpa percepatan atau0!F ) sehingga persamaan 1 menjadi:

BWFr

! (3)

Dengan v adalah h/t, Sehingga diperoleh :

h

tgr cairanbola )(

9

2 2 VVL ! (4)

IV. Cara Kerja

1. Ukur jari jari dan massa jenis bola.

2. Tentukan massa jenis zat cair yang digunakan.

3. Masukkan bola kedalam cairan yang telah disiapkan, usahakantidak ada gelembung, tahan bola dengan magnet pada ketinggiantertentu!

4. Tentukan ketinggian tertentu, lepaskan bola, catat waktu yangdibutuhkan untuk ketinggian tersebut. Ulangi!

5. Lakukan untuk ketinggian berbeda!

V. Pertanyaan

1. Apa yang dimaksud dengan viskositas?

2. Apakah koefisien viskositas semua zat cair dapat ditentukandengan cara Stokes?Jelaskan!

3. Apakah yang dimaksud dengan : a) bilangan Raynold, b) aliranlaminer, c) aliran turbulen!

4. Buktikan persamaan 4!

5. Dari persamaan 4, dapatkah diartikan bahwa viskositas zat cairtergantung pada jari jari dan kerapatan bola yang dijatuhkan?Jelaskan!

6. Buat bagan data pengamatan!


31/54


26

VI. Evaluasi Akhir

1. Hitung nilai L!

2. Buat grafik antara h dengan t! Tentukan gradient garis!

3. Hitung nilai L dari gradient garis tersebut! Bandingkan hasilnyadengan cara pertama.

4. Berikan analisa dan buat kesimpulan!


32/54


27

VENTURIMETER

I. Tujuan

1. Menentukan debit fluida yang mengalir melalui pipa

2. Menentukan koefisien pengaliran venturimeter

II. Alat Alat

1. Aparat venturimeter, pipa yang mempunyai bagian yangmenyempit dan dihubungkan dengan sebuah manometer

2. jangka sorong

3. mistar

4. stopwatch

Gambar 1 memperlihatkan sebuah venturimeter, yang digunakan untuk mengukurlaju aliran di dalam pipa.

Gambar 1 Venturimeter

MODUL

F4

I I I . T E O R I


33/54


28

Persamaan Bernoulli :

2

222

2

111

2

1

2

1vgypvgyp VVVV ! (1)

Persamaan Kontinuitas :

2211vAvA ! (2)

Berdasarkan persamaan (1) dan (2), maka kecepatan aliran fluida pada venturimeterdi titik1 adalah :

1

2

4

2

1

1

!

d

d

ghv (3)

d1dan d2 berturut-turut merupakan diameter mulut dan leher venturimeter. Debitteoritis fluida yang mengalir adalah :

1

2

4

2

1

1

!

d

d

ghAQ

t(4)

dengan

! 1

w

wxh

g(5)

x adalah beda ketinggian zat yang terdapat pada manometer sewaktu fluidamengalir wg merupakan berat jenis zat yang terdapat pada manometer dan wmerupakan berat jenis fluida yang mengalir.

Debit sebenarnya merupakan volume sesungguhnya dari fluida yang mengalirdalam selang waktu tertentu, atau :

t

yrQ

s

2T! (6)

dengan rmerupakan jari - jari bejana dan ymerupakan tinggi air yang menyusutpada bejana.

Perbandingan antara debit sebenarnya dan debit teoritis disebut koefisienpengaliran dari venturimeter (C).


34/54


29

t

s

Q

QC! (7)

IV. Cara Kerja

1. Ukurlah diameter mulut venturimeter (d1 ), diameter leher (d2)dengan menggunakan jangka sorong dan jari - jari bejana (r)dengan menggunakan mistar

2. Aliri air pada venturimeter. Bersamaan dengan itu, pada setiapwaktu tertentu, catatlah beda ketinggian zat pada manometer (x),dan tinggi air yang menyusut pada bejana (y)

3. Lakukan langkah (2) sebanyak 8 kali dengan variasi waktu

4.

Catatlah beda ketinggian zat pada manometer (x) dan waktu yangdiperlukan (t ) berdasarkan variasi tinggi air yang menyusut padabejana (y) sebanyak 8 kali!

IV. Pertanyaan

1. Buktikan persamaan (3)

2. Jelaskan perbedaan manometer dengan barometer

3. Jelaskan pengertian aliran tunak, aliran tak tunak, alirankompresibel dan aliran inkompresibel

4. Jelaskan prinsip kerja sprayer

VI. Evaluasi Akhir

1. Tentukan debit teoritis dari air yang mengalir tersebut

2. Tentukan debit sebenarnya

3. Tentukan koefisien pengaliran venturimeter

4. Buatlah grafik hubungan debit sebenarnya dengan debit teoritis,dan tentukan nilai koefisien pengaliran venturimeter berdasarkangrafik tersebut!


35/54


30

KOEFISIEN MUAI

LINEAR

I. Tujuan

Mengukur koefisien muai linear batang logam

II. Alat Alat

1. Dilatometer

2. Termometer

3. Batang logam

4. Pemanas

Secara eksperimen perubahan temperatur (Tpada batang logam yang mempunyaipanjang awal Lakan mengakibatkan perubahan panjang sebesar (L. Perubahanpanjang ini berbanding lurus dengan Ldan (Tdengan konstanta pembanding Eyang disebut koefisien muai linear.

TLL (!( E (1)

IV. Cara Kerja

1. Ukur panjang batang logam (L) dan catat temperatur ruang (T0)2. Posisikan batang logam dengan satu bagian tertahan, dan ujung

lainnya pada dilatometer serta pasang thermometer!

3. Hubungkan batang logam dengan sumber panas.

4. Catat perubahan panjang ((L ) untuk setiap kenaikan 100C!(minimal 5 kali kenaikan)

MODUL

P1

I I I . T E O R I


36/54


31

5. Lakukan hal yang sama untuk batang logam lainya! besar!

IV. Pertanyaan

1. Apa yang dimaksud dengan koefisien muai linear, koefisien muailuas, koefisien muai volume. Tulis dimensi dari masing masingnya!

2. Buktikan bahwa koefisien muai luas 2 kali koefisien muailinearnya, dan koefisien muai volume 3 kali koefisien muai linear!

VI. Evaluasi Akhir

1. Buat kurva yang membuat hubungan antara (Ldan (T!

2. Tentukan koefisien muai linear masing masing logam denganmengukur / menghitung gradient kurva!

3. Tentukan jenis logam dengan melihat nilai E pada buku referensi.

4. Buatlah analisa dan beri kesimpulan percobaan ini!


37/54


32

KALORIMETER

I. Tujuan

1. Menentukan kalor lebur es.

2. Menentukan panas jenis serta kapasitas panas berbagai logam

II. Alat Alat

1. Kalorimeter dengan selubung luar.

2. Termometer

3. Pemanas dan bejana didih.

4. Keping keping logam

5. Neraca

Percobaan ini didasarkan pada azas Black. Jika dua benda dengan temperaturberbeda berada dalam satu system, maka terjadi perpindahan kalor dari bendadengan temperatur lebih tinggi ke benda dengan temperatur lebih rendah hinggamencapai keadaan setimbang. Pada keadaan setimbang, kalor yang dilepas samadengan kalor yang diterima.

IV. Cara Kerja

A. Menentukan Nilai Air Kalorimeter.

1. Didihkan air di bejana didih, catat temperatur saat air mendidih(Tp).

2. Timbang Kalorimeter kosong dengan pengaduknya, catat sebagaimk.

MODUL

P2

I I I . T E O R I


38/54


33

3. Isi kalorimeter dengan air ( bagian kalorimeter), catat massaair (ma)

4. Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya, catat

temperatur kalorimeter (Ta)5. Tambahkan air mendidih hingga bagian, catat temperatur

kesetimbangan (Ts).

6. Timbang kembali kalorimeter tanpa selubung, catat massa airyang ditambahkan (mp).

B. Menentukan Kalor Lebur Es

1. Siapkan potongan es, catat temperatur es tersebut (Tes)

2. Timbang Kalorimeter kosong dengan pengaduknya, catat sebagai

mk.3. Isi kalorimeter dengan air ( bagian kalorimeter), catat massa

air (ma)

4. Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya, catattemperatur kalorimeter (Ta)

5. Masukkan potongan es ke dalam kalorimeter, tutup kemudianaduk., catat temperatur kesetimbangan(Ts).

6. Timbang kembali kalorimeter tanpa selubung, catat massa esyang ditambahkan (mes).

C. Menentukan Kalor Jenis Logam

1. Timbang keping - keping logam catat sebagai mlgm, dan panaskan,catat temperatur logam tersebut (Tlgm)

2. Timbang Kalorimeter kosong dengan pengaduknya, catat sebagaimk.

3. Isi kalorimeter dengan air ( bagian kalorimeter), catat massaair (ma)

4. Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya, catattemperatur kalorimeter (Ta)

5. Masukkan keping keping logam tadi ke dalam kalorimeter dancatat temperatur setimbangnya (Ts).

6. Ulangi untuk logam logam lainnya!


39/54


34

V. Pertanyaan

1. Berikan pembahasan tentang azas Black sehingga mendapatkanpersamaan yang akan digunakan pada percobaan ini (A, B, C)

2. Tuliskan defenisi panas jenis, kalor lebur, kapasitas kalor! Tulisdimensi dari masing masing besaran.

3. Apakah yang dimaksud dengan nilai air kalorimeter?

4. Apa yang dimaksud dengan keadaan kesetimbangan.

VI. Evaluasi Akhir

1. Hitung nilai air kalorimeter!

2. Hitung kalor lebur es, panas jenis logam dan kapasitas kalor dari

logam yang digunakan! Bandingkan dengan literatur!3. Buat analisa dan berikan kesimpulan percobaan!


40/54


35

LENSA

I. Tujuan

3. Mempelajari sifat pembiasan cahaya pada lensa.

4. Menentukan jarak fokus lensa

II. Alat Alat

4. Lensa Positif dan negatif

5. Benda berupa celah

6. Bangku optis

7. Layar penangkap bayangan

8. Sumber tegangan, lampu filamen

Hubungan antara jarak fokus lensa f, jarak benda s, dan jarak bayangan s diperolehdari optik geometris. Tiga berkas cahaya utama, sinar fokus, sinar paralel dan sinarpusat seperti terlihat pada Gambar 1 :

Gambar 1. Pembentukan bayangan pada lensa tipis.

MODUL

O1

I I I . T E O R I

ff

s s


41/54


36

Dengan melihat geometris dari gambar, jarak fokus lensa dapat dihitungdengan :

'

111

ssf

! (1)

Dengan jarak benda dengan bayangan (L) yang sama, pada saat didapatkanbayangan diperbesar, dengan lensa pada posisi I, posisi lensa dapat digeser sehinggajarak antara benda dan lensa berubah (posisi II) hingga diperoleh bayangan yangjelas namun diperkecil seperti terlihat dari Gambar 2.

Gambar 2. Penentuan jarak fokus lensa dengan metode Bessel

Dengan menentukan jarak L, serta posisi lensa untuk bayangan diperbesar dandiperkecil (e) jarak fokus lensa dapat ditentukan. Penentuan fokus lensadengan metoda ini dinamakan juga dengan Metoda Bessel:

L

eLf

4

22 ! (2)

dengan L merupakan jarak antara benda dan bayangan dan e merupakan jarakantara posisi I (posisi lensa ketika didapatkan bayangan diperbesar) dan posisiII (posisi lensa ketika didapatkan bayangan diperkecil)

Cara lain untuk menentukan fokus lensa ialah dengan menggunakan sifat sinarsejajar sumbu utama lensa yang melewati lensa akan terkumpul pada jarakfokus lensa, sehingga fokus lensa dapat ditentukan langsung dari posisi sinarjatuh. Metode ini disebut juga dengan metode aoutoklimasi.

Gambar 3. Fokus lensa dari berkas sinar sejajar.

e

L

ff


42/54


37

IV. Cara Kerja

A. Menentukan Fokus Lensa Positif dengan Metode LensaTipis

1. Susunlah sistem optik seperti Gambar 1

2. Ambil jarak dari benda ke layar (lebih dari 100 cm). Catat posisibenda dan bayangan (layar)

3. Geserkan lensa (depan dan belakang) sehingga didapatkanbayangan diperbesar yang jelas pada layar. Catat posisi lensa

4. Tentukan jarak antara benda dan lensa (s) dan jarak antara lensadan bayangan / layar (s)

5. Tentukan jarak fokus lensa dengan menggunakan Persamaan 1

B. Menetukan Fokus Lensa Positif dengan Metode Bessel1. Berdasarkan percobaan A, geserkan kedudukan lensa sehingga

didapatkan bayangan lainnya yang diperkecil dan jelas

2. Catat posisi bayangan diperkecil

3. Tentukan jarak antara benda dengan layar (L) dan jarak antaraposisi lensa diperbesar dengan posisi lensa diperkecil (e)

4. Tentukan jarak fokus lensa dengan menggunakan Persamaan 2.

C. Metode Autokolimasi

1. Letakkan system sumber cahaya, benda, lensa positif, dan cermin.2. Gerakkan lensa maju mundur sepanjang sumbu utama sampai

berbentuk bayangan pada layar!

3. Jarak antara lensa dan bayangan adalah panjang fokus lensapositif.

4. Ulangi minimal 5 kali, Cari nilai rata rata fokus lensa.

D. Menentukan JarakFokus Lensa Negatif

1. Buatlah bayangan yang jelas pada layar dengan bantuan lensa

positif2. Letakkan lensa negative antara lensa positif dan layar.

3. Geser layar sehingga terbentuk bayangan yang jelas pada layer

4. Tentukan jarak fokus lensa dengan menggunakan Persamaan 1


43/54


38

V. Pertanyaan

1. Untuk melukis bayangan oleh sinar yang melewati lensa,digunakan tiga berkas sinar istimewa, yang manakah tiga sinar

istimewa tersebut? Buatlah contoh jalannya sinar tersebut padalensa cembung dan lensa cekung!

2. Apa yang dimaksud dengan titik fokus pertama dan titik fokuskedua suatu lensa?

3. Apa ukuran kekuatan lensa? Beri contoh!

4. Apa sifat lensa positif dan lensa negatif dalam pembentukanbayangan?


VI. Evaluasi Akhir

1. Buktikan Persamaan (1)

2. Buktikan persamaan (2)

3. Jelaskan macam macam aberasi pada lensa dan adakahpengaruhnya dalam penentuan jarak fokus lensa?

4. Bagaimana hubungan antara perbesaran bayangan dengan jarakfokus lensa dan jarak benda!

5. Tentukan fokus lensa dari masing masing metoda.



44/54


39

KISI DIFRAKSI

I. Tujuan

1. Mempelajari terjadinya garis-garis spektra cahaya karena peristiwadifraksi

2. Menentukan panjang gelombang sinar monokromatis dariperistiwa difraksi

II. Alat

1. Sumber Cahaya

2. Kisi Difraksi

3. Lensa Cembung / Positif

4. Layar

Jika berkas cahaya monokhromatis dijatuhkan pada sebuah kisi, sebagian akanditeruskan sedangkan sebagian lagi akan dibelokkan. Akibat pelenturan tersebut,apabila kita melihat sumber cahaya monokhromatis dengan perantara sebuah kisi,akan tampak suatu pola difraksi berupa pita-pita terang.

MODUL

O2

I I I . T E O R I

5)

LayarKisi

L

x


45/54


40

Intensitas pita-pita terang mencapai maksimum pada pita pusat dan pita-pitalainnya yang terletak dikiri dan kanan pita pusat Intensitas pita berkurang untuk

warna yang sama bila pitanya makin jauh dari pita pusat. Pita-pita terang terjadi bilaselisih lintasan dari cahaya yang keluar dari 2 celah kisi yang berurutan memenuhipersamaan :

mP = dsinU (1)

dengan m adalah orde pola difraksi (0, 1, 2, ..) , P panjang gelombang

cahaya yang digunakan, d jarak antara 2 garis kisi (konstanta kisi), dan U sudutlenturan/ difraksi

IV. Cara Kerja

1. Susunlah alat alat dengan urutan : Sumber cahaya, lensacembung, kisi difraksi dan layar, seperti Gambar berikut :

2. Hidupkan lampu, amatilah letak spectrum cahaya yang tampakpada layar

3. Pilihlah sebuah warna pada layar (yang akan ditentukan panjanggelombangnya)

4. Tentukan besar sudut antara kisi dengan layar (x) dan layardengan warna yang akan ditentukan panjang gelombangnya (y).Gunakan hubungan tan = y/x

5. Tentukan panjang gelombang sinar tersebut denganmenggunakan persamaan 1.

6. Ulangi percobaan tersebut dengan variasi jarak kisi ke layar (x)dan tentukan besar panjang gelombang sinar lainnya.

Lensa

+

kisi

Layar(Hasil Difraksi)

y

x


46/54


41

V. Pertanyaan

1. Buktikan persamaan 1.

2. Apakah yang dimaksud dengan interferensi dan difraksi!

3. Apakah yang dimaksud dengan pola difraksi dan bagaimanaterjadinya?

4. Lukiskan jalannya cahaya polikromatis yang dijatuhkan pada kisi

5. Buat bagan data pengamatan.

VI. Evaluasi Akhir

1. Bila konstanta kisi yang digunakan semakin kecil, apakah jarak

antara spektrum akan semakin sempit atau sebaliknya?

2. Apakah perbedaan terjadinya spektrum pada prisma dan padakisi!

3. Mengapa untuk orde spektra yang lebih tinggi akan memperolehperhitungan yang lebih tepat dibandingkan dengan perhitunganyang diperoleh dari orde yang lebih kecil?

4. Sebutkan kegunaan serta aplikasi menentukan panjanggelombang suatu sinar dalam berbagai bidang!


47/54


42

INDEKS BIAS PRISMA

I. Tujuan

Menentukan indeks bias prisma

II. Alat

1. Spektrometer

2. Lampu Natrium atau Hg

3. Prisma

Apabila suatu sinar dengan sudut tertentu melewati dua medium yang berbeda,dengan n1 adalah indeks biar medium I dan n2 untuk medium II, maka akanberlaku hubungan:

rnin sinsin21

! (1)

dengan i adalah sudut datang serta r merupakan sudut bias yang diukurterhadap garis normal.

Gambar 1 Berkas cahaya pada medium yang berbeda

MODUL

O3

I I I . T E O R I

N

i

r

n1

n2


48/54


43

U

UF

F

d

IV. Cara Kerja

A. Pengukuran sudut pembias prisma

1. Letakkan prisma dengan sudut pembias Amenghadap ke sumber cahaya. Dengan sudutdatang sembarang seperti terlihat pada gambar.

2. Dengan menggunakan teropong, cari sinarpantul dari dua buah sisi sudut pembias. Jikabesar sudut antara kedua sinar pantul tersebut

adalahU, maka :

A = U (2)

3. Lakukan langkah 1 dan 2 sebanyak 3 kali

4. Ulangi langkah 1 sampai 3, menggunakanprisma yang lain

B. Mencari indeks bias menggunakan metode sudut datang =sudut pembias prisma

1. Cari skala sudut pada saat teropong dan sumber

cahaya berada pada suatu garis lurus (titik nol)!2. Letakkan prisma sedemikian rupa sehingga

sudut antara titik nol dengan sinar pantul yangdiperoleh dari kedua sisi prisma akanmembentuk sudut yang sama besar! Posisi itumenunjukkan bahwa sisi lain tegak lurusterhadap sinar datang seperti terlihat padagambar.

3. Cari sinar bias yang keluar dari prismamenggunakan teropong, catat skala sudutnya!

4. Selisih deviasi sudut pada langkah 3 dengan

skala sudut titik nol merupakan sudut deviasi (d)

Catatan : nilai n dihitung dengan persamaan

22)cotsin1(sin gAddn ! (3)


49/54


44

C. Metoda sudut deviasi minimum

1. Letakan prisma sehingga salah satu sudut pembias menerimacahaya dengan sudut datang sangat besar, tetapi lebih kecil dari

90r (perhatikan sinar 1) seperti terlihat pada gambar dibawah.

2. Dengan teropong, cari sinar keluar (berupa spektrum) dariprisma!

3. Putarlah meja prisma sehingga sudut datang berkurang, bersamadengan itu putarlah teropong dengan arah yang sama, jaga agarbayangan/spektrum tetap berada dalam pengelihatan Saudara!

4. Putarlah terus prisma dan teropong sampai spektrum bergerakberbalik arah terhadap arah perputaran prisma!

5. Catat besar sudut pada saat spektrum berbalik arah!

6. Ambil prisma tersebut lalu gerakkan teropong untukmendapatkan cahaya langsung dari sumber, catat sudut itu!

7. Selisih dua sudut tersebut merupakan sudut deviasi minimum!

8. Lakukan langkah 1 sampai 7 sebanyak 3 kali!

9. Ulangi langkah 1 sampai 8, menggunakan prisma yang lain!

10.Lakukan semua langkah untuk warna-warna C, D dan F!

Catatan: Nilai n untuk metoda ini adalah

A

ADn

m

2

1

21

sin

)(sin ! (4)

12

3

D3Dm

D1

12

3


50/54


45

V. Pertanyaan

1. Apa yang dimaksud oleh : indeks bias, deviasi sudut, deviasiminimum, relaksasi, refleksi, dispresi dan daya dispresi?

2. Apa syarat deviasi minimum terjadi?

3. Buktikan Pers. (1), (2) (3) dan (4)!


VI. Evaluasi Akhir

1. Hitung sudutA, B, C!

2. Hitung sudut deviasi minimum!

3. Hitung n prisma dengan dua metode tersebut. Bandingkan

hasilnya!4. Buatlah analisis dam berilah kesimpulan dari percobaan ini!


51/54


46

POLARIMETER

I. Tujuan

1. Mempelajari prinsip polarimeter

2. Mengukur sudut putar jenis larutan larutan gula sebagai fungsi

konsentrasi3. Menentukan kosentrasi larutan gula dengan polarimeter.

II. Alat

1. Polarimeter

2. Sumber cahaya Natrium

3. Gelas ukur 10 ml

4. Beaker glass 100 ml

5. Pipet dan batang pengaduk

6. Gula pasir

Cahaya merupakan gelombang elektro magnet yang terdiri dari getaran medanlistrik dan getaran medan magnet yang saling tegak lurus. Bidang getar keduamedan ini tegak lurus terhadap arah rambatnya. Gelombang ini bergetar kesegalaarah sehingga disebut sinar tak terpolarisasi. Apabila sinar ini melalui suatupolarisator maka sinar yang diteruskan hanya yang memiliki arah rambat yang sama.

Bila arah transmisi polarisator sejajar dengan arah transmisi analisator, makasinar yang mempunyai arah getaran yang sama dengan arah polarisator akanditeruskan seluruhnya. Tetapi apabila arah transmisi polarisator tegak lurusterhadap arah analisator maka tak ada sinar yang diteruskan. Dan bila arahnyamembentuk suatu sudut maka yang diteruskan hanya sebagian. Sinarterpolarisasi linear yang melalui suatu larutan optis aktif akan mengalamipemutaran bidang polarisasi.

MODUL

O4

I I I . T E O R I


52/54


47

Gambar 1. Skema prinsip operasi polarimeter dan penampakan dari tiga posisipada analisator :P polarisator, P polarisator setengah gelap,

A analisator, S sampel

Pemutaran bidang putar dari zat optis aktif dapat diamati denganmenggunakan 2 polarisator silang. Sudut putar adalah sudut dimana ditunjukanoleh analyser setelah sinar melewati larutan dan membentuk gelap maksimum.

Akurasi pembentukan gelap total oleh analisator sangat terbatas, putaran kecildari bidang polarisasi oleh larutan optis aktif lemah tidak dapat dideteksi secaratepat.

Apabila bidang polarisasi tersebut berputar ke arah kiri (levo) dilihat dari pihakpengamat, peristiwa ini kita sebut polarisasi putar kiri. Demikian juga untuk

peristiwa sebaliknya (dextro). Besar sudut pemutaran bidang polarisasi (J) dapatdinyatakan sebagai :

CLDT

! EJ (1)

dengan: Cadalah konsentrasi larutan L panjang kolom larutan, DT

E sudut

putar jenis larutan optik aktif untuk sinar D Natrium pada temperatur T

Untuk larutan gula, sudut putar jenis pada temperatur 20 oC adalah D20E =66,520 cm20C/gr

Sedangkan hubungan sudut putar jenis pada temperatur t dengan DT

E dapat

dinyatakan sebagai:

DT

E = D20E _ a)20(000184,01 T (2)


53/54


48

IV. Cara Kerja

A. Mencari DT

E

1. Susun alat seperti pada Gbr 1!

2. Isi tabung larutan dengan air kran sehingga terisi penuh dan tidakada gelombang udara didalamnya! Masukkan kedalamPolarimeter!

3. Tentukan titik nol dengan memperhatikan teropong sambilmengatur alat putar !

4. Pada pemutaran itu akan terlihat seperti Gbr 1 :

5. Lakukan pengamatan sebanyak 3 kali.

6. Ganti air tersebut dengan larutan gula 10 s/d 20 gram dalam 80ml larutan (larutan 1). Catat posisi skala analisator pada saat

keadaan 3 didapat. Selisih pembacaan skala pada 3 dan 4menyatakan besar sudut putar bidang polarisasi (J)

7. Ulangi percobaan 4 dengan menggunakan membuat larutan 2,yakni 9 ml larutan 1 yang ditambah air menjadi 10 ml.

8. Demikian pula untuk larutan 3, 4 dst dengan menambahkan 8 ml,7 ml, ., 1 ml larutan 1 dengan air menjadi 10 ml.

9. Catat temperatur ruang dan panjang tabung larutan!

B. Menentukan konsentrasi larutan gula

1. Mintalah larutan gula yang akan diukur konsentrasinya kepadaasisten!

2. Lakukan langkah-langkah seperti A2 dan A3!

V. Pertanyaan

1. Apa yang dimaksud dengan zat optik aktif! Sebutkan contoh danarah pemutaran bidang polarisasinya !

2. Sebutkan jenis-jenis polarisasi!

3. Bagaimana polarisasi dapat terjadi



54/54


VI. Evaluasi Percobaan

1. Buatlah grafik antara sudut putar bidang polarisasi terhadapkonsentrasi larutan!

2. Hitung harga T

DE dari grafik!

3. Hitung konsentrasi larutan yang diberikan oleh asisten!

4. Bagaimanakah arah putar bidang polarisasi larutan gula?

5. Buat kesimpulan Saudara dengan memperhatikan pertanyaan-pertanyaan diatas dan dengan memperhatikan percobaan!

Modul Praktikum Laboratorium Fisika Dasar smester ganjil

Documents

Transcript of Modul Praktikum Laboratorium Fisika Dasar smester ganjil