DISPERSI DAN DAYA PEMECAH PRISMAAbdurrohman (140310130008)Program Studi Fisika, FMIPA Universitas PadjadjaranKamis, 9 April 2015 Asisten : Renie Adinda PAbstrakDispersi merupakan salah satu sifat dari cahaya sebagai gelombang yang mempunyai definisi sebagai gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni dengan alat spectrometer, gejala dispersi dapat dilihat dengan alat tersebut, selain itu dari spectrometer akan didapat pula sudut dan setelah itu dapat dihitung indeks bias dan panjang gelombang dari masing masing spectrum warna yang terlihat dalam spectrometer, dengan meletakkan prisma di tengah tengah antara teleskop dan kolimator, dalam percobaan ini ada 3 prisma yang dipakai, yakni prisma kaca, prisma berisi methanol dan prisma berisi glyserin, untuk prisma kaca dari hasil percobaan didapat indeks biasnya sebesar 1.13 dengan KRS sebesar 25.6 % karena n literaturnya sebesar 1.5,sedangkan untuk prisma methanol didapat indeks bias sebesar 1.08, dan prisma glyserin sebesar 1.05 Kata Kunci : Dispersi, Spektrometer, indeks bias

I. Pendahuluan Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki sifat dualisme gelombang-partikel. Salah satu sifat gelombang cahaya ialah cahaya bisa didispersikan oleh suatu prisma. Dengan adanya dispersi ini cahaya polikromatik bisa menjadi cahaya monokromatik. Sehingga akan ada sinar yang memiliki panjang gelombang tertentu yang akan menghasilkan warna ungu hingga merah. Untuk bisa mengidentifikasi panjang gelombang sinar, maka kita harus mengetahui indeks bias prisma yang digunakan. Maka dari itu dilakukan percobaan Dispersi dan Daya Pemecah Prisma dengan bertujuan untuk mempelajari cara kerja spectrometer, menentukan indeks bias dari berbagai cairan dalam prisma berrongga, menentukan indeks bias berbagai prisma gelas, menentukan garis spectrum air raksa dan menunjukkan hubungan antara indeks bias dengan panjang gelombang. II. Teori DasarCahaya merupakan gelombang transversal yang termasuk gelombang elektromagnetik. Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x 108 m/s . [1]DispersiKebergantungan panjang gelombang cahaya terhadap indeks bias suatu bahan disebut juga dispersi. Ketika seberkas cahaya putih jatuh ke permukaan gelas prisma. Sudut refraksi (yang terukur relatif terhadap normal) untuk panjang gelombang yang lebih pendek sedikit lebih kecil daripada sudut refraksi untuk panjang gelombang yang lebih panjang. Panjang gelombang cahaya yang lebih pendek (ke arah spektrum violet) akan membengkok ke arah normal sebanding dengan panjang gelombang cahaya yang lebih panjang. Dengan demikian, berkas cahaya putih akan terdispersikan menjadi beberapa komponen warna atau beberapa panjang gelombang.[2]

Gambar 1. Peristiwa dispersi cahaya[7]Pembiasan Cahaya Pada Prisma Prisma adalah benda bening (transparan) terbuat dari bahan gelas yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu. Bidang permukaan ini disebut bidang pembias, dan sudut yang dibentuk oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias (sudut A ).Jika kita lewatkan suatu sinar dilewatkan kepada suatu priema, maka sinar datang dari udara masuk ke prisma disisi sebelah kiri (sinar AB). Sinar ini akan dibiaskan mendekati garis normal pertama N1 (sinar BC). Sinar BC adalah sinar yang datang dari prisma gelas menuju sisi sebelah kanan (bidang batas gelas-udara). Sinar ini dibiaskan menjauhigaris normal kedua N2 ketika meninggalkan prisma (sinar CE). Anda dapat melihat bahwa sinar yang keluar dari prisma tidak sejajar dengan sinar datang mula-mula. Jadi , arah sinar diubah setelah memasuki prisma.Jika sinar datang mula-mula (sinar AB) dan sinar bias akhir (sinar CE) kita perpanjang di dalam prisma, maka keduanya berpotongan di titik P. Sudut deviasi D ialah sudut apit yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang mula-mula dengamn sinar akhir dalam prisma.III. Percobaan

3.1 Alat dan bahan Spektrometer Pemegang lampu Lampu Hg Power supply Prisma kaca Prisma Methanol dan Glyserin

3.2 Metode eksperimen

Setelah alat spectrometer tersebut diset seperti gambar di atas, nyalakan power supply nya, tunggu beberapa menit. Kemudian letakkan prisma di tengah tengah antara teleskop dan kolimator, lalu spectrometer tersebut dikalibrasi, setelah itu cari spectrum warna pada prisma pada teleskop spectrometer dengan menggerakkan teleskop kea rah kiri dan kanan, catat sudut dari warna tersebut dari arah kiri dan arah kanan. Lakukan yang sama dengan mengganti prisma yang dipakai dengan prisma methanol dan prisma glyserin. IV. Data dan Analisa Prisma kaca

Prisma Methanol

Prisma Glyserin

AnalisaPada percobaan dispersi cahaya ini terbukti bahwa cahaya polikromatik yang melewati sebuah prisma akan diuraikan menjadi cahaya monokromatik. Namun, pada percobaan setiap cahaya monokromatik memiliki intensitas yang berbeda-beda, Selain itu, cahaya monokromatik yang teramati sangat sempit, sehingga terjadi kesulitan dalam pengukuran sudut deviasinya. Agar tidak demikian, sebaiknya teleskop pada spektrometer yang digunakan memiliki perbesaran yang lebih tinggi lagi, agar cahaya monokromatik yang teramati menjadi jelas.Pada data percobaan yang diperoleh teramati bahwa sudut deviasi yang dihasilkan oleh berbagai jenis prisma (prisma kaca berukuran besar, prisma berongga berisi gliserin, dan prisma berongga berisi methanol ) yang digunakan memiliki sudut deviasi yang berbeda. Hal ini membuktikan bahwa indeks bias prisma sangat mempengaruhi sudut deviasi dari cahaya monokromatik. Selain itu, pada pengukuran sudut putarn spektrometer ke arah kanan dan ke arah kiri, tidak memiliki besar sudut yang sama. Hal ini dikarenakan kanan merupakan sudut datang, sedangkan kirimerupakan sudut biasnya. Sehingga, selisih dari sudut tersebut merupakan deviasi minimumnya. Pada pengolahan data bisa ditentukan indeks bias dari masing-masing prisma yang digunakan dari sudut deviasi yang telah diperoleh, karena pada dasaranya sudut deviasi itu bergantung pada indeks bias prisma dan kecepatan cahaya dalam medium juga bergantung pada indeks bias mediumnya. Dengan sudut sebesar 600 didapat . yang kemudian dihitung nilai indeks bias tidap warna. Kemudian dari setiap indeks bias dari setiap warna tersebut dirata-ratakan sebagai indeks bias dari prismanya. Untuk prisma kaca dari hasil percobaan didapat indeks biasnya sebesar 1.13 dengan KRS sebesar 25.6 % karena n literaturnya sebesar 1.5,sedangkan untuk prisma methanol didapat indeks bias sebesar 1.08, dengan KSR sebesar 22,7 % dan prisma glyserin sebesar 1.05 dengan KSR sebesar 28.4 %. Dari hasil tersebut dapat dilihat KSR yang didapat cukup besar yang membuktikan bahwa ada kendala saat mencatat sudutnya. Setelah itu dari data panjang gelombang literature nya sesuai dengan spectrum warnanya, didapat grafik hubungan antara indeks bias setiap warna dengan panjang gelombangnya, seharusnya grafik tersebut linier ke bwah karena hubungan antara indeks bias dengan panjang gelombang adalah berbanding terbalik semakin besar panjang gelombangnya maka semakin kecil indkes biasnya, akan tetapi yang terjadi pada percobaan ini tidak seperti teorinya, menjadi fluktuatif kadang naik dan kadang turun. Hal ini dikarenakan penglihatan saat mengamati spectrum warna yang terlihat pada spectrometer kurang akurat sehingga warna yang tercatat dan terlihat tidak sesuai. Kendala tersebut yang membuat hubungan antara indeks bias warna dan panjang gelombangnya menjadi tidak sesuai.V. SimpulanDari hasil percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :1. Cara kerja dari spectrometer-ganiometer dapat dipelajari yaitu, cahaya dari sumber cahaya datang melewati celah sempit kolimator. Lalu jatuh ke prisma, yang akan dibiaskan cahayanya dan dideviasika dengan sudut yang berbeda. Selanjutnya ditangkap oleh teleskop yang posisinya dapat digerakkan2. Indeks bias dari berbagai cairan dalam prisma berrongga (methanol dan glyserin) dapat ditentukan. Yaitu besar indeks biasnya sebesar 1.08 (methanol) dan 1.05 (glyserin)3. Indeks bias prisma dari prisma gelas juga dapat ditentukan dengan nilai sebesar 1.13 dengan KSR 25.6 % 4. Garis spectrum air raksa dapat dietentukan 5. Hubungan antara indeks bias dengan panjang gelombang dapat ditunjukkan dari grafik percobaan Daftar Pustaka[1] mohtar.staff.uns.ac.id/files/2008/08/cahaya-optika.ppt (akses pukul 16:18 tgl 8-4-2015)[2] Tipler, Paul A & Mosca, Gene. 2008. Physics For Scientist and Engineers Six Edition. New York :W. H. Freeman and Company