Optika Modul 2.docx

23
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pendahuluan Cahaya Tampak merupakan salah satu gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang spektrum antara (380-780)nm, pada kisaran panjang spektrum (380-780)nm ini akan terlihat warna-warna yang sering kita lihat dalam kehidupan sehari-hari. Dengan adanya perbedaan panjang gelombang pada spektrum cahaya ini, kita dapat membedakan antara satu warna dengan warna yang lain. Pengamatan tentang spektrum cahaya yang membentuk warna ini pada awalnya dilakukan oleh Newton. Newton melakukan percobaan dengan melewatkan seberkas cahaya putih pada prisma, dan terbentuklah beberapa warna. Pada percobaan ini kita juga akan melakukan percobaan seperti yang dilakukan oleh Newton yaitu melewatkan seberkas cahaya putih pada prisma dan menghitung panjang gelombang setiap warna yang terbentuk selama percobaan. 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari percobaan ini adalah menghitung panjang gelombang sinar tampak yang terurai pada percobaan menggunakan prisma. 1

Transcript of Optika Modul 2.docx

BAB IPENDAHULUAN1.1 PendahuluanCahaya Tampak merupakan salah satu gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang spektrum antara (380-780)nm, pada kisaran panjang spektrum (380-780)nm ini akan terlihat warna-warna yang sering kita lihat dalam kehidupan sehari-hari. Dengan adanya perbedaan panjang gelombang pada spektrum cahaya ini, kita dapat membedakan antara satu warna dengan warna yang lain. Pengamatan tentang spektrum cahaya yang membentuk warna ini pada awalnya dilakukan oleh Newton. Newton melakukan percobaan dengan melewatkan seberkas cahaya putih pada prisma, dan terbentuklah beberapa warna. Pada percobaan ini kita juga akan melakukan percobaan seperti yang dilakukan oleh Newton yaitu melewatkan seberkas cahaya putih pada prisma dan menghitung panjang gelombang setiap warna yang terbentuk selama percobaan.

1.2 Tujuan Adapun tujuan dari percobaan ini adalah menghitung panjang gelombang sinar tampak yang terurai pada percobaan menggunakan prisma.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Tinjauan Pustaka Pada tahun 1672 Sir Isaac Newton menemukan bahwa cahaya yang dilewatkan pada sebuah prisma akan terbagi menjadi berbagai macam warna. Peristiwa itu dikenal sebagai disperse cahaya. Dengan berdasarkan pada eksperimen yang dilakukan oleh Sir Isaac Newton kita dapat menganalisis tentang cahaya. Kurang lebih 100 tahun setelah penemuan Newton tentang cahaya, seorang ilmuwan bernama James Clerk Maxwell menunjukan bahwa cahaya memancarkan radiasi gelombang elektromagnetik. Radiasi ini terdiri dari gelombang radio, cahaya tampak dan x-ray. Energi electromagnetic memilikipanjang gelombangdalamkisaran400 700 nm sebagaicahaya tampak.(Dr.Lily Wulandari)

Gambar.1. Spektrum Cahaya Tampak

Pembahasan mengenai keberadaan warna secara ilmiah dimulai dari hasil temuan Sir Isaac Newton yang dimuat dalam bukunya Optics(1704). Ia mengungkapkan bahwa warna itu ada dalam cahaya. Hanya cahaya satu- satunya sumber warna bagi setiap benda. Asumsi yang dikemukan oleh Newton didasarkan pada penemuannya dalam sebuah eksperimen. Di dalam sebuah ruangan gelap, seberkas cahaya putih matahari diloloskan lewat lubang kecil dan menerpa sebuah prisma. Ternyata cahaya putih matahari yang bagi kita tidak tampak berwarna, oleh prisma tersebut dipecahkan menjadi susunan cahaya berwarna yang tampak di mata sebagai cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu, yang kemudian dikenal sebagai susunan spektrum dalam cahaya. Jika spektrum cahaya tersebut dikumpulkan dan diloloskan kembali melalui sebuah prisma, cahaya tersebut kembali menjadi cahaya putih. Jadi, cahaya putih (seperti cahaya matahari) sesungguhnya merupakan gabungan cahaya berwarna dalam spektrum.

Gambar.2. Spektrum Cahaya Pada Prisma

Setiap warna mempunyai panjang gelombang dan frekuensi yang berbeda. Bentuknya dapat ditunjukkan dalam suatu bentuk gelombang sinusoida.

Gambar.3. Gelombang frekuensi warna cahayaWarna yang kita lihat diinterpretasikan dalam bentuk spektrum warna atau spektrum sinar tampak. . ( Halliday, Resnick, Walker).

Warna Panjang gelombang (nm)

Merah 780-622

Jingga 622-597

Kuning 597-577

Hijau 577-492

Biru 492-455

Nila 455-424

Ungu 424-390

Gelombang ElektromagnetikGelombang elektromagnetik adalah suatu bentuk energi yang memiliki kecepatan rambat sangat tinggi. Dalam perambatannya jenis gelombang ini tidak memerlukan media. Salah satu contoh yang paling nyata dari gelombang elektromagnetik adalah cahaya yang merupakan bagian kecil dari keseluruhan spektrum elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik dikatakan memiliki dua sifat, yaitu memiliki sifat sebagai gelombang dan sifat sebagai partikel. Dualitas ini tidak hanya berlaku pada cahaya tampak tapi pada keseluruhan spektrum elektromegnetik. Kecepatan gelombang elektromagnetik pada ruang hampa tidak dipengaruhi oleh frekuensi dan memiliki kecepatan 3x108 meter per detik. Bertentangan dengan dengan fenomena gelombang lain seperti gelombang suara, bagaimanapun gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan medium untuk merambat (Chatwal dan Anand, 1985).Seluruh kisaran daerah radiasi elektromagnetik disebut spektrum elektromagnetik. Spektrum elektromagnetik meliputi kisaran panjang gelombang yang sangat lebar. Spektrum radiasi elektromagnetik mencakup daerah sinar gamma, daerah sinar x, daerah ultraviolet dan cahaya tampak, daerah gelombang mikro dan daerah gelombang radio. (Harrison, Lord danLoofbourow, 1959).

BAB IIIMETODOLOGI3.1 Waktu dan TempatWaktu dan tempat pelaksanaan percobaan ini dilaksanakan pada, tanggal 9 Januari 2015, pukul 16.30 sampai dengan pukul 17.30 , di Laboratorium Fisika Dasar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Tanjugpura Pontianak.

3.2 Alat dan BahanAlat dan bahan yang digunakan dlam percobaan ini adalah:a. Batang penunjang optikb. Layarc. Meteran ( Penggaris)d. Prisma e. Sumber cahaya

3.3 Prosedur KerjaProsedur Percobaan1. Menyiapkan alat dan bahan seperti Prisma, sumber cahaya (Lampu), batang penunjang optik, layar, dan meteran (Penggaris).2. Menyusun peralatan secara berturut-turut dari kiri ke kanan denga urutan sumber cahaya (Lampu), Prisma yang ditunjang oleh batang optik, dan layar.3. Menyalakan sumber cahaya dan Mengatur jarak antara prisma dan sumber cahaya berdasarkan jarak yang telah ditentukan berdasarkan tabel pengamatan.4. Menempelkan kertas putih pada layar dan menandai batas setiap warna untuk kemudian di ukur lebar dari setiap warna yang dihasilkan tersebut.5. Melakukan langkah 3 dan 4 untuk nilai jarak antara prisma dan sumber cahaya yang berbeda.3.4 Analisis DataAdapun nilai-nilai yang ditentukan dalam percobaan ini adalah nilai perhitungan panjang spektrum cahaya tiap warna yang dihasil dalam percobaan, rumus yang digunakan yaitu :a. Perhitungan Gradien pada grafik yang dihasilkan spektrum warna cahaya

Dengan :

setengah dari panjang gelombang yang dihasilkan

jarak antara prisma dan sumber cahayab. Perhitungan nilai Panjang Spektrum cahaya yang dihasilkan dalam percobaan

Dengan :

panjang gelombang

lebar celah sumber cahaya

Gardien

1,2,3,4,5,....Tabel yang perlu dilengkapi selama percobaanNoL (Cm)Tebal Warna

Merah (mm)Orange (mm)Hijau (mm)Biru (mm)Ungu (mm)

110

220

330

440

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1 HasilAdapun hasil dari percobaan ini diperoleh data sebagai berikut :Tebal cahaya dari hasil percobaan NoL (Cm)Tebal Warna

Merah (mm)Orange (mm)Hijau (mm)Biru (mm)Ungu (mm)

1106137522

220636420

330545518

440444418

Warna Merah NoLP

110 cm0,3 cm

220 cm0,3 cm

330 cm0,25 cm

440 cm0,2 cm

Warna Orange NoLP

110 cm0,65 cm

220 cm0,15 cm

330 cm0,2 cm

440 cm0,2 cm

Warna Hijau NoLP

110 cm0,35 cm

220 cm0,3 cm

330 cm0,25 cm

440 cm0,2 cm

Warna Biru NoLP

110 cm0,25 cm

220 cm0,2 cm

330 cm0,25 cm

440 cm0,2 cm

Warna Ungu NoLP

110 cm1,1 cm

220 cm1 cm

330 cm0,9 cm

440 cm0,9 cm

Tabel perbandingan panjang gelombang hasil perhitungan dan teori

Warna (nm) (nm)

Merah 780-622

Jingga 622-597

Kuning 597-577

Hijau 577-492

Biru 492-455

Nila 455-424

Ungu 424-390

a. Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Untuk Warna Merah

Gradien

Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Warna Merah.

b. Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Untuk Warna Orange

Gradien

Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Warna Orange

c. Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Untuk Warna Hijau

Gradien

Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Warna Hijau.

d. Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Untuk Warna Biru.

Gradien

Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Warna Biru.

e. Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Untuk Warna Ungu

Gradien

Perhitungan Panjang Spektrum Cahaya Warna Ungu.

BAB VKESIMPULANBeberapa kesimpulan yang dapat diambil dalam percobaan ini : Ada beberapa hal yang mempengaruhi besar kecilnya panjang spektrum cahaya dalam percobaan ini yaitu, jarak antara prisma dan sumber cahaya, besarnya diameter sumber cahaya yang digunakan, dan besar konstanta urutan warna berdasarkan eksperiment Newton. Spektrum cahaya yang dihasilkan tidak sama dengan panjang spektrum cahaya berdasarkan percobaan Newton.

DAFTAR PUSTAKAChatwal, G dan Anand, S,1985. Spectroscopy (Atomic and Molecular). Bombay, Himalaya Publishing House.

Halliday, Resnick, Walker, 2002. Dasar-Dasar Fisika Versi diperluas jilid 2. Tangerang : BINAPURA AKSARA Publisher.

Harrison, Lord dan Loofbourow, 1959. Practical Spectroscopy Massachusetts, Prentice Hall Inc.

Wulandari, Lily 2014. Bahan Ajar Teori Warna S1 Tekhnik Informatika Universitas Gunadarma.

LAMPIRAN

a. Grafik Hubungan antara Pdan L pada spektrum warna Merah

b. Grafik Hubungan antara Pdan L pada spektrum warna Orange

c. Grafik Hubungan antara Pdan L pada spektrum warna Hijau

d. Grafik Hubungan antara Pdan L pada spektrum warna Biru

e. Grafik Hubungan antara Pdan L pada spektrum warna Ungu

18