Laporan Eksperimen
Pengujian Radiasi Benda
Hitam
OLEH
TAKBIR
RASDIANA RIANG RUBIATI
FISIKA 5
Jurusan Pendidikan Fisika
Fakultas Tarbiyah dan Keguruan UIN Alauddin Makassar
2012
A.
JUDUL
A.
JUDUL
Adapun judul pada
percobaan yang kami
lakukan adalah,
Dalam laboratorium, benda yang paling mendekati radiasi benda hitam adalah radiasi dari sebuah lubang kecil pada sebuah rongga. Cahaya apapun yang memasuki lubang ini akan dipantulkan, dan energinya diserap oleh dinding – dinding rongga berulang kali, tanpa memedulikan bahan dinding dan panjang gelombang yang masuk (selama panjang gelombang tersebut lebih kecil dibandingkan diameter lubang). Lubang ini (bukan rongganya) adalah pendekatan dari sebuah benda hitam. Jika rongga dipanaskan, speaktrum yang dipancarkan lubang merupakan speaktrum kontinyu dan tidak bergantung pada bahan pembuat rongga.
B.
Pendahuluan
B.
Sambungan
….
Sambungan
….
Salah satunya adalah lampu pijar, dimana terlihat filament lampu berwarna kuning ke putih putihan padahal lampu berwarna biru. Hal ini terjadi karena suhu lampu pijar diatas 2000 K. semua benda yang berada pada suhu diatas 2000 K akan memancarkan cahaya putih.
C. Rumusan
Masalah
C. Rumusan
Masalah
1.Bagaimana
karakteristik
benda
hitam?
2.Bagaimaan konsep penyerapan kalor
pada kotak hitam dan putih?
3.Bagaimana perbandingan kenaikan
temperature antara benda hitam
dan benda putih pada daya lampu
yang sama?
D.
Hipotesis
D.
Hipotesis
Pada percobaan ini, kami melakukan pengujian untuk mengetahui temperature yang dihasilkan pada kotak hitam dan kotak putih dengan daya lampu yang sama, dan untuk mengetahui pula temperature kotak hitam dan kotak putih ketika daya lampu yang digunakan kedua lampu berbeda.
E. Identifikasi
Variabel
E. Identifikasi
Variabel
1.Masalah Pertama
a. Variabel Manipulasi yaitu silinder
hitam dan silinder putih
b. Variabel Respon yaitu Temperatur
Udara dalam silinder
c. Variabel Control yaitu Waktu
2. Masalah Kedua
d. Variabel Manipulasi yaitu Daya
lampu
e. Variabel Respon yaitu temperature
Udara dalam silinder
3. Masalah Ketiga
a. Variabel Manipulasi yaitu Daya
lampu
b. Variabel Respon yaitu
temperature Udara dalam
silinder
F. Definisi Operasional
Variabel
F. Definisi Operasional
Variabel
Masalah I Masalah I
1. Variable Manipulasi yaitu Silinder Hitam dan Silinder Putih
2. Variabel Respon yaitu Suhu Udara
Suhu Udara merupakan derajat
panas atau dinginnya udara yang
berada dalam suatu benda yaitu
dalam hal ini suhu udara dalam
silinder putih dan hitam. dimana
dalam percobaan ini suhu udara
dari kalor yang dihasilkan oleh
lampu setelah terhubung dengan
arus PLN pada kedua silinder hitam
dan putih dan suhu ini diukur
dengan menggunakan thermometer.
3. Variable Kontrol yaitu waktu.
Masalah II Masalah II
1. Variabel Manipulasi yaitu Daya Lampu
Daya lampu merupakan laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu
2. Variabel Respon yaitu Suhu Udara
Suhu Udara merupakan derajat panas atau dinginnya udara yang berada dalam suatu benda yaitu dalam hal ini suhu udara dalam silinder putih dan hitam. dimana dalam percobaan ini suhu udara dari kalor yang dihasilkan oleh lampu setelah terhubung dengan arus PLN pada kedua silinder hitam dan putih dan suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer.
3. Variable Kontrol yaitu waktu.
1. Variabel Manipulasi yaitu Daya Lampu
Daya lampu merupakan laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu
2. Variabel Respon yaitu Suhu Udara
Suhu Udara merupakan derajat panas atau dinginnya udara yang berada dalam suatu benda yaitu dalam hal ini suhu udara dalam silinder putih dan hitam. dimana dalam percobaan ini suhu udara dari kalor yang dihasilkan oleh lampu setelah terhubung dengan arus PLN pada kedua silinder hitam dan putih dan suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer.
3. Variable Kontrol yaitu waktu.
Waktu merupakan lamanya jeda waktu yang ditentukan dengan menggunakan stopwatch.
G. Melaksanakan
Percobaan
G. Melaksanakan
Percobaan
1. Alat dan Bahan 1. Alat dan Bahan
a. Bohlam
2 buah
b. Saklar
1 buah
c. Colokan
1 buah
d. Silinder hitam
1 buah
e. Silinder putih
1 buah
f. Thermometer
2 buah
g. Meja landasan kayu 60cm x 50 cm 1
buah
h. Kayu 45 cm
1 buah
i. Kayu 30 cm
3 buah
j. Papan 45 x 40 cm
1 buah
l. Kuas
4 buah
m. Palu-palu
1 buah
n. Gergaji
1 buah
o. Obeng bunga
1 buah
p. Obeng plat
1 buah
q. Isolosi
3 buah
r. Kabel
secukupnya
s. Paku 3 cm, 2 cm, dan 5 cm
secukupnya
2. Prosedur Kerja 2. Prosedur Kerja
a. Menyiapkan alat Pengujian Radiasi Benda Hitam yang telah dibuat sebelumnya,
b. Memasukkan thermometer pada
bagian atas tutup dari keempat
tabung, lalu menentukan terlebih
dahulu t0 (t nol) yang ditunjukkan
pada
thermometer
sebelum
digunakan.
c. Melakukan pengambilan data
Pada tahap I yaitu pengukuran
temperature udara dalam tabung
hitam dan putih dengan daya yang
sama yaitu 5 watt dengan cara
menekan stopwatch dan saklar
yang menghubungkan tabung 1,2
yang berisi lampu yang terlebih
dahulu telah dihubungkan dengan
sumber tegangan PLN.
d. Selanjutnya mengamati kenaikan suhu
yang
ditunjukkan
oleh
kedua
thermometer pada kedua tabung
dengan selang waktu 5 menit tiap
sekali pembacaan data temperature
udara hingga mencapai 5 data untuk
tahan I.
f. Selanjutnya mengamati kenaikan suhu
yang
ditunjukkan
oleh
kedua
thermometer pada kedua tabung
dengan selang waktu 5 menit tiap
sekali pembacaan data temperature
udara hingga mencapai 5 data untuk
tahan II.
g. Kemudian melakukan pengambilan
data yang ketiga seperti pada poin ke
5 namun daya 10 watt diletakkan pada
tabung hitam dan daya 5 watt
diletakkan pada tabung putih.
h. Kemudian mengisi tabel Pengamatan
seperti di bawah ini:
Tabel 1: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang sama (5 watt)
Waktu (Menit)
Temperatur Udara Kotak
Hitam (K)
Temperatur Udara Kotak
Putih (K)
Tabel 2: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit)
Temperatur Udara Kotak
[image:20.720.38.711.9.508.2]Tabel 3: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit)
Temperatur Udara Kotak
Tabel 1: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang sama (5 watt)
H. Hasil
Pengamatan
H. Hasil
Pengamatan
1. Hari Pertama 1. Hari Pertama
Waktu (Menit)
Temperatur Udara Kotak
Hitam (K) (P=5W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=5W)
0 273 273
5 290 288
10 300 295
15 303 298
Tabel 2: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit)
Temperatur Udara Kotak
Hitam (K) (P=5 W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=10 W)
0 273 273
5 320 354
10 330 369
15 333 376
[image:23.720.15.712.17.471.2]2. Hari Kedua 2. Hari Kedua
Tabel 1: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang sama (5 watt)
Waktu (Menit)
Temperatur Udara Kotak
Hitam (K) (P=5W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=5W)
0 273 273
5 298 290
10 308 293
15 310 303
Tabel 2: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit)
Temperatur Udara Kotak
Hitam (K) (P=5 W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=10 W)
0 273 273
5 294 308
10 303 322
15 306 328
[image:25.720.27.718.17.476.2]Tabel 3: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit)
Temperatur Udara Kotak
Hitam (K) (P=10 W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=5 W)
0 273 273
5 304 295
10 320 305
15 325 308
Pada percobaan Pengujian Radiasi Benda Hitam ini, digunakan alat yang dibuat untuk membuktikan bahwa benda hitam memiliki kemampuan radiasi yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan benda putih.
Namun perlu kita mengetahui bahwa pada dasarnya sangat sulit bagi kita menemukan benda hitam sempurnah yakni yang memiliki emisivitas sama dengan satu. Dimana benda hitam adalah suatu benda yang dapat menyerap semua radiasi yang datang padanya. Sehingga pada percobaaan yang kami lakukan ini hanya ingin membuktikan bahwa benda hitam memiliki kemampuan radiasi yang lebih besar, walaupun benda hitam yang kami buat hanyalah suatu analogi dari benda hitam yang sebenarnya yaitu yang memiliki e=1.
I.
Pembahasan
I.
Pada percobaaan yang kami lakukan, kami membuat benda hitam dengan menggunakan tabung yang diberi warna hitam dan benda putih juga digunakan tabung yang diberi warna putih. Kemudian sumber radiasi yang kami gunakan adalah lampu pijar dengan daya yang sama pada pengambilan data pertama dan sumber radiasi yang kedua adalah daya lampu yang berbeda. Selanjutnya dilakukan pengukuran temperature udara dengan menggunakan thermometer.
J.
Kesimpulan
J.
Kesimpulan
pada percobaan yang dilakukan, maka Berdasarkan data yang kami perolehdapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Suatu benda dikatakan benda hitam
yaitusebuah benda yang menyerap semua radiasi yang datang padanya. Dengan kata lain, tidak ada radiasi yang dipantulkan keluar dari benda hitam. Jadi, benda hitam mempunyai harga absorptansi dan emisivitas yang besarnya sama dengan satu.
3. Perbandingan kenaikan temperature udara pada tabung hitam dan tabung putih dengan daya yang sama yaitu temperature udara yang berada pada tabung hitam lebih besar dari pada temperature udara yang ada pada tabung putih, hal ini menandakan bahwa kemampuan radiasi benda hitam lebih besar dibandingkan benda putih.
4. Perbandingan kenaikan temperature udara pada tabung hitam dan putih dengan daya yang berbeda yaitu daya yang besar diletakkan pada tabung putih dan daya yang kecil diletakkan pada tabung hitam, sehingga diperoleh bahwa temperatuur pada tabung putih lebih besar jika dibandingkan tabung hitam. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa tingkat radiasi juga dipengaruhi oleh daya yang ada pada suatu benda.
DAFTAR
PUSTAKA
LAMPIRAN
LAMPIRAN
(Kepingan Sejarah
Pembuatan
Alat Pengujian
Radiasi Benda
Hitam)
(Kepingan Sejarah
Pembuatan
Alat Pengujian
Radiasi Benda
Alat dan
Bahan
Alat dan
Mmbuat Papan
Landasan
Papan Landasan Yang
telah jadi
Membuat penutup
tabung
Membuat penutup
tabung
Memberi lem pada
tabung
Memasang kabel pada statif
untuk lampu dalam tabung
Memasang kabel pada statif
Memasang kabel dalam
tabung
Mengecet papan landasan
yang telah jadi
Rangkaian yang telah selesai
dihubungkan ke sumber
tegangan PLN
Rangkaian yang telah selesai
dihubungkan ke sumber
Rangkaian Pengujian Radiasi
Benda Hitam Yang telah siap
digunakan
Rangkaian Pengujian Radiasi
Benda Hitam Yang telah siap
Melakukan Pengambilan Data
dengan menekan stopwatch dan
saklar secara bersamaan
Melakukan Pengambilan Data
dengan menekan stopwatch dan
Membaca penunjukan skala pada
termometer dan memasukkan
pada tabel pengamatan
Membaca penunjukan skala pada
termometer dan memasukkan