Bab i, Bab II, Bab II, Bab v Dan Daftar Pustaka

Laboratorium Fisika GelombangDepartemen Fisika

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sumatera Utara

Jl Bioteknologi No.1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari tidak lepas dari pengaruh cahaya. Cahaya ada dua macam

yaitu cahaya polikromatik dan monokromatik. Pada cahaya polikromatik adalah cahaya yang

memiliki banyak warna. Selain itu cahaya juga memiliki sifat-sifat seperti gelombang seperti

difraksi dan interferensi. Difraksi adalah gejala penyebaran arah yang dilalui oleh seberkas

gelombang cahaya ketika melalui celah sempit. Apabila celah sempit lebih kecil dari panjang

gelombang, maka gelombang akan mengalami difraksi. Sedangkan jika celah lebih besar dari

panjang gelombang , maka tidak terjadi gejala difraksi.

Untuk dapat mengamati garis spectrum warna yang terbentuk maka digunakan alat

spectrometer. Data yang akan didapatkan nantinya adalah besarnya sudut telihatnya spectrum dan

warna spectrum yang dapat teramati. Besarnya susut difraksi dapat dilihat dengan merotasikan

teropong melalui beberapa sudut . sehingga dengan sudut datang yang berbeda akan dapat diketahui

besarnya jarak antar celah (d) dalam kisi.

Pemahaman tentang gejala difraksi pada cahaya tidak cukup melalui teori saja. Dengan

dilakukanya eksperimen fisika tentang gejala difraksi dan dapat mengetahui cara kerja spekrometer.

Sehingga akan diperoleh kesesuaian antara teori yang didapat dengan praktik yang dilakukan.

Peristiwa yang terjadi akibat sebuah gelombang cahaya melewati kisi contohnya adalah

difraksi dan interfernsi. Apabila gelombang cahaya melalui sebuah celah, maka titik yang terdapat

pada celah tersebut berfungsi sebagai sumber gelombang sekunder.

1.2 Tujuan percobaan

1. Untuk mengetahui indeks bias larutan.

2. Untuk mengetahui nilai konsentrasi larutan gula (mol).

3. Untuk mengetahui cara kerja refraktometer Abbe.

BAB II




Dasar Teori

Bedasarkan pengalaman seberkas cahaya yang lewat pada sudut miring dari satu medium ke

medium lainnya . katakanlah dari udara ke air, mengalamai defleksi diantara dua permukaan

medium. Pembengkokan sinar ketika melewati satu medium ke medium lainnya yang berbeda

disebut dengan refraksi, dan hal ini bertanggung jawab atas terjadinya efek akrab seperti distorsi

benda terlihat sebagian terendal di dalam air.

Ketika sinar pergi dari udara ke dalam air sepanjang normal terhadap permukaan antara

mereka, itu hanya terus di sepanjang jalan yang sama. Namun, ketika memasuki air di setiap sudut

lain, dibengkokkan ke arah normal. jalan yang reversibel, sehingga sinar yang muncul dari air

dibengkokkan jauh dari normal karena memasuki udara.

Refraksi terjadi karena perjalanan cahaya pada kecepatan yang berbeda di dua media. mari

kita lihat apa yang terjadi pada bidang gelombang datang AB. ketika melewati pada sudut miring

dari media di mana kecepatan adalah v1 ke sebuah medium di mana kecepatan adalah v2, di mana v2

kurang dari v1. pada t = 0 gelombang datang AB hanya datang dalam kontak dengan penghubung

antara dua media. setelah waktu t, akhir B dari muka gelombang mencapai permukaan di c, dan

geloimbang sekunder dalam medium pertama. dan jarak AD lebih pendek dari SM. muka

gelombang dibiaskan sesuai bergerak ke arah yang berbeda dari muka gelombang insiden.

Sudut i antara gelombang datang yang mendekat dan antarmuka antara dua media yang

disebut sudut datang dari gelombang datang, dan r sudut antara muka gelombang surut dan

antarmuka telah melewati disebut sudut bias.

= dan = ………………………………………………...(2-1)

Karena BC = v1t dan AD = v2t

……………….………………………………………..(2-2)

Dan jadi kita punya

…………………………...…………………………………….(2-3)

Hasil ini begitu berguna diketahui sebagai hokum snell setelah menemukan, tujuh belas abad

astronomi belanda wilebrord snell. Itu berbunyi “rasio sinus dari sudut datang dan refraksi adalah

sama dengan rasio kecepatan cahaya dalam dua media”. Refraksi, seperti refleksi dapat

digambarkan dengan ketentuan model sinar dari cahaya.




Mengapa cahaya perjalanan lebih lambat dalam medium materi daripada di ruang hampa ?

medium terdiri dari atom yang mengandung elektron. ketika gelombang cahaya tiba di atom

elektron menyerap energi dari gelombang ketika mereka mulai berosilasi pada frekuensi yang sama.

osilasi ini kemudian kembali memancarkan gelombang cahaya dengan frekuensi ini. Karena inersia

dari elektron dan karena mereka terikat untuk atom, osilasi mereka tertinggal sedikit di belakang

dari gelombang yang masuk. hasilnya adalah kecepatan gelombang dalam medium yang kurang

dari kecepatan dalam ruang bebas.

Refraksi tidak terbatas pada gelombang cahaya. contoh mencolok refraksi dapat diamati

pada gelombang air yang mendekati pantai yang landai. terlepas dari arah gelombang di perairan

terbuka, arah mereka menjadi lebih dan lebih tegak lurus terhadap garis pantai karena mereka

datang lebih dekat. alasannya adalah bahwa kecepatan gelombang air berkurang di perairan dangkal

karena gesekan dengan bagian bawah, sehingga muka gelombang bergerak menuju ke pantai yang

semakin dipengaruhi oleh perubahan kecepatan dan ayunan sekitar sampai sejajar dengan pantai.

Rasio diantara kecepatan dari cahaya c di ruang beabs dan kecepatan v di sebuah medium

padat disebut dengan indeks refraksi dari medium. Semakin besar indeks dari refraksi, semakin

besar pembelokan dari sinar cahaya yang terbiaskan masuk kedalam atau menjauhi medium.

Symbol untuk indeks refraksi adalah n, jadi

…………………………………………………………………….(2-4)

Index refraction =

Ini hal mudah untuk kembali menulis hokum snell dengan ketentuan indeks refraksi n1 dan

n2 dari dua media berturut. Di dalam medium kecepatan cahaya masing-masing

and …………………………………………………(2-5)

Dan juga hokum snell menjadi

…………………………………………..………(2-6)

Ini selalu tertulis didalam bentuk

……………………………………………………….(2-7)




Indeks bias medium tergantung sampai batas tertentu pada frekuensi cahaya yang terlibat,

dengan frekuensi tertinggi memiliki nilai tertinggi n. di kaca biasa indeks bias untuk cahaya violet

adalah sekitar satu persen lebih besar dari itu untuk lampu merah, misalnya. karena indeks bias

yang berbeda berarti tingkat yang berbeda defleksi ketika sinar memasuki atau meninggalkan

media, sinar yang mengandung lebih dari satu frekuensi dibagi menjadi angka yang sesuai balok

berbeda ketika dibiaskan. efek ini, disebut dispersi.

Fenomena menarik yang dikenal refleksi total yang dapat terjadi ketika cahaya melewati

dari satu medium ke lainnya yang memiliki indeks bias lebih rendah, misalnya dari air atau kaca

untuk udara. dalam hal ini sudut bias lebih besar dari sudut insiden, dan sinar cahaya dibengkokkan

jauh dari normal. sebagai sudut insiden meningkat, sudut tertentu ic kritis tercapai dimana teh dua

media dan tidak bisa melarikan diri. sinar mendekati batas pada sudut datang lebih besar dari sudut

kritis dipantulkan kembali ke dalam media itu berasal dari, dengan malaikat refleksi yang sama

dengan sudut datang seperti dalam contoh lain dari refleksi.

Untuk menemukan nilai dari sudut kritis, kita tentukan i = ic dan r = 90θ dalam hukum snell,

dan kita dapatkan, karena sin 90θ = 1,

n1 sin ic = n2 sin 90θ

sin ic =

untuk sebuah sinar dari air menuju udara,

sin ic =

ic = 49θ

(Arthur Beiser)

Hal ini juga diketahui bahwa antar cahaya yang bengkok ketika mereka melwati batas antara

dua zat. Dalam bab 10 kita belajar bahwa efek ini disebut reraksi. Refraksi terjadi karena kecepatan

cahaya melwata dua jenis medium yang berbeda. (sifat dari medium yang memperlambat kecepatan

cahaya disebut densitas optic, dan secara umum itu berhubungan dengan massa jenis. Nilai standard

untuk c di bab sebelumnya adalah kecepatan cahaya pada medium vakum, hal ini lebih lambat dari

medium fisik.

Di bab 10 kita ditunjukkan bagaimana refraksi terjadi, menggunakan model gelombang dating.

Seperti gelombang dating mendekati batas antara dua media. Umumnya nilai khusus seperti air dan kaca

berada pada nilai di antara 1.3 sampai 1.6, tapi bisa sangat tinggi untuk sifat transparan seperti batu




permata. Untuk nilai n dari udara hamper mendekati 1. Beberapa contoh dari indeks bias refraksi tertera

pada table 2.1

Material N

Permata 2.42

Udara 1.00

Gliserin 1.47

(Tabel 2.1)

Frekuensi dari gelombang cahaya tetap konstan ketika cahaya melalui sebuah batas diantara

medium dari indeks bias dari refraksi. Gelombang menjadi lebih dekat ke garis normal ketika

melewati medium yang lebih rapat, tapi frekuensi dari osilasi tidak berubah. Oleh karena itu

panjang gelombang harus dirubah menjadi dengan hubungan

……………………………………………….….……. (2-8)

𝝺n = ……………………………………………………....(2-9)

Dimana 𝝺n adalah panjang gelombang di dalam medium dengan indeks refraksi n, dan 𝝺 adalah

panjang gelombang di dalam vakum, dimana kecepatan cahaya adalah c.

Kita mempelajari di bab 10 sudut refraksi berhubungan dengan sudut datang (dimana

keduanya didefinisikan sebagai sudut dari tegak lurus ke permukaan) hubungan ini disebut dengan

hokum snell. Jika kita mendefinisikan θ1 dan θ2 dimana sudut diantara sinar yang masuk dan keluar

dan tegak lurus terhadap permukaan antara media yang indeks bias adalah n1 dan n2, kemudian kita

mempunyai

n1 = n2 …………………………………………….……..(2-10)

Hubungan ini berlaku untuk perjalanan cahaya di kedua arah melintasi batas antara media dengan

indeks bias yang berbeda. Kita hanya perlu ingat bahwa sudut lebih kecil dalam medium dengan

kerapatan optik yang lebih tinggi. Karenanya, cahaya melewati kaca jendela sebenarnya

membungkuk dua kali, sekali saat memasuki kaca dan sekali setelah meninggalkan itu, dan, saat

melewati, arahnya lebih hampir tegak lurus terhadap bidang panel daripada di udara di kedua

samping. Sinar keluar meninggalkan kaca setelah menjalani kedua refraksi sejajar dengan sinar

yang masuk , tapi tidak pada tempatnya.

Ketika cahaya mengenai permukaan mengalami refleksi, sama hukumnya sederhana, sekali

lagi seperti yang dibahas dalam bab 10. Sudut dari refleksi selalu sama dengan sudut datang,




dimana keduanya dihitung sehubungan dengan tegak lurus terhadap permukaan refleksi..

Selanjutnya kita punya

…………………………………………………………..……(2-11)

Dimana ini di ketahui sebagai hokum dari refraksi.

Dua persamaan sederhana, dimana persamaan (2-3) dan (2-4), rumus dasar dari analisi

system optic. Kompleksitas utama yang ikut bermain muncul ketika permukaan melengkung,

daripada permukaan pesawat, yang digunakan untuk refleksi dan refraksi.

(Theodore P. Snow)

Sebelumnya kita telah mencatat fakta perjalanan cahaya di garis lurus dalam medium

homogens. Ketika cahaya adalah insiden pada permukaan batas, beberapa cahaya tercermin.

Beberapa dari cahaya juga diserap. Tetapi dalam banyak zat transparan sebagian besar cahaya

menembus materi dan muncul di sisi lain, seperti, misalnya, dalam kasus piring kaca.

Gelombang cahaya (atau sinar) yang memasuki medium lain miring akan menjalani

perubahan mendadak dalam arah jika kecepatan gelombang dalam medium kedua adalah berbeda

dari yang di pertama. ini membungkuk jalan cahaya disebut refraksi.

Pensil dicelupkan miring melalui permukaan air tampaknya menjadi bengkok tajam di mana

memasuki air. koin sehingga ditempatkan di bagian bawah cangkir untuk disembunyikan oleh sisi

cangkir mungkin menjadi terlihat ketika gelas yang sudah diisi dengan air. obyek tampak diperbesar

dan terdistorsi bila dilihat melalui permukaan melengkung botol ini adalah contoh dari pembiasan

cahaya saat melewati dari satu material ke yang lain hukum sederhana refraksi memungkinkan

pembangunan lensa untuk kacamata, bantu, kamera, teleskop, dan mikroskop, yang memperpanjang

kegunaan dari mata kita.

Refraksi. dianggap kasus yang paling sederhana refraksi, yaitu gelombang pesawat

pertemuan permukaan pesawat. AB merupakan gelombang pesawat maju, OA dan PB adalah sinar

normal terhadap gelombang depan, dan NA adalah normal terhadap permukaan media pada A. arah

insiden sinar OA didefinisikan oleh angele kejadian i, yang membuat dengan NA normal. pesawat

berisi sinar insiden dan normal ke permukaan disebut bidang kejadian. r sudut antara sinar

dibiaskan AC dan normal disebut sudut bias. sinar insiden, sinar bias, dan normal terhadap terletak

permukaan pada bidang yang sama.

Refraksi dapat dijelaskan berdasarkan teori gelombang cukup sederhana. Biarkan SS '

mewakili permukaan batas antara dua bahan optik dan AB gelombang pesawat dua bahan optik dan

AB depan gelombang pesawat di media pertama di instan salah satu ujung balok memasuki medium

kedua. Panjang gelombnag Huygen mulai dari A akan memindahkan AC jarak dalam medium




kedua dalam waktu yang sama bahwa gelombang bergerak membentuk B ke D dalam media

pertama. seperti aslinya wavefront AB pindah , panjang gelombang sekunder akan dimulai dari titik

yang berurutan , seperti A ' dan A " , pada permukaan SS ' di sebelah kanan A. ketika titik B dari

muka gelombang aslinya telah mencapai D , semua gelombang sekunder akan menyebar ke medium

kedua . Akan ada gelombang CD depan baru dalam medium kedua yang merupakan amplop semua

panjang gelombang sekunder. Karena gelombang perjalanan lebih lambat dalam medium kedua

dibandingkan yang pertama, maka gelombang baru CD tidak sejajar dengan muka gelombang AB

asli . cahaya telah dibiaskan. Garis putus-putus konstruksi menunjukkan bahwa gelombang akan

mencapai posisi C'D dalam waktu yang dipertimbangkan jika terus berlanjut.

Dari perhitungan tersebut kita menyadari ketika sinar dari cahaya melewati dari satu

material ke material lain dimana yang kecepatannya kurang dari material pertama, sinar itu

mendekati garis normal. Jika perjalanan cahaya dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat,

sinar akan menjauhi garis normal. Ini merepresentasikan akan keadaan dimana arah dari

perambatan cahaya terbalik.

Indeks dari refraksi. Setelah arah cahaya dating berubah dari satu medium ke medium lain

bedasarkan diatas kecepatan dari cahaya di dalam dua medium kita bisa menggunakan rasio dari

dua kecepatan yang dituangkan dalam persamaan pada refraksi. Sifat dari indeks suatu refraksi

bergantung pada setiap medium, mungkin didefinisikan sebagai rasion dari kecepatan v1 dalam

medium pertama ke dalam kecepatan v2 pada medium kedua

Dalam medium pertama ruang kosong, v1 menjadi kecepatan dari cahaya pada ruang

kosong. Indeks khusus dari refraksi untuk kasus ini disebut dengan indeks mutlak dari refraksi dan

kita akan menuangkannya dengan n tanpa garis.

Indeks relative dihubungkan dengan petunjuk mutlak dari dua medium ketika

dan . Selanjutnya

Hubungan diantara sudut dating I dan sudut refraksi r mungkin di tunjukkan menjadi




ketentuan dari petunjuk refraksi. Cahaya dari B ke D dalam medium pertama dalam waktu yang

sama 2 dan bergerak dari A ke C dalam medium ke dua. Maka

BD = v1 t dan AC = v2 t

Sehingga DA adalah garis tegak lurus ke An dan BA adalah garis tegak lurus ke AO, sudut

DAB = sudut I yang mana serupa dengan sudut ADC = sudut r

Dengan membaginya kita mendapatkan

Atau

Dan

Persamaan menggambarkan fakta , untuk sebuha gelombang dan sebuah medium , rasio dari

sinus dari sudut datang ke sudut refraksi adalah sebuah konstan, tidak bergantung kepada sudut

datang. Pernyataan ini dikembang oleg snell dan diketahui sebagai hukum snell

Nilai angka dari sebuah indeks refraksi adalah karakteristik dari dua medium, tetapi

bergantung juga pada gelombang jalan dari cahaya. Karena indeks dari refraksi dikhususkan tepat

hanya ketika gelombang dari cahaya statis. Selain yang dari disebutkan, sebuah indkes biasanya

untuk cahaya kuning. Indek mutlak dari refraksi untuk udara dibawah kondisi standard adalah

1.0002918 untuk cahaya memiliki gelombang panjang dengan garis S dari (5893 A). setelah itu

indeks mutlak n untuk udara begitu dekat dengan kesatuan, ini mengikuti untuk padat atau cair dari

indeks mutlak dan indeks relative dari udara berbeda hanya sedikit dan itu biasanya tidak

dibutuhkan mengganggu diantara mereka.

Pendangkalan dari efek refraksi. Ketika gelombang datang berbentuk bulat melewati dari

satu material ke lainnya dengan sebuah permukaan tempat, ketentuan gelombang datang berubah

dan ini secara umum tidak lagi bulat.




Untuk beberapa medium ketika kita melihat dari arah normal ke permukaan dari batas, rasio

dari kedalaman sesungguhnya dengan kedalaman yang kita lihat adalah indeks dari refraksi dari

suatu medium.

(Kenneth V. Manning)

Sebagai bagian 24,3 membahas, perjalanan cahaya melalui vakum pada kecepatan c = 3,00 x

108 m/s. juga dapat melakukan perjalanan melalui banyak bahan, seperti udara, air, dan kaca. atom

dalam material menyerap, reemit, dan menyebarkan cahaya, namun. Oleh karena itu, cahaya

perjalanan melalui materi pada kecepatan yang kurang dari c, kecepatan yang sebenarnya

tergantung pada sifat material. secara umum, kita akan melihat bahwa perubahan kecepatan sebagai

sinar cahaya berjalan dari satu material ke yang lain menyebabkan sinar untuk menyimpang dari

arah insiden tersebut. perubahan dalam arah disebut refraksi. untuk menggambarkan sejauh mana

kecepatan cahaya dalam medium materi berbeda dari yang dalam ruang hampa, kita menggunakan

parameter yang disebut indeks bias (atau indeks bias). indeks bias merupakan parameter penting

karena muncul dalam hukum snell tentang pembiasan, yang akan dibahas pada bagian berikutnya.

hukum merupakan dasar dari semua fenomena yang dibahas dalam bab ini.

Indeks refraksi dari sebuah materi adealah rasio dari kecepatan cahaya c dalam sebuah

vakum ke dalah kecepatan v dari cahaya dalam sebuah materi :

Nilai dari n lebih besar dari gabungan karena kecepatan cahaya dalam medium materi lebih

kecil dari di dalam vakum. Untuk contoh, indeks dari refraksi untuk permata adalah n = 2.419, jadi

kecepatan dari cahaya pada permata adalah v = c/n = (3.00 x 108 m/s)/2.419 = 1.24 x 108 m/s.

indeks refraksi untuk udara begitu dekat dengan kesatuan dimana nudara = 1 untuk beberapa tujuan.

Indeks refraksi bergantung sedikit pada panjang gelombang cahaya..

Ketika cahaya mengenai permukaan diantara dua materi yang tranparan, seperti udara dan

air, cahaya secara umum membagi dua bagian. Bagian pertama cahya mengalamai refleksi, dengan

sudut refleksi sama dengan sudut sinar dtang. Sisanya bertransmisi melalui permukaan. Jika sinar

datang tidak mengenai permukaan dengan garis normal maka sinar di teruskan dengan arah yang

berbeda dari sinar datang. Ketika sinar memasuki materi kedua dan berganti arah, maka dikatakan

dia mengalami refraksi dan memiliki sifat diantaranya ;




1. Ketika cahya melalui dari medium dimana indeks relatifnya lebih kecil dan medium

yang dituju lebih besar, sinar refraksi akan mendekati garis normal.

2. Ketika cahya melalui dari medium dimana indeks relatifnya lebih besar dan medium

yang dituju lebih keci, sinar refraksi akan menjauhi garis normal.

Dua kemungkinan ini hokum dari refraksi yang saling bertolak belakang. Maka, sinar yang yang

datang dapat dibalikkan dengan keadaan sinar yang diteruskan. Sinar yang di refleksika berada pada

air daripada udara.

Sudat datang, refraksi dan refleksi dihitung relative terhadap normal. Dengan catatan indeks

refraksi dari udara dinamakan n1 dimana indeks ke dua dinamakan n2., karena semua penamaan kita

seusaikan dengan sudut dari sinar pada medium dan semua variable dihubngkan dengan sinar

refraksi.

Sudut refraksi θ2 bergantung pada sudut datang θ1 dab pada indeks dari refraksi n1 dan n2

dari kedua medium. Hubungan diantara keduanya diketahui sebagai hukum snell refraksi, setelah

matematikawan belanda willebrord snell (1591-1626), yang menemukan eksperimen.

Hukum refraksi snell, ketika cahaya melalui dari suatu materi dengan indeks refraksi n1

kedalam sebuah materi dengan indeks refraksi n2, sinar refraksi, sinar datang, dan garis normal

terhadapat permukaaan diantara dua materi yang sama. Sudut refraksi θ2 berhubungan dengan sudut

datang θ1 dengan rumus

n1 = n2

Kita telah melihat bahwa refleksi dan refraksi gelombang cahaya terjadi secara bersamaan

pada antarmuka antara dua bahan transparan. Penting untuk diingat bahwa gelombang cahaya

terdiri dari sebuah medan magnet listrik, yang membawa energi. prinsip pada konservasi energi

menunjukkan bahwa energi tercermin ditambah energi dibiaskan harus menambahkan hingga sama

dengan energi yang dibawa oleh cahaya kejadian, asalkan tidak ada energi yang diserap oleh bahan.

Persentase kejadian dan indeks bias bahan di kedua sisi intereface tersebut. Misalnya, ketika

perjalanan cahaya dari udara menuju air pada kejadian perpedicular, sebagian besar energi

dibiaskan dan sedikit yang tercermin. Tetapi ketika sudut insiden hampir 90 dan cahaya nyaris

merumput air suatu malam hujan, Anda mungkin telah mengalami silau menjengkelkan yang terjadi

ketika cahaya dari mobil yang melaju hanya merumput jalan basah. dalam kondisi seperti itu,

sebagian besar energi cahaya mencerminkan ke mata.

Hukum snell dapat diturunkan dengan mempertimbangkan apa yang terjadi pada front

gelombang ketika cahaya melewati dari satu medium ke yang lain. luight menyebarkan dari

medium 1, di mana kecepatan relatif besar, ke medium 2, di mana kecepatan lebih kecil, sehingga




n1 kurang dari n2. gelombang tegak lurus terhadap insiden tersebut dan dibiaskan sinar. karena

bagian depannya masing-masing gelombang yang menembus mereka dalam medium 1. Sejalan itu,

sinar bias dalam medium 2 dibengkokkan ke arah normal, seperti yang ditunjukkan gambar.

Meskipun insiden dan dibiaskan gelombang memiliki kecepatan yang berbeda, mereka

memiliki frekuensi yang sama f. fakta bahwa frekuensi tidak berubah dapat dipahami dalam hal

mekanisme atom yang mendasari timbulnya gelombang dibiaskan. ketika gelombang

elektromagnetik menyerang permukaan, medan listrik berosilasi memaksa elektron dalam molekul

medium 2 untuk berosilasi pada frekuensi yang sama dengan gelombang. elektron mempercepat

berperilaku seperti antena atom yang memancarkan "ekstra" gelombang elektromagnetik. yang

menggabungkan dengan gelombang asli. gelombang elektromagnetik bersih dalam media 2 adalah

superposisi dari gelombang asli ditambah ekstra memancarkan gelombang, dan itu adalah

superposisi ini yang constitues gelombang dibiaskan, karena gelombang ekstra juga memiliki

frekuensi yang sama teh sebagai gelombang aslinya.

Ketika cahaya melewati dari medium indeks bias lebih besar menjadi salah satu bias lebih

kecil indeks-misalnya, dari air ke udara dibiaskan tikungan sinar jauh dari normal. sebagai sudut

insiden meningkatkan sudut bias juga meningkat. ketika sudut insiden mencapai nilai tertentu, yang

disebut sudut kritis pembiasan sudut adalah 90. maka dibiaskan poin sinar sepanjang permukaan.

ketika sudut insiden melebihi sudut kritis seperti pada bagian c di gambar, tidak ada dibiaskan

cahaya. semua cahaya datang dipantulkan kembali ke dalam media dari mana ia datang, fenomena

yang disebut refleksi internal total. refleksi internal total hanya terjadi ketika cahaya perjalanan dari

media-indeks yang lebih tinggi menuju menengah indeks lebih rendah.

(John D. Cutnell)

Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan

terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya

adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang

ilmuan dari German pada permulaan abad 20

Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya

dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi zat kemurnian, suhu pengukuran

dilakukan pada suhu 20oC dan suhu tersebut harus benar-benar diatur dan dipertahankan karena

sangat mempengaruhi indeks bias. Harga indeks bias dinyatakan dalam farmakope Indonesia edisi

empat dinyatakan garis (D) cahaya natrium pada panjang gelombang 589,0 nm dan 589,6 nm.

Umumnya alat dirancang untuk digunakan dengan cahaya putih. Alat yang digunakan untuk

mengukur indeks bias adalah refraktometer ABBE. Untuk mencapai kestabilan, alat harus

dikalibrasi dengan menggunakan plat glass standart




Refraktometer Abbe adalah refraktometer untuk mengukur indeks bias cairan, padatan

dalam cairan atau serbuk dengan indeks bias dari 1,300 sampai 1,700 dan persentase padatan 0

sampai 95%, alat untuk menentukan indeks bias minyak, lemak, gelas optis, larutan gula, dan

sebagainnya, indeks bias antara 1,300 dan 1,700.

Indeks refraksi larutan gula tergantung jumlah zat-zat yang terlarut, dan densitas suatu zat

cair, meskipun demikian dapat digunakan untuk mengukur kandungan gula. Cara ini valid untuk

pengukuran gula murni, karena adanya zat selain gula mempengaruhi refraksi terhadap sukrosa.

Oleh sebab itu, pengukuran indeks refraksi dapat digunakan untuk memperkirakan penentuan

kandungan zat kering larutan terutama sukrosa.

Faktor-faktor penting yang harus diperhitungkan pada semua pengukuran refraksi ialah

temperatur cairan dan jarak gelombang cahaya yang dipergunakan untuk mengukur n. Pengaruh

temperatur terhadap indeks bias gelas adalah sangat kecil, tetapi cukup besar terhadap cairan dan

terhadap kebanyakan bahan plastik yang perlu diketahui indeksnya. Karena pada suhu tinggi

kerapatan optik suatu zat itu berkurang, indeks biasnya akan berkurang. Perubahan per oC berkisar

antara 5.10-5 sampai 5.10-4. Pengukuran yang seksama sampai desimal yang ke-4 hanya berarti

apabila suhu diketahui dengan seksama pula.

(http://udin-reskiwahyudi.blogspot.com/2011/10/refraktometer.html)

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan dan bahan

1 Refraktometer : sebagai alat ukur indeks bias dan konsentrasi larutan yang

terdiri dari :

a. Roda pengontrol : untuk mengontrol skal

b. Roda pengunci : untuk mengunci prisma

c. Roda dispersi : untuk menunjukkan skala indeks bias

d. Prisma diam : untuk meletakkan larutan

e. Prisma gerak : untuk penutup prisma diam

2. Illuminator : sebagai sumber tegangan untuk menghidupkan

refraktometer abbe

3. Beaker glass : sebagai tempat untuk larutan

http://udin-reskiwahyudi.blogspot.com/2011/10/refraktometer.html




4. Pipet tetes : untuk mengambil sampel dari beaker glass

5. Tissue : untuk membersihkan peralatan

Bahan :

1. Aquades : sebagai sampel

2. Air tebu : sebagai sampel

3. Yakult : sebagai sampel

4. Sirup Markisa : sebagai sampel

5. Sirup Kurnia : sebagai sampel

6. Scott’s emulsion : sebagai sampel

7. Susu cair cokelat : sebagai sampel

3.2 Prosedur Percobaan

1. Disiapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan.

2. Dihubungkan refrakto dengan illuminator sebagai sumber tegangan AC.

3. Dipasang lampu 8V ke refraktometer dengan baik.

4. Diatur skala pada refraktometer sampai nol searah jarum jam.

5. Dibersihkan kedua prisma dengan menggunakan tissue.

6. Diteteskan sampel tepat pada permukaan prisma dan tidak mengenai tepi dari

prisma.

7. Dikunci roda pengunci pada refraktometer.

8. Diputar roda dispersi untuk menentukan indeks bias,sampai warna pada refrakto

menjadi dua warna.

9. Diamati skala pada refraktometer.

10. Ditentukan indeks bias larutan dan konsentrasi larutan.

11. Dicatat hasil yang diperoleh.




BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Indeks bias larutan dalam praktikum adalah :

Air tebu :

1. Ujung :1,358

2. Tengah :1,362

3. Pangakal :1,362

Sirup :

1. Sirup markisa :1,350

2. Sirup kurnia :1,350

Yakult :1,366

Scolt’s emultion :1,397Susu :

1.Putih :1,357

2.Coklat : 1,358

2. Nilai konsentrasi larutan gula (mol) adalah :




Air tebu :

1. Ujung :16,5

2. Tengah :19

3. Pangakal :19

Sirup :

1. Sirup markisa :11,5

2. Sirup kurnia : 6,5

Yakult :21,5

Scolt’s emultion : 39

Susu :

1. Putih : 15,5

2. Coklat : 16,5

3. Dalam percobaan maka cara kerja refraktometer abbe adalah :

1. Disiapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan.

2. Dihubungkan refrakto dengan illuminator sebagai sumber tegangan AC.

3. Dipasang lampu 8V ke refraktometer dengan baik.

4. Diatur skala pada refraktometer sampai nol searah jarum jam.

5. Dibersihkan kedua prisma dengan menggunakan tissue.

6. Diteteskan sampel tepat pada permukaan prisma dan tidak mengenai tepi dari prisma.

7. Dikunci roda pengunci pada refraktometer.

8. Diputar roda dispersi untuk menentukan indeks bias,sampai warna pada refrakto menjadi

dua warna.

9. Diamati skala pada refraktometer.

10. Ditentukan indeks bias larutan dan konsentrasi larutan.

11. Dicatat hasil yang diperoleh.

5.2 Saran

1. Sebaiknya praktikan mengetahui terlebih dahulu prosedur dan fungsi alat praktikum.

2. Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam menetesi sampel ke alat refraktometer.

3. Sebaiknya praktikan membersihkan tempat dan alat setelah selesai praktikum




DAFTAR PUSTAKA

Beiser, Arthur. 1987. MODERN TECHNICAL PHYSICS. Addison-Wesley publishing: Canada

Halaman: 685-693.

Cutnell, John. 2010. INTRODUCTION TO PHYSICS. Asia: John Wiley and Sons.

Halaman: 796- 802.

Manning, Kenneth V.1959.COLLEGE PHYSICS. Japan: McGraw-Hill Book Company.

Halaman : 485 – 488.

Snow, Theodore P. 1986. PHYSICS. New York: West Publishing Company.

Halaman: 616- 620.


Tanggal akses : 01 Oktober 2013

Jam : 17.20

Medan, 27 September 2013

Asisten Praktikan

( Faisal G. Sibuea ) (Muhammad Balyan)


Bab i, Bab II, Bab II, Bab v Dan Daftar Pustaka

Documents

Transcript of Bab i, Bab II, Bab II, Bab v Dan Daftar Pustaka