eksperimen fisika 1
-
Upload
pendidikanfisika -
Category
Documents
-
view
78 -
download
4
description
Transcript of eksperimen fisika 1
Modul Praktikum Experimen Fisika I
Disusun Oleh:
Tim Asisten Experimen Fisika I
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
2 Praktikum Experimen Fisika I
1. VISKOSITAS
I. JUDUL
Viskositas
II. TUJUAN
Menentukan viskositas larutan NaCl
III. DASAR TEORI
Viskositas / kekentalan merupakan gaya gesekan antara molekul-molekul yang
menyusun suatu fluida. Viskositas adalah gaya gesekan internal fluida. Jadi molekul-
molekul yang membentuk suatu fluida saling bergesekan ketika fluida tersebut
mengalir. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik
menarik antara molekul sejenis). Viskositas adalah ketahanan aliran suatu cairan
(fluida) pada pengaruh tekanan atau tegangan. Viskositas cairan dapat dibandingkan
satu sama lain dengan adanya koefisien viskositas (h).
Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas
yang rendah, dan sebaliknya bahan – bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki
viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskos, Newton menyatakan hubungan antara
gaya–gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai geseran dalam (viskositas) fluida
adalah konstan sehubungan dengan gesekannya.
Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian, dimana perbandingan
antara tegangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter inilah
yang disebut dengan viskositas. Aliran viskos dapat digambarkan dengan dua buah
bidang sejajar yang dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang tersebut. Suatu bidang
permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan fluida setelah, sejajar dengan suatu
bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika bidang bagian atas itu ringan, yang
berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidah ada gaya
tekan yang bekerja pada lapisan fluida. Suatu gaya F dikenakan pada bidang bagian
atas yang menyebabkan bergeraknya bidang atasdengan kecepatan konstan v, maka
fluida dibawahnya akan membentuk suatu lapisan – lapisan yang saling bergeseran.
Setiap lapisan tersebut akan memberikan tegangan geser (s) sebesar F/A yang seragam,
dengan kecepatan lapisan fluida yang paling atas sebesar v dan kecepatan lapisan fluida
paling bawah sama dengan nol.
Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang
dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika mengalir karena
3 Praktikum Experimen Fisika I
gravitasi melalui viskometer Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan
dengan waktu yang dibutuhkan bagi suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui
(biasanya air) untuk lewat 2 tanda tersebut.
IV. ALAT DAN BAHAN
1. 1 set alat viscometer (selang, pompa suntik, tabung Oswalt, termometer, pengaduk,
penyangga tabung)
2. Gelas kimia
3. Stopwatch
4. Aquades
5. Larutan NaCl 4%, 8%, 12%, 16%, 20%
V. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Mempersiapkan tabung viskometer Oswalt.
2. Mencatat suhu pada tabung Oswalt.
3. Mengisi tabung Oswalt dengan larutan NaCl 4% dengan cara memompa larutan
NaCl sampai pada ketinggian diatas batas atas dan tahan permukaan larutan tersebut
dengan menutup selang memakai jari.
4. Melepaskan / membuka penutup selang dan mengamati penurunan permukaan
larutan NaCl.
5. Ketika larutan NaCl sampai batas atas, tekan tombol start stopwatch.
6. Ketika larutan NaCl sampai batas bawah, tekan tombol stopwatch dan mencatat
waktunya, mengulangi percobaan selama 5 kali.
7. Mengulangi langkah 3-6 dengan menggunakan larutan NaCl 8%, 12%, 16%, 20%.
VI. HASIL PERCOBAAN
larutan Waktu (t dalam sekon)
1 2 3 4 5
Aquades
NaCl 4%
NaCl 8%
NaCl 12%
NaCl 16%
NaCl 20%
4 Praktikum Experimen Fisika I
VII. ANALISA DATA
a. Analisa Kuantitatif
- Menentukan nilai
=ρNaCl. tNaCl
ρaquades. taquades x
aquades
- Menentukan kesalahan pengukuran
∆ =∑|̅ −
n|
n
b. Analisa Kualitatif
- Prinsip kerja
- Pembahasan grafik hubungan antara konsentrasi NaCl dengan waktu alir dan
konsentrasi NaCl dengan viskositas NaCl,
- Analisa hasil percobaan
VIII. PEMBAHASAN
- Prinsip dasar
- Fungsi-fungsi alat yang digunakan saat percobaan
- Analisa kesesuaian hasil percobaan dengan teori, jika ada perbedaan alasannya
kenapa
IX. KESIMPULAN
Menjawab tujuan dari percobaan
5 Praktikum Experimen Fisika I
2. TEGANGAN PERMUKAAN ZAT CAIR
I. JUDUL : Tegangan Permukaan Zat Cair
II. TUJUAN : Menentukan besar tegangan permukaan air (air aki merk flying star)
dan Ethanol (Alkohol 96%)
III. DASAR TEORI
Sebuah jarum yang memiliki densitas beberapa kali dari densitas air dapat diam di
atas permukaan air. Serangga air dapat berjalan di atas permukaan air, kaki mereka membuat
lekukan pada permukaan air tetapi tidak masuk ke dalamnya. Fenomena yang terjadi dalam
kehidupan sehari-hari tersebut merupakan contoh peristiwa tegangan permukaan.
Gambar 2.1 Serangga di Atas Permukaan Air
(Sumber: andreasap.multiply.com)
Tegangan permukaan terjadi karena permukaan zar cair cenderung untuk menegang,
sehingga permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini dipengaruhi oleh adanya gaya
kohesi antara molekul air. Pada zat cair yang adhesiv berlaku bahwa besar gaya kohesinya
lebih kecil daripada gaya adhesinya dan pada zat yang non-adesiv berlaku sebaliknya.
Tegangan permukaan cairan didefinisikan sebagai gaya per satuan panjang yang
bekerja di sepanjang permukaan cairan. Molekul-molekul cairan memberikan gaya tarik satu
dengan lainnya. Ada gaya total yang besarnya nol pada molekul di dalam volume cairan tetapi
molekul permukaan ditarik ke dalam volume. Karena adanya gaya total yang arahnya ke dalam
cairan, maka cairan yang terletak di permukaan cenderung memperkecil luas permukaannya
dengan menyusut sekuat mungkin. Hal ini yang menyebabkan lapisan cairan pada permukaan
seolah-olah tertutup oleh selaput elastis yang tipis.
Tetesan air hujan yang jatuh bebas berbentuk bola karena bentuk bola memiliki luas
permukaan yang lebih kecil untuk volume tertentu dibandingkan dengan bentuk-bentuk yang
lainnya.
6 Praktikum Experimen Fisika I
Gambar 2.2 Tetesan Air Hujan Berbentuk Bola
(Sumber: cahyasuciw21.blogspot.com)
Gambar 2.3 Tegangan Permukaan Pada Kawat Berbentuk U
(Sumber: landasanteori.blogspot.com)
Pada gambar di atas sebuah kawat dilekukkan membentuk huruf U, dan kawat yang
kedua sebagai peluncur diletakkan pada ujung-ujung kawat berbentuk U. Ketika perangkat
sederhana itu dimasukkan ke dalam larutan sabun dan dikeluarkan, maka akan membentuk
lapisan cairan. Lapisan memberikan gaya tegangan permukaan yang menarik peluncur dengan
cepat menuju bagian atas kawat berbentuk U (jika berat peluncur tidak terlalu besar). Ketika
peluncur ditarik ke bawah sehingga memperbesar luar lapisan, molekul-molekul akan bergerak
dari bagian dalam cairan ke dalam lapisan permukaan. Lapisan permukaan tidak teregang
dengan mudah seperti lembaran karet, sebaliknya lebih banyak permukaan dibentuk oleh
7 Praktikum Experimen Fisika I
molekul-molekul yang bergerak dari bulk cairan.Untuk mempertahankan peluncur berada pada
kesetimbangan, diperlukan gaya ke bawah F = w + T. Dalam kesetimbangan, F sama dengan
gaya tegangan permukaan yang diberikan lapisan sabun pada peluncur. Anggap ℓ panjang dari
peluncur kawat. Lapisan cairan itu memiliki dua sisi permukaan, sehingga gaya F bekerja pada
panjang total 2ℓ. Tegangan permukaan (surface tension) dalam lapisan didefinisikan sebagai
perbandingan antara gaya tegangan permukaan F dengan panjang d di mana gaya bekerja.
d
Fγ (1)
Dalam hal ini d = 2 ℓ maka,
2
Fγ (2)
di mana F = m g
Tegangan permukaan adalah gaya per satuan panjang. Satuannya dalam SI adalah
newton per meter (N/m), tetapi satuan cgs lebih sering digunakan.
1 dyne/cm = 10-3 N/m = 1 mN/m.
Tabel 2.1 Nilai Tegangan Permukaan Cairan Berdasarkan Percobaan.
Cairan yang bersentuhan
dengan udara 1 atm
Suhu (0C) Tegangan permukaan
(mN/m atau dyne/cm)
Benzena 20 28.9
Karbon tetraklorida 20 26,8
Etanol 20 22,3
Gliserin 20 63,1
Raksa 20 65,0
Minyak zaitun 20 32,0
Air sabun 20 25,0
Air 0 75,6
Air 20 72,8
Air 60 66,2
Air 100 58,9
Oksigen -193 15,7
Neon -247 5,15
Helium -269 0,12
8 Praktikum Experimen Fisika I
Nilai terendah dari tegangan permukaan terjadi dalam cairan gas mulia neon dan
helium, di mana gaya tarik menarik antara atom-atomnya sangat lemah. (Untuk alasan yang
sama, unsur-unsur tersebut tidak membentuk senyawa.) Umumnya tegangan permukaan fluida
mengalami penurunan saat terjadi kenaikan suhu, tabel diatas memperlihatkan sifat ini untuk
air. Suhu berhubungan dengan energi gerak molekul dalam bahan. Saat suhu bertambah dan
molekul cairan bergerak lebih cepat, pengaruh interaksi antar molekul akan berkurang pada
gerakannya dan tegangan permukaan akan berkurang.
Nilai tegangan permukaan air pada saat bersentuhan dengan udara pada suhu yang
berbeda secara lebih detail dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Tabel 2.2 Nilai Tegangan Permukaan Air Terhadap Suhu
(sumber: Vargaftik, 1983:819)
Suhu (0C) Tegangan permukaan
(mN/m atau dyne/cm)
5 74,95
10 74,23
15 73,50
20 72,75
25 71,99
30 71,20
35 70,41
40 69,60
45 68,78
50 67,94
55 67,10
60 66,24
65 65,36
70 64,47
75 63,58
80 62,67
85 61,75
90 60,62
9 Praktikum Experimen Fisika I
95 59,87
100 58,91
Sedangkan nilai tegangan permukaan ethanol berdasarkan suhu adalah sebagai
berikut:
Tabel 2.3 Nilai Tegangan Permukaan Ethanol Terhadap Suhu
(sumber: Ghahremani, 2011: 216)
Suhu (0C) Tegangan permukaan
(mN/m atau dyne/cm)
0 24,05
10 23,22
20 22,39
30 21,55
40 20,72
50 19,89
60 19,06
70 18,23
“Pada dasarnya tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi oleh beberapa faktor
diantaranya suhu dan zat terlarut. Keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan
mempengaruhi besarnya tegangan permukaan terutama molekul zat yang berada pada
permukaan cairan berbentuk lapisan monomolekular yang disebut molekul
surfaktan”(Giancoli, 2001). Menurut Francis (1994: 314), “Tegangan Permukaan suatu zat cair
yang bersentuhan dengan uapnya sendiri atau udara ternyata hanya bergantung pada sifat zat
cair itu dan suhunya.”
Menurut Victor (1993: 19), “Kegiatan tegangan permukaan adalah menaikkan
tekanan di dalam tetes kecil cairan atau di dalam jet kecil cairan.”
F
10 Praktikum Experimen Fisika I
Gambar 2. 4 Gaya yang Bekerja Pada Tetes Cairan
Untuk tetes kecil yang berbentuk bola dengan jari-jari r seperti gambar di atas, gaya
yang bekerja adalah F = m g sehingga dapat dirumuskan:
d
gmγ (3)
di mana d adalah keliling dari ujung luar pipa yang meneteskan cairan dan berjari-jari r.
Sehingga d dapat dirumuskan:
d = 2 π r (4)
Berat tetesan cairan yaitu m g = ρ V g
Sehingga tegangan permukaan dapat dirumuskan:
rπ2
gVργ (5)
di mana:
γ = tegangan permukaan (N/m)
r = jari-jari luar ujung pipa (m)
ρ = massa jenis cairan (kg/m3)
V = volume satu tetesan (m3)
IV. Alat dan Bahan
1. Alat tegangan permukaan
2. Air (air aki merk flying star)
3. Etanol 96%
V. Prosedur Percobaan:
1. Isi buret dengan air.
2. Buka klem sehingga air menetes sedikit demi sedikit
3. Catat banyaknya tetesan air yang mengisi gelas ukur sebanyak 2cm3.
4. Ulangi percobaan sebanyak 10 kali.
5. Catat hasilnya pada tabel pengamatan.
6. Ulangi langkah nomor 1-6 untuk Ethanol
7. Ukur suhu bahan yang digunakan
11 Praktikum Experimen Fisika I
VI. HASIL PERCOBAAN
1. Air Suhu : 300C
No N NN 2NN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Σ
2. Ethanol Suhu : 300C
No N NN 2NN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Σ
12 Praktikum Experimen Fisika I
VII. ANALISA DATA
1. Analisis Kuantitatif
Teknik yang digunakan untuk menganalisis data yang diperoleh yaitu:
Mencari jumlah tetes rata-rata untuk air volume 2 cm3
n
totalNN
Ralat dari N : 1nn
NNΣNΔ
2
KR = 100%N
NΔ
Mencari keseksamaannya: KR100%Ks
NΔNN terbaik
Mencari volume satu tetes air:
3cmN
2V
Ralat dari V : 22
2
22
NΔN
2NΔ
N
VΔV
KR = 100%V
ΔV
Mencari keseksamaannya: KR100%Ks
ΔVVVterbaik
Mencari nilai tegangan permukaan:
rπ2
gVργ
Ralat dari γ : 22
2
2
2
2
Δr3
2
r
γΔg
g
γΔV
V
γΔγ
22
2
2
2
2
2
Δr3
2
rπ
gVρΔg
rπ2
VρΔV
rπ2
gρ
KR = 100%γ
Δγ
Mencari keseksamaannya: KR100%Ks
13 Praktikum Experimen Fisika I
Δγγγ terbaik
2. Analisis Kualitatif
a. Membandingkan hasil secara percobaan disesuai dengan teori
b. Faktor penyebab perbedaan
VII. Pembahasan:
1. Prinsip kerja praktikum
2. Rumus mencari tegangan permukaan zat cair
3. Menyebutkan besar tegangan permukaan air dan etanol secara teori
4. Menuliskan besar tegangan permukaan secara percobaan
IX. Kesimpulan
1. Besarnya tegangan permukaan air (air aki merk flying star) berdasarkan percobaan
adalah (71,0±2,57)x10-3 N/m. Sedangkan besarnya tegangan permukaan Ethanol
(Alkohol 96%) berdasarkan percobaan adalah (21,2±0,809)x10-3 N/m
14 Praktikum Experimen Fisika I
3. SEL SURYA
I. JUDUL
Karakteristik Tegangan dan Arus Solar Sel
II. TUJUAN
1. Melakukan pengukuran karakteristik sel surya terhadap variabel intensitas
cahaya dan menggambarkannya dalam bentuk kurva hubungan I dan V.
2. Menentukan gaya gerak listrik (ggl) yang dihasilkan oleh sel surya.
3. Menentukan hambatan dalam (r) dari sel surya.
III. DASAR TEORI
Pada umumnya sel surya terbuat dari bahan semikonduktor. Salah satu bahan
sel surya adalah kristal silikon (c-Si). Bahan ini merupakan silikon murni (elektron
valensi 4) yang diberi pengotoran (impuriti) bervalensi 3 sehingga menjadi silikon tak
murni (kekurangan sebuah elektron). Silikon jenis ini kemudian diberi nama silikon
tipe-p. Sebuah silikon murni yang diberi pengotoran bervalensi 5 (kelebihan sebuah
elektron) juga menghasilkan silikon tipe-n. Sambungan kedua jenis silikon ini akan
membentuk persambungan (junction) PN. Pada batas sambungan akan timbul sebuah
celah energi atau energi gap (Eg) yang membatasi pita valensi dengan pita konduksi.
Pada semikonduktor c-Si, energi gap nya sebesar 1,11 eV, artinya bila elektron
pada pita valensi Si memperoleh energi foton yang lebih besar dari 1,11 eV maka
elektron tersebut akan mampu melewati celah energi dan berpindah menuju pita
konduksi (Beaser, 1992). Perpindahan elektron-elektron ini menyebabkan terjadinya
aliran elektron pada pita konduksi hingga terjadi aliran arus listrik.
Deskripsi matematis yang merupakan syarat agar elektron berpindah dari pita
valensi ke pita energi dinyatakan dalam bentuk :
EghvE ... (1)
dengan h = konstanta planck (6,63x10-34J) dan v = frekuensi cahaya yang jatuh pada
permukaan sel surya. Frekuensi ini dapat dinyatakan sebagai hubungan :
cv ... (2)
Untuk c = kecepatan gelombang cahaya (3x108m/s) dan = panjang gelombang
cahaya.
15 Praktikum Experimen Fisika I
Perpindahan elektron-elektron dari pita valensi ke pita konduksi menimbulkan
dua macam gerak pembawa muatan, yaitu gerak elektron-elektron pada pita konduksi
dan gerak hole (lubang) pada pita valensi dengan arah gerak kedua pembawa muatan
tersebut saling berlawanan.
Arus keluaran (I) serta tegangan (V) yang dihasilkan ketika sel memperoleh
penyinaran merupakan karakteristik setiap sel surya. Karakteristik ini selalu disajikan
dalam bentuk kurva hubungan I dan V. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
karakteristik sel surya dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan suhu permukaan sel.
Arus keluaran (I) berbanding lurus dengan intensitas cahaya, sedangkan
tegangan (V) berubah secara logaritmik. Isc menyatakan arus hubung singkat dan Voc
menyatakan tegangan listrik rangkaian terbuka, arus dan tegangan maksimum terjadi
pada saat sel surya menghasilkan daya (jumlah watt) maksimum.
Bila dirunut secara matematis berdasarkan konsep Hukum Ohm, maka dapat
ditentukan besarnya kuat arus I yang mengalir dalam rangkaian yaitu :
r
vEssI
... (3)
Dengan Ess = ggl sel surya ketika dikenai cahaya. r = hambatan dalam sel surya. V =
beda tegangan yang besarnya diatur oleh hambatan geser (Rs) dan I = arus keluaran sel
surya.
Sebagai catatan, jika :
Rs besar, maka nilai EssVocV sehingga I-0
Rs kecil, maka nilai V=0 sehingga I=Isc
IV. ALAT DAN BAHAN
No. Nama Alat Bahan Gambar Jumlah
1. Lampu duduk 1 unit
2. Voltmeter 1 buah
3. Amperemeter 1 buah
4. Rheostat 1 buah
5. Kabel penghubung Secukupnya
16 Praktikum Experimen Fisika I
6. Sel Photovoltaic 1 unit
7. Luxmeter 1 buah
V. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menyusun rangkaian seperti skema.
2. Menempatkan lampu didepan sel surya pada jarak 25cm.
3. Menyalakan lampu dengan intensitas tertentu.
4. Mengukur tahanan geser Rs hingga diperoleh arus dan tegangan sel surya.
5. Mencatat nilai tegangan yang terbaca pada voltmeter.
6. Mencatat nilai arus yang terbaca pada amperemeter.
7. Mengulang prosedur diatas dengan intensitas cahaya yang berbeda.
VI. HASIL PERCOBAAN
Voltase (v) Intensitas I = 700 lx Intensitas I = 1200 lx
Arus (mA) Arus (mA)
Sumbu x Sumbu y
0
0,05
0,1
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
17 Praktikum Experimen Fisika I
0,50
0,55
0,60
VII. ANALISA DATA
1. Analisa Kuantitatif
Penentuan hambatan dalam sel surya.
Isc
Essr
Dimana : Ess = ggl sel surya
Isc = arus keluaran sel ketika V=0 pada tiap intensitas cahaya
2. Analisa Kualitatif
a. Kurva hubungan I dan V
b. Analisa ggl sel surya dan pengaruhnya terhadap penambahan intensitas
cahaya.
c. Analisa hambatan dalam sel surya dan pengaruhnya dengan
penambahan intensitas cahaya.
VIII. PEMBAHASAN
1. Hasil
a. Ggl sel surya
Nilai ggl sel surya adalah ketika tidak ada arus yang mengalir pada
rangkaian sel surya. Besar ggl sel surya adalah 0,6V.
b. Hambatan dalam sel surya
Besarnya hambatan dalam sel surya adalah kk 34,017,0 .
c. Kurva karakteristik sel surya
Tabel :
Voltase (v) Intensitas I = 700 lx Intensitas I = 1200 lx
Arus (mA) Arus (mA)
Sumbu x Sumbu y
0
0,05
0,1
18 Praktikum Experimen Fisika I
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
2. Pembahasan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan diperoleh kurva
karakteristik sel surya seperti pada gambar yang telah digambarkan pada poin
hasil. Kurva tersebut memperlihatkan hubungan antara arus keluaran terhadap
tegangan sel surya untuk dua intensitas cahaya yang berbeda beda.
Dari kurva tersebut terlihat bahwa arus keluaran sel surya sebanding
dengan intensitas cahaya yang mengenai sel surya. Semakin besar intensitas
cahaya maka arus yang dihasilkan sel surya akan semakin besar. Arus listrik
yang dihasilkan cenderung konstan.
Untuk tegangan 0,6volt arus menurun tajam sehingga besarnya ggl sel
surya (Ess) adalah 0.6volt (tegangan maksimum yang dihasilkan sel surya
ketika sel surya disinari cahaya).
Berdasarkan kurva tersebut nilai ggl tidak dipengaruhi oleh intensitas
cahaya sedangkan nilai hambatan dalam sel surya tergantung pada intensitas
cahaya.
Berdasarkan praktikum, besar hambatan dalam sel surya adalah
kk 34,017,0 .
IX. KESIMPULAN
Menjawab tujuan
19 Praktikum Experimen Fisika I
1. FOTOMETRI
I. JUDUL : Fotometri Dengan Variasi Jarak (Lampu Tanpa Selubung)
II. TUJUAN :
Menentukan intensitas cahaya bohlam sebagai fungsi daya listrik yang diserap oleh
bohlam.
Mengetahui hubungan jarak dengan intensitas cahaya
III. DASAR TEORI
FOTOMETRI (PENGUKURAN CAHAYA).
Fotometri adalah : Suatu ilmu yang mempelajari bagian dari optik yang mempelajari mengenai
kuat cahaya(intensity) dan derajat penerangan(brightness)
Dalam fotometri dikenal besaran-besaran :
FLUX CAHAYA (F)
Definisi : Energi cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya per detik.
Satuan : Lumen.
INTENSITAS CAHAYA (I)/KUAT CAHAYA.
Intensitas cahaya adalah konsep dari konsentrasi lampu pada arah tertentu setiap detiknya. Hal
ini dilambangkan dengan symbol I. Satuannya adalah candela (cd).
Secara umum sebuah sumber lampu cahayanya tidak akan berpendar secara merata ke
semua arah. Tetapi bilamana kita membayangkannya sebagai sebuah kerucut yang runcing
dengan satu titik cahaya, maka pancaran cahayanya baru dapat tersebar secara merata. Dimana
konsentrasi cahaya pada kerucut tersebut ada sama dengan perpendaran cahaya pada kerucut
dibagi dengan permukaan kerucut yang digambarkan sebagai ruang sudut pada kerucut
tersebut. Hasilnya disebut sebagai intensitas cahaya (I), yang diukur dalam satuan candela
dalam lingkup bidang kerucut.
Sehubungan dengan fotometri, intensitas cahaya juga dapat didefinisikan sebagai Flux cahaya
yang dipancarkan oleh sumber cahaya per detik.
Satuan : Kandela atau
Untuk bola : Dv = 4p
20 Praktikum Experimen Fisika I
Maka : F = 4pI
KUAT PENERANGAN (E).
Definisi : Fluks cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya per satuan luas bidang yang
menerima cahaya tersebut. Penerangan pada sebuah titik diatas suatu permukaan berbanding
lurus dengan cosinus sudut antara cahaya jatuh dan arah normal. Hal ini disebut Hukum cosinus
dari Lambert.
Rumus : E = 2d
IE menurut LAMBERT.
Keterangan E = kuat penerangan (LUX)
d = jarak
I = kuat cahaya
Satuan : = Lux
1 LUX adalah Kuat penerangan suatu bidang, dimana tiap-tiap m2 didatangi oleh flux cahaya
1 Lumen.
IV. ALAT DAN BAHAN
1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi :
a. Papan
b. Lampu
c. Generator
d. Penjepit buaya
e. Penggaris
f. Lux meter
g. Kabel
V. CARA KERJA
1. Menyiapkan alat dan bahan percobaan.
2. Mengukur intensitas cahaya sebelum lampu dinyalakan.
3. Memasang lampu pada tempatnya
4. Menghubungkan lampu dengan generator untuk menentukan tegangannya dengan
menggunakan jepit buaya.
21 Praktikum Experimen Fisika I
5. Meletakkan luxmeter pada tempatnya.
6. Menghubungkan generator pada arus listrik.
7. Gelapkan ruangan percobaan.
8. Menyalakan lampu.
9. Atur jarak luxmeter dan catat hasil nilai yang tertera pada luxmeter. (ulangi percobaan
sebanyak 4 kali dengan nilai tegangan yang berbeda-beda)
Gambar .Rancangan Alat Percobaan
VI. HASIL PERCOBAAN
Tabel hasil percobaan
Dengan V=120 volt
No Jarak (m) E (Lux)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Dengan v= 160 volt
22 Praktikum Experimen Fisika I
No Jarak (m) E (Lux)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
VII. ANALISA DATA
a. Analisa Kuantitatif
Masukkan data hasil percobaan kedalam tabel seperti dibawah ini:
No R (cm) R(m) E (Lux) x¯² ln E z=(1/R²)
1
2
3
4
Dst
Keterangan :
R = jarak lux meter denganlampu
E = angka yang terterapada lux meter
z = 1/R2
23 Praktikum Experimen Fisika I
1. Memasukkan data kedalam ms. Excel dengan menggunakan statistik linier, dengan
grafik kemudian menghasilkan persamaan liniernya dan nilai R2 (kuadrat jarak).
2.Membandingkan hasil yang didapat dari masing-masing percobaan.
b. Analisa Kualitatif
Prinsip kerja
Analisa hasil percobaan
Analisa grafik hasil percobaan
VIII. PEMBAHASAN
Prinsip dasar
Fungsi masing-masing alat percobaan
IX. KESIMPULAN