Laporan Praktikum Fisika C-3
Transcript of Laporan Praktikum Fisika C-3
Nama Anggota:
1. Zaidah Alawiyah (1112092)
2. Meitavani (1112104)
3. Silvia Wirastuti (1112107)
4. Ester Relita (1112099)
5. Fairul Cahyadi (1112066)
Pembimbing:
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat dan
karunia-Nya kami telah menyelesaikan praktikum sekaligus laporan tepat pada waktunya.
Laporan ini disusun berdasarkan hasil praktikum dan ditambah dengan referensi dari
berbagai buku yang tentunya berhubungan dengan praktikum ini. Adapun maksud dan
tujuan dalam penyusunan laporan ini adalah sebagai syarat yang diperlukan untuk
menyelesaikan mata kuliah Fisika Dasar. Dalam penyusunan laporan ini kami menyadari
masih banyak kekeliruan dan kekurangannya, untuk itu kritik dan saran yang membangun
sangat kami harapkan demi kesempurnaan laporan ini.
Terima kasih yang sebesar-besarnya kami ucapkan kepada:
1. Allah SWT, atas segala rahmat-Nya sehingga segala sesuatunya bisa berjalan
lancar.
2. Koordinator praktikum serta para laboran, yang membantu serta mengatur
persiapan praktikum.
3. Para co. ass yang tidak bosan-bosannya memberikan bimbingan pada saat
praktkum.
4. Rekan-rekan lainnya yang turut membantu hingga laporan ini bisa
terselesaikan.
Semoga laporan ini bisa bermanfaat bagi para pembaca serta semua pihak yang
membutuhkan.
Jakarta, Desember 2013
Penyusun
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..................................................................................................................i
DAFTAR ISI...............................................................................................................................ii
I. Tujuan Percobaan.................................................................................................................1
II. Teori Dasar...........................................................................................................................1
III. Alat dan Perlengkapan......................................................................................................4
IV. Tugas Pendahuluan...........................................................................................................4
V. Tugas Praktikum...............................................................................................................7
VI. Tugas Akhir......................................................................................................................8
VII. Perhitungan.......................................................................................................................9
ii
I. Tujuan Percobaan
1. Menentukan kuat cahaya dari sebuah lampu pijar dengan cara perbandingan.
2. Menentukan efisiensi radiasi cahaya pada berbagai keadaan
II. Teori Dasar
Cahaya adalah suatu bentuk pancaran tenaga atau energi elektromagnet yang sangat
dibutuhkan dalam kehidupan kita di bumi ini, karena dengan adanya cahaya kita dapat
melihat benda atau sesuatu hal dengan jelas. Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak
menemukan berbagai macam sumber cahaya, misalnya cahaya lampu, lilin, sinar matahari
dan sebagainya. Setiap sumber cahaya memiliki nilai kuat cahaya (intensitas cahaya) yang
berbeda-beda. Untuk mengukur nilai kuat cahaya dari sumber cahaya kita dapat
menggunakan alat yang dinamakan fotometer.
Fotometer merupakan alat yang digunakan mengukur intensitas pencahayaan atau
penyinaran. Prinsip dasar fotometri adalah pengukuran penyerapan sinar akibat interaksi
sinar yang mempunyai panjang gelombang tertentu dengan larutan atau zat warna yang
dilewatinya. Suatu “fotometer” adalah kata umum yang meliputi alat-alat untuk mendeteksi
intensitas cahaya hamburan, penyerapan, fluorensi. Kebanyakan fotometer berlandaskan
pada sebuah fotoresistor atau fotodioda. Masing-masing mengalami perubahan sifat
kelistrikan ketika disinari cahaya, yang selanjutnya dapat dideteksi dengan suatu rangkaian
elektronik tertentu. Sedangkan fotometri adalah bagian dari optik yang mempelajari mengenai
kuat cahaya (intensity) dan derajat penerangan (brightness). Suatu sumber cahaya
memancarkan cahaya dengan intensitas (I) tertentu tergantung pada kuat penerangannya dan
jarak dari suatu titik terhadap sumber cahaya tersebut.
Bohlam menyala karena menyerap daya listrik. Daya listrik tidak seluruhnya diubah
menjadi cahaya, tetapi sebagian berubah menjadi panas. Ini terbukti, ketika bohlam
menyala, kawat wolfram di dalam lampu memijar dan gelas penutupnya menjadi panas.
Bahkan keramik tumpuan lampu juga ikut memanas. Bohlam memancarkan intensitas
cahaya yang besar bila menyerap daya listrik yang besar pula. Daya listrik yang diserap
bohlam sebanding dengan besar tegangan yang terpasang.
1
Intensitas cahaya adalah jumlah energi cahaya yang menembusi luasan secara normal per
satuan wktu per satuan luas. Intensitas cahaya oleh pancaran bohlam biasa diukur dengan
luxmeter, dan dinyatakan dalam satuan lux. Lampu jalanan dapat menyala otomatis ketika
malam hari (intensitas cahaya kecil) karena dilengkapi dengan LDR (Light Dependent
Resistor). LDR merupakan sebuah sensor bergeometri silinder kecil yang nilai tahanannya
besar jika intensitas cahaya yang diterima besar. LDR bereaksi otomatis terhadap intensitas
cahaya. Ada kesetaraan antara nilai terbaca oleh luxmeter dalam lux dan dengan LDR dalam
ohm. Intensitas cahaya berkurang bila jarak dari sumber semakin jauh, dan nilainya berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak dari sumber penerang. Lampu penerang, termasuk bohlam,
disebut berkualitas baik apabila mampu memberikan intensitas cahaya lebih besar pada
konsumsi daya listrik kecil.
Suatu titik cahaya (sumber cahaya) memancarkan radiasi sinar ke segala arah
dengan sama rata. Intensitas penerangan (illuminance) yang diterima pada suatu
bidang (suatu titik) adalah :
IQ=KP
R2 ………………………………………………………………………(1)
Dimana IQ : intensitas penerangan pada titik Q (lumen/m²)
K : konstanta pembanding
P : kuat sumber cahaya (candela atau lumen/steradian)
R : jarak antara sumber S dan Q (m)
Jika konstanta pembanding (K) = 1, maka persamaan (1) menjadi :
IQ=P
R2 ……………………………………………..………………………...(2)
Dengan mengetahui intensitas cahaya pada berbagai titik maka dapat dihitung
efisiensi terang f (luminous efficiency)
F= Arus pancaran sinar cahayaArus pancaranenergi
………………………………………………..(3)
Arus pancaran cahaya dapat diketahui dari intensitas cahaya, dan arus pancaran energy
dapat dihitung dari energi listrik yang diberikan. Hilangnya energi disini akan dipancarkan
2
sebagai energi panas, sinar infra merah dan sebagainya yang tidak memberikan
penerangan.di sini untuk mengukur intensitas cahaya dipakai fotometer sederhana, secara
subjektif dan perbandingan (lihat gambar).
3
Letak fotometer P dapat dipindah-pindah sehingga pada cermin A dan B didapat
bayangan yang sama terang / kuat (sama gelap atau sama terang).
III. Alat dan Perlengkapan
Photometer
Luxmeter
Lampu pijar
Voltmeter
Amperemeter
IV. Tugas Pendahuluan
1. Bila kuat penerangan di suatu titik, yang terletak pada jarak R meter dari suatu
sumber cahaya yang berkekuatan P candle, ialah I 1 lumen/m, maka berikanlah
hubungan yang terdapat antara ketiga besaran itu. (I berbanding lurus atau
berbanding terbalik terhadap besaran apa saja).
2. Berikanlah notasi matematis dari pertanyaan di atas.
3. Gantilah tanda kesebandingan dengan tanda sama dengan, dengan
memasukkan syarat pergantian kedua tanda itu, sehingga terbentuk rumus
untuk menentukan kuat penerangan di suatu titik.
4. Apakah arti fisis dari ketetapan kesebandingan?
5. Bila suatu media tidak padat secara molekuler, maka media itu akan padat
secara optis; Bila suatu media padat secara molekuler, maka media itu tidak
akan padat secara optis. Apa yang dimaksud dengan padat secara optis?
6. Untuk mengetahui kuat suatu sumber cahaya, maka sumber itu dibandingkan
dengan sumber cahaya lain, yang sudah kita ketahui. Coba bandingkan kedua
sumber itu ialah dengan menyinari suatu bidang dengan dua pihak; bidang ini
terletak pada suatu photometer. Bila kuat penerangan yang disebabkan oleh
sumber yang diketahui kita sebut Is, dan jarak sumber dari bidang yang
diterangi ialah s, maka kuat penerangan yang disebabkan oleh sumber yang
akan dicari kita sebut Ix dan jarak sumber dari bidang tersebut ialah x. Buatlah
4
kesehargaan tersebut diatas, dan pertukarkanlah kedudukan besaran-besaran
hingga tersusun rumus untuk menentukan harga Px. Tuliskan rumus lengkap
dengan memasukkan factor kesalahan.
7. Kuat sumber cahaya Ps dapat pula diukur secara listrik. Apakah satuan listrik
kuat sumber cahaya itu? Tuliskan rumus lengkap dengan memasukkan factor
kesalahan.
8. Effisiensi penerangan dinyatakan sebagai:
η=arusradiasi sumber cahayaarusradiasi energi
Arus radiasi sumber cahaya atau juga disebut intensitas atau kuat penerangan
diperoleh dengan mengukur jarak titik atau bidang yang diterangi dari sumber
cahaya, untuk kemudian dihitung dengan rumus kuat penerangan.
9. Sebutkan alat-alat yang anda butuhkan untuk percobaan ini.
10. Buatlah blanko daftar pengamatan yang anda gunakan.
5
Jawaban :
6
V. Tugas Praktikum
1. Siapkan alat-alat anda berupa pensil, ballpoint, tip-x, set penggaris segitiga, busur
derajat, jangka, kertas millimeter, kertas bergaris folio, dan kalkulator.
2. Isilah bon peminjaman alat sesuai dengan alat-alat yang dibutuhkan untuk
praktikum ini.
3. Isilah lembar pangamatan dengan :
Data akademis anda
Data keadaan ruangan praktikum
Tanggal percobaan
Nama asisten pembimbing
4. Lakukanlah percobaab, dan catat semua hasil pengamatan dalam kotak-kotak yang
tersedia.
5. Susunlah rangkaian untuk lampu S dan X; tempatkan photometer diantara kedua
lampu itu. Periksakanlah rangkaian kepada asisten pembimbing.
6. Aturlah besar voltage listrik sesuai instruksi dan geser-geserlah fotometer,
sehingga terdapat kedudukan yang tepat. Catatlah jarak S dan X, serta volt dan
amperemeter.
7. Ulangi percobaan ini sesuai instruksi.
8. Padamkan lampu X dan tempatkan luxmeter dihadapan lampu S. Nyalakan lampu
S dan tempatkan luxmeter sesuai instruksi; catatlah penunjukan luxmeter ini, serta
voltmeter dan amperemeter.
9. Periksalah hasil pengamatan anda kepada asisten pembimbing yang bertugas.
7
VI. Tugas Akhir
1. Buatlah grafik antara jarak dan intensitas lampu S dari percobaan no.8
2. Hitumglah intensitas lampu X untuk berbagi kedudukan.
3. Dari V dan I setiap kedudukan photometer, hitunglah daya listrik yang diserap
lampu X.
4. Hitumglah effisiensi penerangan pada setiap kedudukan photometer.
5. Buatlah grafik antara jarak photometer dan effisiensi penerangan. Berikan ulasan
anda mengenai penyimpangan yang terjadi.
6. Kembalikan semua alat yang anda pinjam kepada petugas, dan serahkan hasil
pengamatan dan perhitungan anda kepada asisten pembimbing yang bertugas.
7. Selesai.
Jawaban :
8
VII. Perhitungan
1. Photometer
A. Rs + Rx = 100 cm
Minimum
a. Hitung rata-rata pembacaan volt meter : (V ±∆V ) = (5.5±0.33 )V
V1 = 5 V ∆V1 = │5.5 – 5│= 0.5 V
V2 = 5.5 V ∆V2 = │5.5 – 5.5│= 0 V
V3 = 6 V ∆V3 = │5.5 – 6│= 0.5 V
V = 5.5 V ∆V = 0.33 V
b. Hitung rata-rata pembacaan ampere meter : (A±∆ A) = (8±0.33 ) A
A1 = 7.5 A ∆A1 = │8 – 7.5│= 0.5 A
A2 = 8 A ∆A2 = │8 – 8│= 0 A
A3 = 8.5 A ∆A3 = │8 – 8.5│= 0.5 A
A = 8 A ∆A = 0.33 A
c. Hitung rata-rata jarak Rs : (Rs±∆ Rs) = (51.4±0.7 3 ) cm
Rs1 = 51.2 cm ∆Rs1 = │51.4 – 51.2│= 0.2 cm
Rs2 = 50.5 cm ∆Rs2 = │51.4 – 50.5│= 0.9 cm
Rs3 = 52.5 cm ∆Rs3 = │51.4 – 52.5│= 1.1 cm
Rs = 51.4 cm ∆Rs = 0.73 cm
9
d. Hitung rata-rata jarak Rx : (Rx±∆ Rx) = (48.6 ±0.73 )cm
Rx1 = 48.8 cm ∆Rx1 = │48.6 – 48.8│= 0.2 cm
Rx2 = 49.5 cm ∆Rx2 = │48.6 – 49.5│= 0.9 cm
Rx3 = 47.5 cm ∆Rx3 = │48.6 – 47.5│= 1.1 cm
Rx = 48.6 cm ∆Rx = 0.73 cm
Maximum
a. Hitung rata-rata pembacaan volt meter : (V ±∆V ) = (10 .5±0.33 )V
V1 = 10 V ∆V1 = │10.5 – 10│= 0.5 V
V2 = 10.5 V ∆V2 = │10.5 – 10.5│= 0 V
V3 = 11 V ∆V3 = │10.5 – 11│= 0.5 V
V = 10.5 V ∆V = 0.33 V
b. Hitung rata-rata pembacaan ampere meter : (A±∆ A) = (11.66±0.22 ) A
A1 = 11.5 A ∆A1 = │11.66 – 11.5│= 0.16 A
A2 = 11.5 A ∆A2 = │11.66 – 11.5│= 0.16 A
A3 = 12 A ∆A3 = │11.66 – 12│= 0.34 A
A = 11.66 A ∆A = 0.22 A
10
c. Hitung rata-rata jarak Rs : (Rs±∆ Rs) = (64.16±2.55 ) cm
Rs1 = 68 cm ∆Rs1 = │64.16 – 68│= 3.84 cm
Rs2 = 61.5 cm ∆Rs2 = │64.16 – 61.5│= 2.66 cm
Rs3 = 63 cm ∆Rs3 = │64.16 – 63│= 1.16 cm
Rs = 64.16 cm ∆Rs = 2.55 cm
d. Hitung rata-rata jarak Rx : (Rx±∆ Rx) = (36.16±2.78 ) cm
Rx1 = 32 cm ∆Rx1 = │36.16 – 32│= 4.16 cm
Rx2 = 39.5 cm ∆Rx2 = │36.16 – 39.5│= 3.34 cm
Rx3 = 37 cm ∆Rx3 = │36.16 – 37│= 0.84 cm
Rx = 36.16 cm ∆Rx = 2.78 cm
B. Rs + Rx = 125 cm
Minimum
a. Hitung rata-rata pembacaan volt meter : (V ±∆V ) = (5±0.66 )V
V1 = 4 V ∆V1 = │5 – 4│= 1 V
V2 = 5 V ∆V2 = │5 – 5│= 0 V
V3 = 6 V ∆V3 = │5 – 6│= 1 V
V = 5 V ∆V = 0.66 V
11
b. Hitung rata-rata pembacaan ampere meter : (A±∆ A) = (7.5±0.66 ) A
A1 = 6.5 A ∆A1 = │7.5 – 6.5│= 1 A
A2 = 7.5 A ∆A2 = │7.5 – 7.5│= 0 A
A3 = 8.5 A ∆A3 = │7.5 – 8.5│= 1 A
A = 7.5 A ∆A = 0.66 A
c. Hitung rata-rata jarak Rs : (Rs±∆ Rs) = (30.33±8.22 ) cm
Rs1 = 18 cm ∆Rs1 = │30.33 – 18│= 12.33 cm
Rs2 = 40 cm ∆Rs2 = │30.33 – 40│= 9.67 cm
Rs3 = 33 cm ∆Rs3 = │30.33 – 33│= 2.67 cm
Rs = 30.33 cm ∆Rs = 8.22 cm
d. Hitung rata-rata jarak Rx : (Rx±∆ Rx) = (84.33±5.55 ) cm
Rx1 = 76 cm ∆Rx1 = │84.33 – 76│= 8.33 cm
Rx2 = 85 cm ∆Rx2 = │84.33 – 85│= 0.67 cm
Rx3 = 92 cm ∆Rx3 = │84.33 – 92│= 7.67 cm
Rx = 84.33 cm ∆Rx = 5.55 cm
Maximum
12
a. Hitung rata-rata pembacaan volt meter : (V ±∆V ) = (9.83±0.89 )V
V1 = 8.5 V ∆V1 = │9.83 – 8.5│= 1.33 V
V2 = 10 V ∆V2 = │9.83 – 10│= 0.17 V
V3 = 11 V ∆V3 = │9.83 – 11│= 1.17 V
V = 9.83 V ∆V = 0.89 V
b. Hitung rata-rata pembacaan ampere meter : (A±∆ A) = (11.16±0.55 ) A
A1 = 10.5 A ∆A1 = │11.16 – 10.5│= 0.66 A
A2 = 11 A ∆A2 = │11.16 – 11│= 0.16 A
A3 = 12 A ∆A3 = │11.16 – 12│= 0.84 A
A = 11.16 A ∆A = 0.55 A
c. Hitung rata-rata jarak Rs : (Rs±∆ Rs) = (89.33±5.77 ) cm
Rs1 = 82 cm ∆Rs1 = │89.33 – 82│= 7.33 cm
Rs2 = 88 cm ∆Rs2 = │89.33 – 88│= 1.33 cm
Rs3 = 98 cm ∆Rs3 = │89.33 – 98│= 8.67 cm
Rs = 89.33 cm ∆Rs = 5.77 cm
d. Hitung rata-rata jarak Rx : (Rx±∆ Rx) = (35 .6 6±5.7 8 ) cm
13
Rx1 = 43 cm ∆Rx1 = │35.66 – 43│= 7.34 cm
Rx2 = 37 cm ∆Rx2 = │35.66 – 37│= 1.34 cm
Rx3 = 27 cm ∆Rx3 = │35.66 – 27│= 8.66 cm
Rx = 35.66 cm ∆Rx = 5.78 cm
2. Hitung intensitas lampu standart untuk jarak 1 m
14