LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA SEKOLAH IIPENGURAIAN CAHAYA (DISPERSI)DISUSUN OLEH :KELOMPOK : 7 NAMA: 1. HADI SUCIPTO 2. FATMAWATI3. SAIFUL RACHMAN4. REVIKA JULIA PRATIWADOSEN: Dra. CONNIE, M. Pd

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS BENGKULU2010

PENGURAIAN CAHAYA (DISPERSI)I. TUJUAN

Mengamati penguraian cahaya oleh prisma

II. LANDASAN TEORI

Peristiwa terjadinya pelangi merupakan gejala dispersi cahaya. Dispersi adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda.Cahaya matahari adalah cahaya polikromatik (terdiri dari banyak warna). Warna putih cahaya matahari sebenarnya adalah gabungan dari berbagai cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Mata manusia sanggup mencerap paling tidak tujuh warna yang dikandung cahaya matahari, yang akan terlihat pada pelangi: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.Cahaya merupakan suatu gelombang. Gelombang mempunyai tiga besaran yang sangat berperan, yaitu kecepatan, panjang gelombanng dan frekuensi. Kecepatan cahaya akan berbeda untuk medium yang berbeda. Kecepatan cahaya akan sama untuk medium yang sama sehingga kecepatan cahaya tetap. Jadi besaran yang berubah adalah panjang gelombnag dan frekuensi.

Dalam pengukuran panjang gelombang untuk beberapa warna digunakan alat spektroskop atau spectrometer. Panjang gelombnag cahaya akan berbeda untuk setiap warna yang berbeda. Panjang gelombang terbesar untuk warna merah dan yang terkecil untuk warna ungu, sedangkan warna lain terletak diantara kedua nilai itu.Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis paralel, tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya. Pita ini disebut spektrum. Di dalam spektrum, garis merah selalu berada pada salah satu sisi dan biru serta ungu di sisi lain, dan ini ditentukan oleh perbedaan panjang gelombang.

Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Indeks bias cahaya tersebut adalah ungu > nila > biru > hijau > kuning > jingga > merah. (Siswanto, 2009 : 41-43)

Dispersi adalah penguraian cahaya polikromatik (putih) menjadi cahaya-cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila,ungu) pada prisma. Peristiwa dispersi ini terjadi karena perbedaan indeks bias tiap warna cahaya. Cahaya berwarna merah mengalami deviasi terkecil sedangkan warna ungu mengalami deviasi terbesar.

http://id.wikipedia.org/wiki/DispersiSinar- sinar yang dapat diuraikan atas beberapa komponen warna disebut sinar polikromatik (contoh : sinar putih); sinar-sinar yang tidak dapat diuraikan lagi atas komponen-komponen warna disebut sinar monokromatik (sinar tunggal), contoh : sinara biru, merah, dan hijau. Peristiwa penguraian cahaya polikromatik (misal : cahaya putih) atas komponen-komponen warnanya disebut Dispersi. Sedangkan komponen-komponen warna yang terjadi disebut Spektrum.

Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi komponen-komponennya karena pembiasan. Komponen- komponen warna yang terbentuk yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Dispersi terjadi akibat adanya perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing gelombang pada saat melewati medium pembias. Gambar di bawah menunjukkan dispersi sinar putih yang melalu sebuah prisma.

Saat sinar monokromatik jatuh pada salah satu sisi pembias prisma, yang terjadi aadlah sinar dibelokkan dua kali, pertama di dalam prisma dan kedua sewaktu keluar prisma. Sudut antara sinar datanng mula-mula dan sinar bias terakhir disenut sudut deviasi .

Lalu saat sinar putih atau sinar polikromatik dijatuhkan pada salah satu sisi pembias prisma dan amati warna-warna sinar yang ke luar prisma, yaitu terdiri atas tujuh warna pelangi, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.Apabila spectrum warna yang telah disebutkan diatas diurutkan dari merah hingga ungu, maka beberapa sifat yang diperoleh adalah sudut deviasi semakin besar, indeks bias semakin besar, frekuensi semakin besar dan panjang gelombang semakin kecil.

Hubungan indeks bias medium n, dan panjang gelombang dalam medium n yang dinyatakan oleh persamaan :

Persamaan ini menyatakan bahwa indeks bias medium berbanding terbalik dengan panjang gelombang dalam medium. Karena sinar merah memiliki panjang gelombnag terbesar, indeks bias prisma untuk warna merah adalah yang terkecil, sebaliknya indeks bias prisma untuk warna ungu adalah yang terbesar.

Sudut deviasi untuk sudut pembias yang kecil :

Lebar spectrum yang ditimbulkan oleh prisma bergantung pada selisih deviasi warna ungu dan warna merah. Selisih sudut antara deviasi warna ungu dnegan sudut deviasi warna merah disebut sudut dispersi . Secara sistematis :

dengan

= sudut deviasi

u = sudut deviasi sinar ungu

m = sudut deviasi sinar merah

nu = indeks bias prisma untuk sinar ungunm = indeks bias prisma untuk sinar merah

= sudut pembias

Untuk menghilangkan dispersi antara sinar ungu dan sinar merah kita gunakan susunan Prisma Akhromatik.

Ftot = F kerona - Fflinta = 0

Untuk menghilangkan deviasi suatu warna, misalnya hijau, kita gunakan susunan prisma pandang lurus.

Dtot = Dkerona - Dflinta = 0a. Pembiasan cahaya pada prisma

Prisma adalah benda bening (transparan) terbuat dari gelas yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu yang berfungsi menguraikan (sebagai pembias) sinar yang mengenainya. Permukaan ini disebut bidang pembias, dan sudut yang dibentuk oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias ().

Cahaya yang melalui prisma akan mengalami dua kali pembiasan, yaitu saat memasuki prisma dan meninggalkan prisma. Jika sinar datang mula-mula dan sinar bias akhir diperpanjang, maka keduanya akan berpotongan di suatu titik dan membentuk sudut yang disebut sudut deviasi. Jadi, sudut deviasi () adalah sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang mula-mula dengan sinar yang meniggalkan bidang pembias atau pemantul. Gambar 2.5 menunjukkan sudut deviasi pada pembiasan prisma.

Pada segiempat ABCE berlaku hubungan:

+ ABC = 1800Pada segitiga ABC berlaku hubungan:

r1 + i2 + ABC = 1800sehingga diperoleh hubungan:

+ ABC = r1 + i2 + ABC

dengan:

=sudut pembias prisma

i2 =sudut datang pada permukaan 2r1 =sudut bias pada permukaan 1b. Sudut Dispersi

Sudut dispersi merupakan sudut yang dibentuk antara deviasi sinar satu dengan sinar lain pada peristiwa dispersi (penguraian cahaya). Sudut ini merupakan selisih deviasi antara sinar-sinar yang bersangkutan. Jika sinar-sinar polikromatik diarahkan pada prisma, maka akan terjadi penguraian warna (sinar monokromatik) yang masing- masing sinar mempunyai deviasi tertentu. Selisih sudut deviasi antara dua sinar adalah sudut dispersi,

(Joko Budiyanto, 2009 : 33-36)III. ALAT DAN BAHAN

NoNama Alat/BahanJumlah

1Meja Optik1 buah

2Rel Presisi2 buah

3Pemegang slide diafragma1 buah

4Bola lampu 12V, 18W1 buah

5Diafragma 1celah1 buah

6Prisma siku-siku1 buah

7Tumpukan berpenjepit3 buah

8Lensa f = 100 mm bertangkai1 buah

9Catu-daya1 buah

10Kabel penghubung merah1 buah

11Kabel penghubung Biru1 buah

12Tempat lampu bertangkai1 buah

13Kertas HVS putih1 buah

IV. PERSIAPAN PERCOBAAN

1. Alat-alat yang diperlukan disusun berurutan dari kiri, sumber cahaya, lensa f = 100 mm, diafragma, meja optic.2. Ujung kanan kertas dilipat kira-kira 2 cm dari ujung sehingga bagian itu berdiri tegak. Ujung yang dilipat tegak ini akan digunakan untuk menangkap sinar bias yang keluar dari prisma.

3. Kesesuaian rangkaian sumber cahaya diatur dengan catu daya maupun sumber listriknya (PLN).V. LANGKAH PERCOBAAN

5.1 Langkah percobaan

1. Sumber cahaya dinyalakan. Letak prisma diatur sehingga sinar yang keluar dari prisma mengenai lipatan kertas.2. Sinar yang mengenai lipatan kertas diamati. Jika terlihat warna-warna di tempat jatuhnya sinar, warna-warna tersebut ditulis pada kolom hasil pengamatan.3. Sambil diperhatikan sinar yang mengenai lipatan, prisma diputar perlahan-lahan. Diputar sesuai arah perputaran jarum jam dengan arah yang berlawanan dengan perputaran jarum jam.5.2 Gambar rangkaian percobaan

VI. HASIL PENGAMATAN

Arah PutaranWarna yang dihasilkan

Searah jarum jam

Merah, kuning, dan hijau

Berlawanan arah jarum jamIjau, kuning, dan merah

a. Searah jarum jam

b. Berlawanan arah jarum jam VII. PEMBAHASAN

Percobaan yang berjudul Penguraian Cahaya (Dispersi) ini bertujuan untuk mengamati penguraian cahaya oleh prisma. Cahaya matahari adalah cahaya polikromatik (terdiri dari banyak warna). Warna putih cahaya matahari sebenarnya adalah gabungan dari berbagai cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Mata manusia sanggup mencerap paling tidak tujuh warna yang dikandung cahaya matahari, yang akan terlihat pada pelangi: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis paralel, tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya. Pita ini disebut spektrum. Di dalam spektrum, garis merah selalu berada pada salah satu sisi dan biru serta ungu di sisi lain, dan ini ditentukan oleh perbedaan panjang gelombang. Cahaya merupakan suatu gelombang yang memiliki sifat gelombang yang salah satunya adalah cahaya bisa mengalami dispersi (penguraian cahaya). Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi komponen-komponennya karena pembiasan. Komponen- komponen warna yang terbentuk yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Dispersi terjadi akibat adanya perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing gelombang pada saat melewati medium pembias.Percobaan ini dilakukan pertama sekali dengan cara menyiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan. Setelah semua alat dan bahan yang dibutuhkan disiapkan, selanjutnya alat-alat tersebut disusun sesuai dengan langkah-langkah percobaan dan dapat dilihat pada gambar

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini antara lain : meja optic, rel presisi, pemegang slide diafragma, bola lampu 12 V, 18 W, diafragma satu celah, prisma siku-siku, tumpukan berpenjepit, lensa f = 100 mm bertangkai, catu daya, kabel penghubung merah dan kebel penghubung hitam, tempat lampu bertangkai dan kertas HVS putih. Sumber tegangan (catu daya) yang digunakan memiliki tegangan sebesar 3 V, 6 V, 9 V dan 12 V. tegangan pada catu daya tersebut diatur sedemikian rupa sehingga dihasilkan cahaya yang paling terang agar pembiasan cahaya yang dihsilkan oleh prisma dapat terlihat dengan jelas pada kertas HVS yang sudah ujungnya. Tegangan catu daya yang digunakan pada percobaan ini adalah sebesar 12 V.Selain itu pada percobaan ini digunakan prisma siku-siku. Prisma adalah benda bening (transparan) terbuat dari gelas yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu yang berfungsi menguraikan (sebagai pembias) sinar yang mengenainya. Permukaan ini disebut bidang pembias, dan sudut yang dibentuk oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias ().

Cahaya yang melalui prisma akan mengalami dua kali pembiasan, yaitu saat memasuki prisma dan meninggalkan prisma. Jika sinar datang mula-mula dan sinar bias akhir diperpanjang, maka keduanya akan berpotongan di suatu titik dan membentuk sudut yang disebut sudut deviasi. Jadi, sudut deviasi () adalah sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang mula-mula dengan sinar yang meninggalkan bidang pembias atau pemantul.Saat sinar monokromatik jatuh pada salah satu sisi pembias prisma, yang terjadi aadlah sinar dibelokkan dua kali, pertama di dalam prisma dan kedua sewaktu keluar prisma. Sudut antara sinar datanng mula-mula dan sinar bias terakhir disenut sudut deviasi . Lalu saat sinar putih atau sinar polikromatik dijatuhkan pada salah satu sisi pembias prisma dan amati warna-warna sinar yang ke luar prisma, yaitu terdiri atas tujuh warna pelangi, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.Selanjutnya prisma yang sudah diletakkan diatas kertas HVS putih diputar-putar sampai diperoleh hasil pembiasan cahaya yang jelas. Percobaan ini dilakukan sebanyak dua kali yaitu untuk perputaran prisma yang searah dengan arah jarum jam dan yang berlawanan dengan arah perputaran jarum jam.

a. Searah dengan perputaran arah jarum jam

Pada percobaan pertama dimana perputarannya searah dengan arah jarum jam, pembiasan cahaya yang dihasilkan oleh prisma membentuk warna warna pelangi. Adapun warna cahaya yang dihasilkan oleh prisma pada percobaan yang kami lakukan antara lain : merah, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu. Warna merah terlihat lebih dulu jika dibandingkan dengan warna-warna yang lain karena warna merah memiliki deviasi terkecil, panjang gelombang yang lebih panjang jika dibandingkan dengan warna-warna lain. Selain itu warna merah memiliki indeks bias yang paling kecil, dan juga frekuensi yang dimilikinya jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan warna jingga hingga ungu.

Seharusnya warna yang dihasilkan oleh prisma adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Namun, warna nila tidak terlihat jelas karena warna-warna tersebut menyatu sehingga sulit untuk membedakan antara warna nila dan ungu. Faktor lain yang menyebabkan warna nila tidak terlihat karena :

1. pencahayan dari sumber cahaya yang kurang,2. penempatan prisma yang kurang sesuai sehingga warna yang dihasilkan agak kabur,3. dalam buku penuntun praktikum tidak disebutkan berapa jarak antara prisma dengan sumber cahaya sehingga praktikan kesulitan untuk menentukan jarak yang tepat.b. berlawanan dengan arah perputaran jarum jamPercobaan yang kedua adalah dengan cara memutar-mutar prisma siku-siku dengan arah yang berlawanan dengan arah perputaran jarum jam. Berdasarkan pengamatan yang kami lakukan, diperoleh bahwa cahaya lampu (sumber cahaya) tidak terurai artinya tidak terbentuk warna pelangi atau dengan kata lain tidak terjadinya peristiwa disperse cahaya. Cahaya yang dihasilkan dari pembiasan oleh prisma warnanya tampak sama dengan cahaya lampu. Hal ini mungkin disebabkan karena sisinya yang berlawanan dengan si pengamat. Seharusnya posisi si pengamat harus berada di antara sumber cahaya dan prisma dengan sumber cahaya dibekalang pengamat dan harus berada dalam satu garis lurus.

Dalam percobaan yang kami lakukan ini terdapat sedikit kesalahan yaitu warna nila yang tidak dapat terlihat dengan jelas. Hal tersebut dikarenakan selama melakukan percobaan atau praktikum terdapat beberapa kesalahan yang bisa mempengaruhi hasil yang diperoh. Adapun kesalahan tersebut adalah sebagai berikut :

Kesalahan instrumen dikarenakan , di mana sumber cahaya yang digunakan dalam kondisi yang tidak baik Kesalahan Random

a. Pengaruh lingkungan : Adanya getaran pada meja sebagai sebagai tumpuan alat pratikum.

b. Pengaruh pengamatan: kesalahan pratikan dalam melihat warna-warna cahaya yang dihasilkan oleh prisma. Kesalahan sistematis

a. Kesalahan teoritis : kemungkinan pratikan melakukan kesalahan dalam mengartikan teori, ataupun salah mengartikan besaran dalam fisika.VIII. KESIMPULAN

8.1 KesimpulanDari hasil percobaan yang telah kami lakukan, apat diambil kesimpulan sebagai berikut :

a. Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi komponen-komponennya karena pembiasan yang terjadi akibat adanya perbedaan deviasi karena perbedaan kelajuan masing-masing gelombang pada saat melewati medium pembias.b. Warna yang dihasilkan karena pembiasan oleh prisma adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.c. Warna yang telah disebutkan diatas diurutkan dari merah hingga ungu, maka beberapa sifat yang diperoleh adalah sudut deviasi semakin besar, indeks bias semakin besar, frekuensi semakin besar dan panjang gelombang semakin kecil.

d. Hubungan indeks bias medium n, dan panjang gelombang dalam medium n yang dinyatakan oleh persamaan :

8.2 Saran

a. Sebaiknya praktikan melakukan praktikum dengan teliti dan hati-hati agar tidak terjadi kecelakaan atau hal-hal yang tidak diinginkan selama praktikum berlagsung.

b. Pemasangan komponen alat dan bahan harus dilakukan dengan tepat dan benar agar diperoleh hasil yang akurat.

c. Hendaknya ada kerjasama yang baik antara sesama anggota kelompok maupun dengan asisten praktikum.IX. DAFTAR PUSTAKA

Budiyanto, Joko. 2009. Fisika Untuk SMA dan MA. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasionalhttp://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100313072525AAqst7v

http://id.wikipedia.org/wiki/PelangiSiswanto. 2009. Kompetensi Fisika. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

QUOTE