• Tidak ada hasil yang ditemukan

Modul Fisika Dasar II BUKU PANDUAN PRAKT (1)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Modul Fisika Dasar II BUKU PANDUAN PRAKT (1)"

Copied!
58
0
0

Teks penuh

(1)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 1

BUKU PANDUAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR II

TIM PENYUSUN :

1. MASTHURA, M.Si

2. NUR AZIZAH, M.Pd

3. NAZARUDDIN, M.Pd

PRODI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUMATERA UTARA

(2)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 2 VISI DAN MISI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUMATERA UTARA MEDAN

Visi

“Masyarakat pembelajaran berdasarkan nilai – nilai keislaman (Islamic Learning Society) ”

Misi

“Melaksanakan pendidikan, pengajaran, penelitian dan pengabdian kepada

masyarakat yang unggul dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, teknologi dan seni dengan dilandasi nilai – nilai keislaman”

VISI DAN MISI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

Visi

“Menjadi pusat Islamic Learning Society yang unggul dalam pendidikan dan inovasi di bidang sains dan teknologi di Indonesia tahun 2030”

Misi

1. Melaksanakan pendidikan dan pengajaran dalam bidang sains dan teknologi yang mutakhir secara integrative berdasarkan nilai – nilai keislaman

2. Mengembangkan sains dan teknologi secara integrative berdasarkan nilai – nilai keislaman

3. Melakukan pengabdian kepada masyarakat dalam bidang sains dan teknologi bagi kemajuan masyarakat

(3)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 3 VISI DAN MISI PROGRAM STUDI FISIKA

Visi

“Menjadi Pusat Islamic Learning Society secara yang unggul di bidang pendidikan dan pengajaran serta pengembangan ilmu fisika di Indonesia tahun 2030.”

Misi

Misi Program Studi Fisika FASINTEK UINSU adalah:

1. Melaksanakan pendidikan dan pembelajaran dalam bidang ilmu fisika berdasarkan nilai – nilai keislaman.

2. Melaksanakan dan mengembangkan penelitian ilmiah dalam bidang ilmu fisika.

3. Melaksanakan pengabdian kepada masyarakat sebagai implementasi ilmu fisika.

(4)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 4 KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warrahmatullohi Wabarakatuh

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga Penuntun Praktikum Fisika Dasar untuk mahasiswa/i Program Studi Eksakta Universitas Sumatera Utara ini dapat diselesaikan dengan sebaik-baiknya.

Penuntun praktikum ini dibuat sebagai pedoman dalam melakukan kegiatan praktikum Fisika Dasar yang merupakan kegiatan penunjang mata kuliah Fisika disetiap program studi. Penuntun ini mengalami perubahan isi dari penuntun sebelumnya dan perubahan ini dilakukan untuk tujuan mempertegas apa yang hendak dicapai mahasiswa/i melalui setiap percobaan.

Penuntun praktikum ini diharapkan dapat membantu mahasiswa/i dalam mempersiapkan dan melaksanakan praktikum di Laboratorium Fisika Fakultas Saintek UIN SU dengan lebih baik, terarah, dan terencana. Penuntun ini terdiri dari

beberapa percobaan Mekanika, Kalor, Gelombang-Bunyi, Optik dan Listrik-Magnet. Untuk setiap jenis praktikum diberikan tujuan, teori yang relatif singkat, prosedur eksperimen, dan analisis yang harus dikerjakan praktikan.

Pada penulisan laporan (journal) mahasiswa tidak harus mengikuti apa yang tercantum pada penuntun ini, tetapi bergantung pada kenyataan yang dijumpai dalam melakukan praktikum.

Tim penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat dalam penuntun ini, oleh sebab itu kami tim penyusun dengan tangan terbuka selalu menerima saran – saran yang bersifat membangun dan membantu perbaikan penuntun ini untuk penerbitan selanjutnya.

Akhirnya, ucapan terima kasih kepada rekan - rekan yang telah memberikan masukan dalam penyusunan penuntun ini.

Medan, Oktober 2017

(5)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 5 DAFTAR ISI

Halaman

Kata Pengantar 1

Daftar Isi 2

Bab I : Pengenalan Praktikum 3

Bab II : Pelaksanaan Praktikum 7

PERCOBAAN :

M-1 : KARAKTERISTIK ELEMEN LISTRIK 10

M-2 : PENGENALAN OSILOSKOP 13

M-3 : JEMBATAN WHEATSTONE 17

M-4 : INTENSITAS MEDAN MAGNET 21

M-5 : LENSA DAN SUSUNAN 26

M-6 : PERCOBAAN MELDE 37

M-7 : RANGKAIAN RL DAN RC 45

(6)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 6 BAB I

PENGENALAN PRAKTIKUM

1.1 Pendahuluan

Perguruan tinggi merupakan salah satu tempat memperoleh pendidikan yang dapat menciptakan sumber daya manusia yang berkualitas. Dalam usaha meningkatkan mutu pendidikan para mahasiswa diusahakan harus memiliki wawasan pengetahuan serta kemampuan dalam berbagai hal, seperti: konsep, prinsip, kreativitas, keterampilan, dan lain-lain. Salah satu usaha untuk meningkatkan kemampuan konsep dan keterampilan mahasiswa harus melakukan praktikum yang dilaksanakan dalam laboratorium.

Salah satu strategi yang dilakukan adalah dengan penyelengaraan praktikum mata kuliah di laboratorium. Mata kuliah praktikum merupakan kegiatan untuk memberikan pengalaman kepada mahasiswa dalam mengintegrasikan antara teori dan praktek sehingga mahasiswa dapat mengembangkan keterampilannya secara langsung. Beberapa mata kuliah dasar dan unggulan diupayakan untuk terintegrasi dengan praktikum di laboratorium agar skill mahasiswa dapat terbentuk dengan matang. Selain itu mata kuliah praktikum juga bertujuan untuk mengasah keterampilan mahasiswa dalam memahami dan mengerti kegunaan peralatan-peralatan praktikum yang ada di laboratorium fakultas Saintek UIN SU sesuai dengan mata kuliah. Proses pembelajaran praktikum pada masing – masing program studi dilakukan di dalam laboratorium fakultas Saintek UIN SU.

1.2 Tujuan

Tujuan dari Panduan Praktikum Fisika adalah :

 Menunjang perkuliahan, maksudnya merupakan demonstrasi gejala – gejala dan prinsip – prinsip yang diajarkan di dalam perkuliahan

 Mendidik mahasiswa menjadi seorang peneliti yang baik

(7)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 7

 Memenuhi kebutuhan informasi yang diperlukan yang berkenaan dengan pelaksanaan praktikum

1.3 Pengelola Pekerja Laboratorium

Agar kesinambungan dan daya guna laboratorium dapat dipertahankan, laboratorium perlu dikelola secara baik. Salah satu bagian dari pengelolaan laboratorium ini adalah staf atau personal laboratorium. Staf atau personal Laboratorium mempunyai tanggung jawab terhadap efektifitas dan efesiensi laboratorium termasuk fasilitas, alat-alat dan bahan bahan praktikum. Personal Laboratorium, terdiri dari :

 Kepala Laboratorium

Laboratorium dipimpin oleh kepala laboratorium yang harus memahami pengelolaan laboratorium dengan baik, tugas kepala laboratorium, antara lain :

1. Merencanakan, mengadakan alat dan melaksanakan perbaikan fasilitas alat dan bahan untuk kegiatan praktikum sesuai usulan dari laboran

2. Mempertimbangkan atau menyetujui usulan – usulan yang diberikan staf laboratorium, laboran dan para asisten demi kemajuan laboratorium

 Staf Ahli Laboratorium

Staf Ahli lab merupakan pembantu kepala laboratorium di dalam mengawasi jalannya praktikum dan segala kegiatan yang ada di Laboratorium. Tugas Staf Ahli Laboratorium antara lain :

1. Bertanggung jawab dan melakukan koordinasi pada pelaksanaan praktikum sesuai dengan jadwal dan tujuan

2. Menyusun bahan soal untuk responsi praktikum 3. Memberikan penilaian akhir terhadap praktikum

(8)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 8

 Administrasi Laboratorium

Tugas dari administrasi laboratorium, yaitu :

1. Bertanggung jawab dan melakukan koordinasi pada kegiatan administrasi praktikum

2. Melaksanakan kegiatan pendaftaran peserta praktikum

3. Melaksanakan kegiatan administrasi dan pencatatan keuangan praktikum 4. Menyiapkan pelaksanaan responsi praktikum

5. Memberikan layanan administrasi dalam hal mahasiswa

 Laboran/ Teknisi Laboratorium

Merupakan pengelola dan sekaligus sebagai penanggung jawab alat atau bahan praktikum. Tugas dari Laboran/Teknisi Laboratorium :

1. Melaksanakan tugas pelaksanaan praktikum sesuai dengan jadwal dan tujuan

2. Bertanggung jawab pada penyediaan fasilitas peralatan dan bahan yang dibutuhkan selama praktikum

3. Membantu pelaksanaan administrasi harian praktikum di masing - masing laboratorium

4. Membantu pelaksanaan implementasi K3 di laboratorium selama kegiatan praktikum

5. Melakukan koordinasi dengan dosen dan asisten praktikum

 Asisten Laboratorium

Merupakan pengelola kegiatan laboratorium. Dimana asisten pada saat praktikum harus:

1. Menunjang pemahaman konsep

2. Mengembangkan keterampilan dasar laboratorium 3. Mengarahkan pada cara berlaboratorium yang baik 4. Mengarahkan pada keselamatan bekerja di laboratorium

(9)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 9 1.4 Unsur – Unsur Laboratorium Pada Praktikum

1. Tata Bangunan  Mudah dikontrol

 Jauh dari pemukiman/tata-letaknya aman  Memperhatikan pengelolaan limbah  Sesuai dengankebutuhan/jenis lab  Pencahayaan

2. Ukuran

 Per-praktikan diperlukan luas laboratorium kurang lebih 2,5 m2  Jumlah siswa dalam laboratorium maksimal 40 orang

 Tinggi langit-langit minimal 4 m

3. Fasilitas

 Alat dan bahan

 Ruang penyimpanan/lemari alat dan bahan  Ruang persiapan(praktikum)

 Ruang khusus (ruang asam, ruang gelap, ruang steril, ruang timbang, dll)

 Bak cuci dan saluran yang aman  Pintu keluar/masuk yang cukup luas  Alat pemadam api

(10)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 10  Kotak P3K

 Peralatan keamanan khusus

5. Tata Tertib laboratorium  Untuk keselamatan sendiri  Untuk keselamatan orang lain  Untuk keselamatan lingkungan

 Untuk menunjang kelancaran kegiatan laboratorium itu sendiri

6. Kegiatan

Kegiatan utama dari sebuah laboratorium adalah praktikum, dimana konsep dari sebuah praktikum untuk membuktikan teori yang diajarkan pada perkuliahan. Ada berbagai kegiatan praktikum yang dapat dilakukan, salah satunya:

b. Bentuk kelompok kerja praktikum

 Praktikum dengan kelompok sangat ditentukan oleh besarnya kelompok. Biasanya semakin besar kelompok kerja semakin kurang efisien dan efektif.

 Praktikum yang dikerjakan secara individual. Praktikum semacam ini membutuhkan alat – alat percobaan yang sangat banyak.

c. Isi kegiatan praktikum

 Percobaan/pengambilan data

(11)
(12)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 12 BAB II

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

2.1 Peraturan Praktikum

Peraturan yang berlaku untuk pelaksanaan praktikum adalah :

1. Praktikan harus berpakaian rapi dalam mengikuti praktikum (baju berkerah, celana panjang utuh,bersepatu)

2. Praktikan harus mempersiapkan diri dengan baik sebelum dan pada saat mengikuti praktikum

3. Praktikan harus menjawab soal-soal yang diberikan pada tugas pendahuluan untuk kemudian dikumpulkan sebelum melakukan kegiatan praktikum

4. Mahasiswa harus sudah siap sebelum praktikum dimulai.

5. Selama pelaksanaan praktikum sangat diharapkan untuk tidak melakukan kegiatan yang mengganggu kelompok lain atau mengganggu keseluruhan praktikum.

6. Setiap praktikum akan menghasilkan laporan sementara yang harus ditandatangani pada saat akhir praktikum dan distempel untuk kemudian disertakan pada laporan resmi. Laporan sementara harus disiapkan sebelum praktikum dilaksanakan dan dilengkapi saat praktikum dilaksanakan

7. Apabila percobaan yang dilakukan dalam praktikum belum dapat diselesaikan maka harus diselesaikan di luar waktu percobaan sebagai tugas tambahan.

8. Batas akhir penyerahan laporan resmi ditentukan dengan kesepakatan. 9. Peraturan-peraturan lain yang belum dijelaskan dalam peraturan ini akan

ditentukan kemudian apabila diperlukan selama pelaksanaan praktikum. 10. Setiap pelanggaran yang dilakukan terhadap peraturan di atas akan

(13)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 13 2.2 Persiapan Praktikum

1. Praktikan harus mengikuti jadwal praktikum yang ditentukan oleh laboratorium. Penggantian jadwal dapat dilakukan dengan persetujuan asisten serta mempertimbangkan tersedianya peralatan dan waktu untuk praktikum sepanjang tidak mengganggu kegiatan praktikum lain.

2. Menyerahkan tugas pendahuluan kepada asisten pada saat pelaksanaan praktikum. Setelah batas tersebut asisten berhak menolak tugas pendahuluan praktikan dan praktikan dinyatakan gagal untuk praktikum tersebut serta tidak berhak mengikuti praktikum susulan. Keterlambatan akan dikenai sanksi pengurangan nilai tugas pendahuluan 10% dari nilai tugas pendahuluan.

3. Format tugas pendahuluan terlampir. Asisten berhak meminta revisi tugas pendahuluan apabila dinilai salah atau tidak layak.

2.3 Pelaksanaan Praktikum

1. Absensi

a. Praktikan harus melaksanakan praktikum sesuai jadwal terakhir yang disetujui dengan asisten. Praktikan harus datang tepat pada waktu pelaksanaan praktikum untuk melakukan tes awal dan mengisi daftar hadir. Keterlambatan mengurangi nilai kedisiplinan.

b. Praktikan yang tidak menghadiri suatu praktikum dengan alasan yang tidak bisa diterima akan dinyatakan gagal untuk satu praktikum tersebut. 2. Alat dan Bahan

a. Peminjaman alat dan bahan serta pengaturan penggunaan komputer harus mendapat persutujuan asisten

b. Semua alat dan bahan yang dipinjam menjadi tanggung jawab praktikan dan harus dikembalikan dalam keadaan baik pada akhir praktikum. c. Segera melaporkan ketidakberesan alat, bahan atau sarana pendukung

kepada asisten.

(14)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 14 2.4 Sistematika Laporan

Laporan akhir praktikum merupakan dokumentasi hasil pelaksanaan praktikum dari awal sampai akhir. Sistematika laporan ini dibuat dengan menggunakan format laporan standar baku yang diterapkan pada Fakultas Sains & Teknologi UIN SU. Adapun format tersebut sebagai berikut :

Laporan terdiri dari tiga bagian pokok yaitu : A. Bagian Pendahuluan

Bagian pendahuluan terdiri dari : 1. Halaman Judul

2. Kata Pengantar 3. Daftar Isi 4. Daftar Tabel 5. Daftar Gambar

B. Bagian Tubuh atau Isi Laporan

Bagian tubuh atau isi laporan terdiri dari : Bab I : Judul

Bab II : Tujuan Bab III : Teori

Bab IV : Peralatan dan Fungsi Bab V : Prosedur Percobaan Bab VI : Data Percobaan Bab VII : Gambar Percobaan Bab VIII : Analisa Data

(15)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 15 M - 1 KARAKTERISTIK ELEMEN LISTRIK

I. TUJUAN

- Menyelidiki karakteristik I – V dari beberapa elemen listrik seperti lampu pijar, dan resistor,

- Mengenal bahan – bahan yang memenuhi dan tidak memenuhi hukum Ohm.

II. TEORI

Dipakai dua metode sederhana untuk mengukur arus yang mengalir didalam elemen listrik. Metode ini tergantung pada susunan voltmeter dan ammeter pada gambar 1.a dan gambar 1.b. dibawah ini.

Pada gambar diatas ketetapan pengukuran elemen listrik (X) sangat tergantung pada hambatan dalam dari alat ukur RA dan RV, agar pengukuran elemen (X) yang mempunyai hambatan RX terukur dengan tepat maka RA < RV untuk Gambar 1.a dan RA < RV untuk Gambar 1.b.

III. PERALATAN

1.Sumber tegangan AC/DC

2.Ammeter AC/DC, Voltmeter AC/DC 3.Elemen listri, terdiri dari ;

- Lampu pijar 12 V;8 watt - Resistor

(16)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 16 4.Hambatan variabel

5.Saklar

IV. PROSEDUR EKSPERIMEN

A. Lampu pijar

1. Susunlah untai seperti gambar 1.a. Gunakan lampu pijar sebagai elemennya (x) (saklar harus tetap dibuka sebelum untai di-chek oleh Asisten). Hubungkan arus dengan menutup saklar, geserlah hambatan variabel agar beda potensial minimum.

2. Dengan mengatur hambatan variabel ini buatlah variasi beda

potensial dari 1,2,3… 10 volt, potensial maksimum lampu pijar jangan dilampaui. Catatlah besar arus untuk setiap variasi beda potensial tersebut.

3. Ulangilah percobaan diatas dengan megganti untai seperti gambar 1.b. Perhatikan batas ukur dan alat-alat ukur yang dipakai.

B. Resistor

1. Susunlah untai seperti gambar 1.b. Gunakan resistor sebagai elemen (x) (tanyalah Asisten apakah untai sudah benar, sebelum arus dihubungkan).

2. Buatlah variasi beda potensial dari 1,2,3,… 10 volt. Dengan cara memindahkan saklar penunjuk pada sumber tegangan. Catatlah besar arus setiap perubahan variasi beda potensial tersebut.

(17)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 17 V. DATA PERCOBAAN

A. Lampu pijar (8 watt/ 12 Volt) B. Resistor Tegangan

(Volt)

Arus (Ampere)

1

2

3

.

.

.

10

VI. ANALISA DATA

1.Buatlah grafik V – I untuk tiap elemen yang digunakan dan carilah slope garis terbaiknya yang kemudian menjadi Rp

2.Untuk lampu pijar hitunglah Rt dengan rumus : Rt = V2 / P

3.Menghitung % deviasi untuk tiap elemen

Tegangan (Volt) Arus (Ampere)

1

2

3

.

.

.

(18)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 18 M – 2 PENGENALAN OSILOSKOP

I. TUJUAN EKSPERIMEN

1. Mengetahui bagian – bagian Osiloskop beserta fungsinya. 2. Mampu mengkalibrasi osiloskop

3. Mampu menggunakan osiloskop untuk mengukur tegangan AC dan DC (frekeuensi/periode, amplitudo dan tergangan puncak-ke-puncak /Vpp). 4. Menggambar lissajous

II. TEORI EKSPERIMEN

Osiloskop adalah alat yang digunakan untuk menganalisa tingkah laku besaran yang berubah-ubah terhadap waktu, yang ditampilkan pada layar. Dalam osiloskop terdapat tabung panjang yang disebut tabung sinar katode atau Cathode Ray Tube (CRT). Bagian-bagian pokok CRT seperti tampak pada gambar 2.

Keterangan :

1. Pemanas / filamen 2. Katoda

3. Kisi pengatur 4. Anoda pemusat

(19)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 19 5. Anoda pemercepat

6. Pelat untuk simpangan horisontal 7. Anoda untuk simpangan vertikal 8. Lapisan logam

9. Berkas sinar elektron 10. Layar fluorosensi

TR.1 Jelaskan bagaimana prinsip kerja dari tabung sinar katoda sampai bisa terbentuk pola gelombang pada layar osiloskop!

TR.2 Tulis dan lukiskan persamaan gelombang sinus yang merambat dalam arah sumbu-x positif dan jelaskan masing-masing symbol yang dipakai! TR.3 Jelaskan arti istilah-istilah berikut :

a. amplitudo gelombang b. frekuensi gelombang c. periode gelombang d. fasa dan beda fasa

e. Tegangan puncak ke puncak (Vpp)

Pengukuran tegangan menggunakan multimeter, maka tampilan nilai tegangan pada multimeter dapat dianggap menunjukkan nilai tegangan yang sebenarnya. Tapi tidak halnya untuk sumber tegangan AC. Karena seperti di ketahui bahwa tegangan AC merupakan tegangan dengan fungsi dari waktu.. Oleh karena itu dikenal istilah tegangan maksimum dan tegangan efektif yang dirangkai dengan persamaan :

TR.4 Apakah yang dimaksud dengan tegangan maksimum, tegangan effektif dan tegangan puncak ke puncak.?

(20)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 20 osiloskop dapat dilakukan dengan membuat gaelombang lissajous. Dari lissajous yang terbentuk dapat di hitung beda fase sebagai berikut :

sehingga

III. PERALATAN

1. Osiloskop GOS 622G.

2. Function Generator FG-350. 3. Kabel penghubung

4. Multimeter

5. Seperangkat battery sebagai sumber arus DC 6. Kertas grafik (Bawa sendiri )

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

(21)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 21 Secara rinci panel dan modus osiloskop terdiri dari :

1. layar display 2. tombol ON-OFF 3. pengatur intensitas 4. pengatur focus

5. Sumber tegangan 2 Vp-p 6. Pemilih kecepatan horisontal 7. Penggeser gambar arah horizontal 8. Input Chanel-1

9. Pengatur nilai skala vertical Chanel-1 10. Penggeser arah gambar vertical Chanel-1 11. Input Channel-2

12. Pengatur nilai skala vertical Chanel-2 13. Penggeser gambar vertical Chanel-2

14. Pemilih channel dan modus kerja osiloskop

B. Mengkalibrasi osiloskop

(22)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 22 2. Hidupkan osiloskop (dengan saklar on-off). Tunggu kira – kira 30

detik, agar osiloskop cukup panas dan kerjanya mantap 3. Hubungkan kabel osiloskop pada CH1 atau CH2

4. Jepitkan ujung kabel dengan bacaan “CALIB. 0,2-2 V

5. Amati tampilan pada layar osiloskop dan gunakan tombol posisi X dan Y untuk mencari garis

6. Atur Time/Div dan Volt/Div pada osiloskop

C. Mengukur tegangan arus searah (DC)

1. Siapkan osiloskop sehingga siap untuk pegukuran tegangan DC 2. Sebelum mulai pengukuran, perkirakan tegangan yang hendak

diukur. Aturlah tombol Volt/Div pada angka 1 dan 2 3. Ukurlah tegangan yang telah disediakan

4. Amati bentuk gelombang pada layar osiloskop

D. Mengukur tegangan arus bolak balik

1. Siapkan osiloskop sehingga siap untuk pegukuran tegangan DC 2. Sebelum mulai pengukuran, perkirakan tegangan yang hendak

diukur. Aturlah tombol Volt/Div pada angka 1 atau 2 3. Ukurlah tegangan yang telah disediakan

4. Amati bentuk gelombang pada layar osiloskop

E. Menggambar lukisan lissajous

1. Hubungkan osiloskop dengan signal generator 2. Putar tombol time/divs pada kedudukan ”XY”

3. Amati layar osiloskop

(23)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 23 M - 3 JEMBATAN WHEATSTONE

I. TUJUAN

1.Menentukan hambatan beberapa elemen komponen listrik dengan metode nol.

2.Menentukan panjang suatu bahan konduktor dengan metode nol.

3.Mempelajari / membandingkan pemakaian keuntungan metode nol dengan alat ukur analog pada alat – alat ammeter dan volt meter.

II. TEORI

Jembatan Wheatstone merupakan metode yang luas dipakai dalam penentuan hambatan dengan teliti. Jika hambatan ditentukan dari besar arus dan tegangan, maka terdapat dua sumber ralat dalam hasil R, yakni dari volt meter dan ammeter dan pada umumnya meteran listrik yang teliti agak mahal harganya. Tetapi metode jembatan Wheatstone merupakan metode nol dimana meteran ( dalam hal ini galvanometer ) hanya berperan sebagai

petunjuk nol “( null detector ). Ini berarti kepekaan ( sensitivity ) meter yang penting, tetapi skalanya tidak perlu dipakai.

Pada dasarnya hambatan yang hendak di ukur dibandingkan dengan hambatan – hambatan lain yang nilainya diketahui dengan teliti. Metode jembatan Wheatstone dipercobaan ini memakai arus DC, tetapi arus AC dapat juga dipergunakan. Metode jembatan AC dapat diperluas untuk mencakup elemen lain, seperti induktor, kapasitor untai. Jembatan wheatstone (pada gambar LM.1.1 ) dalam banyak aplikasi termasuk percobaan ini, hambatan R1, R2, merupakan kawat hambatan seperti gambar ( LM.1.2 ), dimana besar R1, R2 bergantung pada posisi kontak geser D. Jika jarum galvanometer(G ) menunjukkan nol, berarti bahawa ada arus yang melalui G. Jadi tidak ada beda potensial antara C dan D.

(24)
(25)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 25 Gambar 4. Susunan jembatan Wheatstone Untuk percobaan ini, kawat

hambatan AB

maka jembatan berbanding lurus dengan panjang, maka R1 ~ L1 dan R2 ~ L2 sehingga diperoleh :

Rx = RB ( L2– L1) ………. (6)

Untuk mendapatkan hasil yang teliti hendaknya tidak terjadi L1 dan L2 yang kecil, karena mengakibatkan ralat relatif besar.

Jembatan Wheatstone yang dipakai pada praktek ini cocok untuk hambatan yang kecil sampai sedang, karena hambatan kawatnya hanya beberapa ohm. Untuk hambatan yang tinggi diperlukan galvanometer yang lebih sensitif atau kawat yang hambatannya lebih besar serta g.g.1 yang lebih tinggi.

III. PERALATAN

1.Power Supply Apparatus

2.Bangku hambatan Rb atau beberapa hambatan standard. 3.Galvanometer untuk melihat apakah tegangan Vc = Vd 4.kabel penghubung

5.Dua tahanan yang akan ditentukan besarnya RX(1) dan RX(2)

(26)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 26 7.Mikrometer skrup

8.Meteran

IV. PROSEDUR EKSPERIMEN

1.Susunlah rangkaian seperti gambar 3, saklar K tetap dibuka dan belum dihubungkan dengan sumber arus, setelah rangkaian diperiksa asisten dengan persetujuannya barulah saklar ditutup.

2.Dengan kontak geser D kira – kira ditengah L usahakan agar simpangan jarum galvanometer G sekecil mungkin dengan cara mengubah – ubah besar hambatan RB.

3.Jika penyimpangan G kecil tutuplah kunci KG untuk mendapat kepekaan galvanometer yang lebih tinggi ( hambatan pelindung RP dihubung singkat ) dan carilah posisi kersetimbangan kontak geser yang memberi penyimpangan nol.

Perhatian : jangan memakai skala 0 sebagai patokan melainkan

ganti – ganti tutup dan buka saklar K sambil mengamati apa ada gerak penunjuk galvanometer. Catatlah posisi D ( jarak L1 & L2 ),

ulangi penentuan L1 & L2 sampai 3 kali.

4.Putuskan hubungan dengan sumber arus. Ubahlah letak RB dan RX(1) (RB sekarang terletak pada tempat RX(1) semula dan sebaliknya ).

5.Ulangi langkah ( 2 ) sampai dengan ( 3 ) untuk kedudukan ini. 6.Ulangi percobaan untuk hambatan lain, RX1.

7.Ulangi percobaan untuk RX(1) dan RX(2) dalam keadaan seri. 8.Ulangi percobaan untuk RX(1) dan RX(2) dalam keadaan paralel.

9.Tentukanlah hambatan kawat yang disediakan. Ukurlah diameter serta panjangnya.

(27)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 27 Untuk setiap penentuan, tulislah data sbb :

VI. ANALISA

1.Hitunglah nilai hambatan (Rb) di lihat dari jarak. 2.Carilah panjang kawat

3.Hitunglah penyimpangan (deviasi) hasil pengukuran resistor 4.Hitunglah ketelitian alat ukur dan ralat ukur

M – 4 INTENSITAS MEDAN MAGNET

(28)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 28 I. TUJUAN EKSPERIMEN

Untuk menyelidiki medan magnet akibat arus melalui penghantar lurus yang panjang dengan memakai magnetometer. Efek jarak dari penghantar dan besar arus akan ditunjukkan.

II. TEORI EKSPERIMEN

Menurut hukum Ampere, medan magnet akibat arus I melalui kawat lurus yang tak terhingga panjangnya pada jarak R dari kawat adalah :

B =

.R 2.

μo.I

 ……… (1)

dengan :  = permeabilitas ruang hampa o = 4x 10 -7 . T / A.m –1

R = jari jari penghantar berbentuk lingkaran (m)

Arah B diberi dengan I x R yang mana selalu tegak lurus pada R dan pada I, seperti ditunjukkan pada gambar 4, sesuai dengan hukum tangan kanan.

Medan magnet dapat diukur dilaboratorium tanpa kesulitan. Suatu metode menggunakan magnetometer yang pada dasarnya adalah sebuah kompas dengan batang magnet yang agak pendek, dalam metode ini petunjuk magnetometer menunjukkan resultan dari dua magnet tegak lurus

(29)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 29 satu sama lain. Jika diketahui kuat dari satu medan magnet, maka medan magnet kedua dapat dihitung. Umumnya komponen horizontal medan magnet bumi digunakan sebagai komponen yang konstan dan diketahui dari gambar 5 yang ditunjukkan sebagai Bo, sehingga :

B = B0 tg

…..……….. (2)

Dari pengukuran sudut defleksi, besar B dapat diketahui.

Gambar 6. Cara menentukan B dengan magnetometer

Dalam percobaan, tidak mungkin panjang kawat tak terhingga, perlu ditentukan sebelumnya efek panjang kawat yang terbatas. Dapat dibuktikan dengan memakai hukum Biot Savart bahwa jika titik pengamatan P terletak pada jarak yang sama dari kedua ujung, maka :

B =

R 2

I

o

 

cos θ ………... (3)

Dengan :  = tg–1 ( 2R/L ) L = panjang kawat

(30)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 30 III. PERALATAN

1.PSA (kapasitas > 4A)

2.Tahanan geser (kapasitas > 4A) 3.Ammeter

4.Kawat tembaga yang terpasang pada plat kayu 5.Magnetometer

6.Saklar pembalik

7.Balok-balok kayu untuk mengatur tinggi kawat 8.Mistar dan jangka sorong

Gambar 7. Rangkaian percobaan Intensitas

IV. PROSEDUR EKSPERIMEN

1.Kawat lurus perlu diletakkan tepat kearah utara – selatan diatas meja dengan memakai balok kayu sebagai ganjalan. Arah utara dapat dilihat dari magnetometer.

Perhatikan : Semua bahan magnetik, termasuk pipa air dan meter listrik harus jauh dari magnetometer ( > ½ meter ) supaya tidak mempengaruhi hasilnya. Letakkan megnetometer tepat dibawah pertengahan kawat.

2.Susunlah rangkaian seperti gambar 6. Untai termasuk Ammeter dan kabel penghubung harus dijauhkan dari magnetometer (> ½ meter). Setelah

(31)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 31 diperiksa oleh Asisten, aturlah arus supaya maksimum (> 3,4 A). Arus harus konstan selama pengamatan, jika perlu distel dengan tahanan geser. 3.Dalam percobaan ini diamati efek jarak R pada B lebih mudah mengukur

jarak kawat ke bangku X, lalu jarak h (dari bangku kebatang magnet magnetometer) dapat dikurangi, lihat gambar 6 dimana : R = X –h. Ukurlah h, aturlah balok – balok kayu supaya R + 12 cm. Cheking bahwa penunjukan magnetometer tanpa arus adalah nol. Hindarilah efek peralatan dengan mengamati skala dari posisi tegak lurus.

4.Catatlah tinggi X, dan penyimpangan jarum magnetometer pada kedua ujungnya

1,

2, lalu balikkanlah arah arus dengan saklar pembalik dan amatilah penyimpangan

3,

4. Jika misalnya penunjukan 3500, tulislah

= 100 , untuk penyimpangan.

5.Ulangi (4) diatas, dengan jarak R semakin kecil ( kurangi 1 – 2 cm ) setiap pengamatan.

6.Selidikilah efek arus dengan membuat R beberapa cm yang tetap selama pengukuran selanjutnya. Catatlah

1,

2,

3,

4, untuk beberapa nilai I hingga arus maksimum.

V. DATA PERCOBAAN

1.Susunlah hasil pengamatan

- vs – R langsung pada tabel berikut :

I = ……….. A

(32)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 32 yang memang sulit untuk di ukur pasti ), akibatnya hanya menggeser titik data kearah horizontal melalui jarak konstan. Buatlah grafik ctg

- vs – R ( I konstan ) jika tidak mendekati garis lurus carilah sebabnya, tariklah garis lurus melalui titik – titik data; garis ini tidak diharuskan melalui titik asal, maka jangan memperhatikan titik asal berhubung dengan ralat dalam yang disebut diatas.

(33)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 33 4. Tentukanlah B0 dari hasil eksperimen. Taksirlah ralat dalam B0, perhatikan

bahwa ralat relatif B0 = r. relatif I + r. relatif kemiringan grafik. Ralat mutlak dan kemiringan ditentukan dengan membuat garis ralat, lalu diukur menjadi relatif. Ralat relatif I bergantung pada ketelitian ammeter yang dapat ditanyakan pada asisten.

(34)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 34 M – 5 LENSA DAN SUSUNANYA

I. TUJUAN EKSPERIMEN

1. Menentukan jarak fokus yang dihasilkan oleh beberapa lensa 2. Menentukan sifat – sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa

II. TEORI EKSPERIMEN

Aplikasi lensa paling dasar adalah sebagai kaca pembesar. Jika objek OO' terletak pada jarak S  f dari lensa positif dimana f = jarak fokusnya maka bayangan maya II' yaitu pada jarak S' > f, dan terjadi pembesaran linear. Jarak bayangan mata dari si pengamat harus lebih dari suatu jarak tertentu, yang paling bergantung pada individu, tetapi telah diambil standart 25 cm. Jarak ini disebut dengan jarak pengelihatan paling jelas, atau " Titik dekat". Pembesaran maksimum terjadi apabila harga S' = 25 cm. Alam pembahasan lensa, perlu dibedakan antara pembesaran linear atau lintang, m, dimana :

obyek besar

bayangan besar

m ... (1)

Gambar 8. Pembesaran pada lensa tunggal sebagai kaca pembesar

Akan tetapi dalam banyak aplikasi alat optik, dipakai pembesaran sudut, M.

(35)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 35 seandainya bayangan 1 cm jatuh pada jarak dari mata, sudutnya menjadi a' = 0,004 radian. Sehingga pembesaran sudut sistem ini adalah 4x. rumus dasar adalah :

Dalam aplikasinya, pengertian magnetifikasi sudut berbeda antara teropong dengan mikroskop. Pada teropong sudut benda yang dimaksud adalah sudut yang sebenarnya, sesuai dengan jarak benda dari teropong dan besar benda, akan tetapi pada mikroskop, benda itu boleh diamati dari lebih dekat, sehingga sudut yang dibentuk semakin besar bila semakin dekat. Mengingat diskusi diatas, jarak terdekat dianggap 25 cm.

Contohnya, jika benda terletak pada titik fokus lensa digambar 1,

sedangkan sudut obyek sendiri, dari jarak 25 cm, adalah

25 Karena itu pembesaran sudut menjadi :

f 25

M ... (3)

(36)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 36 TEROPONG BINTANG

Teropong bintang sederhana terdiri dua lensa, satu dengan f besar, yang disebut objektif dan satu dengan f kecil sebagai lensa mata atau okuler. Kedua lensa terletak pada jarak diantaranya sama dengan jumlah fo, fe, dengan fo = jarak fokus obyektif

fe = jarak fokus lensa mata.

Karena obyek jauh bayangan yang dibentuk lensa obyektif jatuh pada titik fokus F. lensa mata akan memperbesar bayangan ini. Jika bayangan tersebut jatuh tepat pada titik fokus, maka bayangan yang dibentuk lensa mata

terdapat pada jarak yang tak terhingga. Benda membentuk sudut α sedangkan bayangan terakhir membentuk sudut α'. Dari geometri sederhana,

pembesaran sudut total menjadi.

e o

f f

M ... (4)

Gambar 9. Susunan teropong bintang

(37)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 37 biji mata lebih kecil lagi, sehingga dapat dibuat lebih kecil. Perhatikan bahwa pembesaran M dapat ditentukan dengan mengukur a dan D karena pers. (3) dan (5).

Mikroskop sederhana dapat dibuat dengan dua lensa, seperti gambar 3.

Jarak lensa kedua fokus biasanya agak kecil. Bayangan yang dibentuk lensa objektif jatuh pada posisi Y, dengan pembesaran lintang mo, jika pembesar sudut lensa adalah Mc maka pembesaran sudut total diberi dengan

(38)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 38 Gambar 10. Susunan mikroskop sederhana

Pada umumnya mo besar sekali karena obyek diletakkan hampir pada titik fokus objektif. Pembesaran linear mo diberi dengan :

yang sama. Karena pembesaran sudut lensa diberi dengan :

maka pembesaran total menjadi :

3. Cincin terdiri dari :

(39)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 39 5. lampu pijar

6. Power Supply AC/DC

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Penentuan Jarak Fokus

1. Rel presisi dipasang sedemikian rupa

2. Lensa I dipasang pada bangku optik dan diletakkan pada rel presisi 3. Layar dipasang pada bangku optik dan rel presisi pada posisi

dibelakang lensa

4. Amati bayangan objek pada layar (yang paling jelas) 5. Diukur jarak bayangan ke lensa sebagai jarak fokus

6. Diamati sifat bayangan dan diulangi lagi percobaan yang sama untuk lensa II dan lensa III

B. Percobaan Lensa

1. Lampu pijar dipaang pada bangku optik dan diletakkan pada rel presisi 2. Dihubungkan lampu pijar dengan sumber arus (PSA)

3. Dipasang diafragma objel lensa II dan layar pada bangku optik dan diletakkan pada rel presisi diafragma dibelakang lampu lensa II

4. Diatur jarak lensa II ke benda sejauh 15 cm

5. Digeser layar sampai mendapatkan bayangan menjadi terbalik dan jelas

V. DATA PERCOBAAN

A. Penentuan Jarak Fokus

No Lensa Jarak

benda

Jarak Bayangan Sifat Bayangan

(40)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 40 B. Percobaan Lensa

No Lensa Jarak

benda

Jarak

Bayangan

Tinggi

Bayangan

1 10

2 15

3 20

4 25

5 30

VI. ANALISA DATA

1. Menghitung jarak fokus dari masing – masing lensa

2. Menghitung perbesaran linier

(41)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 41 M - 6 PERCOBAAN MELDE

I. TUJUAN

- Menentukan kecepatan rambat gelombang pada suatu medium berbentuk tali / kawat

- Menyelidiki hubungan antara cepat rambat gelombang dengan tegangan dan massa persatuan panjang tali.

II. TEORI EKSPERIMEN

Dalam percobaan ini diselidiki gelombang yang merambat pada tali / kawat yang digetarkan pada satu ujung dan diberi tegangan oleh beban lewat katrol diujung lain (pada gambar 2). Sumber getar adalah sebuah elektromagnet yang diberi arus AC pada frekuensi f tertentu, dan tali / kawat terikat pada besi yang digetarkan oleh elektromagnet. Dengan

(42)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 42 Dalam metode ini panjang gelombang dapat ditentukan dari pola simpul gelombang stasioner. Jika frekwensi pengantar diketahui, v dapat dihitung dan hasilnya dibandingkan dengan persamaan ( 1 ).

Keterangan untuk gbr.G-1.1. di mana :

G = Sumber getar P = Perut S = Simpul

K = Katrol B = Beban E = PSA – AC

III. PERALATAN

1. Sumber getar elektromagnet 2. Tali / kawat atau benang 3. Katrol, Stroboskop (jika ada) 4. Beberapa anak timbangan 5. Mikrometer skrup, mistar

IV. PROSEDUR EKSPERIMEN

1. Susunlah alat seperti gambar diatas, yaitu dengan menggantungkan beban kecil pada ujung tali yang melalui katrol K sehingga tali cukup tegang. Periksalah bahwa katrol dapat berputar dengan beban. Dengan

Gambar 11. Peralatan Melde dengan gelombang Stasioner SIMPUL

KATROL

BEBAN KUMPARAN

(43)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 43 menghidupkan sumber ( AC ) penggetar bergetar sehingga terjadi gelombang dalam tali.

2. Ubahlah panjang tali dengan menggeser alat penggetar perlahan – lahan hingga mendapat gelombang stasioner yang baik. Sebaiknya paling

sedikit diperoleh 3 perut. Catatlah beban M dan posisi simpul S1 , S2 , …

terukur dari simpul S1 pada katrol.

3. Tambahkanlah beban menjadi kira – kira 2 kali lipat beban pertama. Ulangi cara diatas (karena  semakin besar, barangkali tidak mendapat 3 perut lagi).

4. Tambahkanlah beban menjadi 4 x , 6 x, 10 x, 16 x masa pertama. Ulangilah penentuan posisi simpul untuk setiap massa.

5. Tentukanlah masa tali persatuan panjang dengan jalan mengambil tali yang identik jenisnya dengan tali yang dipakai. Ukurlah panjang tali dan Frekuensi strip besi = ... Hz

(44)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 44 VI. ANALISA

1. Hitunglah cepat rambat gelombang sinusoidal : V = λ. f 2. Hitunglah cepat rambat dengan hukum melde :

V2 = f / μ

(45)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 45 M - 7 RANGKAIAN RL DAN RC

I. TUJUAN

1. Menentukan induktansi dan resistansi kumparan induktif 2. Menentukan kapasitas dari kapasitor

II TEORI

A. Reaktansi Induktif

Sebuah kumparan yang dialiri arus bolak – balik (AC) akan mempunyai reaktansi induktif yang sebanding dengan frekuensi arus bolak – balik tersebut.

Induktansi dinyatakan dengan :

XL = 2πfL ...(1)

dengan :

f = frekuensi (Hz)

L = Induktansi kumparan (Henry)

Tiap – tiap gulungan yang dialiri arus AC, akan membangkitkan potensial dan aliran induksi diri yang menentang aliran pokok. Besarnya aliran induksi diri (koefisien induksi diri) tergantung ukuran – ukuran gulungan tersebut.

Penambahan inti besi pada kumparan tersebut menyebabkan induksi

diri tidak tetap. Satuan dari reaktansi induktif adalah ohm (Ω), jadi sesuai

(46)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 46

V1 V2

V3

R1 L(R)

Dari gambar 2, bila I adalah arus pada rangkaian V1, maka:

R1 . I = AB ...(2)

Bila R adalah tahanan dari kumparan yang belum diketehui induktansinya, maka:

R . I = BD ...(3)

Dari persamaan (2) dan (3) maka:

...(4)

CD menunjukkan perbedaan tegangan yang diakibatkan oleh reaktansi XL dari kumparan

CD = XL . I = 2 π f L I ...(5)

. ...(6)

B. Reaktansi Kapasitif

Sebuah kapasitor yang dialiri arus AC, sama sekali jauh berbeda keadaannya jika dialiri arus DC. Kapasitor yang dialiri arus AC mempunyai reaktansi yang berbanding terbalik dengan frekuensi arus AC.

Kapasitansi kapasitor adalah :

(47)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 47

XC= 1 / ω.C

= 1 / 2πf.C ...(7)

dengan C = kapasitas kapasitor (Farad)

Reaktansi kapasitif tidak mempunyai harga yang tetap, harganya akan berubah – ubah frekuensi dari tegangan AC berubah.

Bila I adalah arus pada rangkaian maka:

V = R . I = LM ...(8)

Pada keadaan inphase perbedaan tegangan antara Kondensator C adalah

r . I = MO ...(9)

Dari persamaan (8) dan (9) di atas:

.R

...(10)

Faktor hilang:

(48)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 48 Secara praktis setiap kondensator akan memancarkan sedikit daya listrik, bila

arus bolak – balik melaluinya. Hal ini dapat ditunjukkan dengan jelas bila kita hubungkan suatu tahanan kecil dengan kondensator tersebut secara seri.

( ) √ ...(11)

Faktor hilang dinyatakan sebagai perbandingan antara tahanan dan impedansinya, pada gambar 4 :

√ ( )

Jika faktor hilang tidak terlalu jelek, maka F dapat dianggap

Perhatikan bahwa F bertambah besar dengan frekuensi pada percobaan diatas.

(49)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 49 IV. PROSEDUR

A. Reaktansi Induktif

1. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 1.

2. Sebelum diperiksa asisten, saklar tetap dibuka dan belum dihubungkan dengan sumber arus.

3. Setelah saklar ditutp, catatlah tegangan resistor (V1), tegangan induktor (V2) dan tegangan total (V3). Ulangi prosedur ini sebanyak 3x.

4. Gantilah R dan L dengan harga yang berbeda

B. Reaktansi Kapasitif

1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.

2. Setelah saklar ditutp, catatlah tegangan resistor (V1), tegangan induktor (V2) dan tegangan total (V3). Ulangi prosedur ini sebanyak 3x.

3. Dengan prosedur yang sama dengan diatas, lakukanlah untuk nilai R dan C yang berbeda.

(50)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 50 R = ... Ohm

C = ... Farad L = ... Henry a. Rangkaiala RL

No V1 (R) V2(L) V3 (RL)

1

2

3

b. Rangkaian RC

No V1 (R) V2(C) V3 (RC)

1

2

3

VI. ANALISA DATA

1. Menentukan Vx dan Vy serta rasionya untuk masing – masing rangkaian (tanyakan kepada asisten)

2. Menghitung reaktansi induktif dari pers. (6) dan reaktansi kapasitif dari pers. (10).

3. Menghitung % deviasi dan % ralat dari reaktansi induktif dan kapasitif

M – 8 SPEKTROMETER PRISMA

(51)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 51 1. Mengungkapkan dasar kerja spektrometer dan mengatur komponen –

komponen spektrometer sehingga spektrometer tersebut siap untuk digunakan

2. Membaca skala dan nonius spektrometer

3. Melakukan percobaan penentuan indeks bias bahan prisma dan kisi dengan cara deviasi minimum

II. TEORI

A. Pengenalan spektrometer

Susunan spektrometer dan komponen – komponen ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 1. Spektrometer

A : Skala S : Celah Sempit

B : Meja untuk prisma T : Teleskop

K : Kolimator C : Sekrup pengatur panjang kolimator L : lensa kolimator P : Sekrup pengatur panjang teleskop

Fungsi dan prinsip kerja dari masing – masing komponen itu adalah : P

T C

S

L

K

B

(52)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 52 1. Kolimator

Pada dasarnya kolimator adalah sebuah tabung yang dilengkapi dengan lensa akhromatik di satu ujungnya (yang menghadap ke prisma) dan pada ujung lainnya terdapat sebuah celah sempit. Kolimator ini dipasang pada tiang tetap yang dieratkan pada dasar spektrometer (tidak dapat diputar). Lebar celah dapat diatur dengan menggunakan sekrup pengatur.

Fungsi lensa untuk membuat sejajar berkas sinar yang keluar dari celah. Lensa ini harus akhromatik, karena kita menggunakan berbagai panjang gelombang. Posisi lensa terhadap celah dapat diatur.

2. Teleskop

Pada dasarnya teleskop terdiri dari sebuah tabung dengan susunan lensa di dalamnya. Teleskop yang digunakan terdiri dari lensa objektif (yang menghadap meja spekrometer) dan lensa okuler. Lensa okuler terdiri dari dua buah lensa. Posisi lensa okuler terhadap lensa lensa objektif dapat diatur. Untuk menentukan posisi celah denga tepat, digunakan benang silang sebagai acuan. Posisi lensa okuler terhadap benang silang dapat diatur dengan menggeser kedudukan okuler.

Teleskop ini dapat digerakkan dalam arah horizontal terhadap sumbu spektrometer, dan dapat dieratkan pada sembarang tempat. Bila sudah dieratkan pada suatu kedudukan, pengaturan yang lebih tepat dapat dilakukan dengan menggunakan sekrup pengatur (benang silang tepat berimpit dengan celah).

Posisi teleskop dapat dibaca pada dua nonius yang letaknya berlawanan. Nonius ini berputar bersama teleskop dan mengitari lempeng skala.

(53)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 53 Meja spektrometer merupakan tempat untuk meletakkan prisma. Kedudukannya dapat diubah (naik, turun, diputar). Meja ini dapat pula didatarkan (horizontal) dengan menggunakan 3 sekrup yang ada di bawahnya. Supaya prisma tidak tergeser, disediakan penjepit prisma.

B. Menentukan deviasi minimum prisma

Prisma dapat digunakan untuk menguraikan cahaya menjadi komponen – komponennya sehingga diperoleh spektrum dari berkas cahaya tersebut. Tentu saja dispersi yang terjadi atau daya urai warna sangat tergantung pada sifat bahan prisma.

Penentuan indeks bias bahan prisma dapat ditentukan dengan cara deviasi minimum. Sinar yang jatuh pada salah satu permukaan bidang prisma mengalami dua kali pembiasan, yaitu saat masuk ke prisma dan saat keluar dari prisma (gambar 2).

(54)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 54 Sudut yang dibentuk antara arah sinar datangdengan arah sinar yang meninggalkan prisma disebut sudut deviasi diberi lambang D. Besarnya sudut deviasi tergantung pada sudut datangnya sinar.

Besarnya sudut deviasi sinar bergantung pada sudut datangnya cahaya ke prisma. Apabila sudut datangnya sinar diperkecil, maka sudut deviasinya pun akan semakin kecil. Sudut deviasi akan mencapai minimum (Dm) jika sudut datang cahaya ke prisma sama dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi segitiga sama kaki, sehingga berlaku i1 = r2 = i (dengan i = sudut datang cahaya ke prisma) dan i2 = r1 = r (dengan r = sudut bias cahaya memasuki prisma). Sudut deviasi minimum dapat dinyatakan:

D = i1 + r2 –β = 2i –β

Atau

i = (Dm + β)

Menurut hukum Snellius tentang pembiasan berlaku :

=

( =

(55)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 55 Atau

n1sin (Dm + β) = n2 sin

dengan :

n1 = indeks bias medium di sekitar prisma n2 = indeks bias prisma

B = sudut pembias prisma

Dm = sudut deviasi minimum prisma

III. PERALATAN

1. Spektrometer, terdiri dari : a. Kolimator

1. Dihidupkan Induktor Rhumkorf dan lampu Na.

2. Disejajarkan teropong dengan kolimator agar cahaya sejajar dengan bidang kartesian yaitu cahaya berimpit dengan sumbu-Y.

3. Dihitung skalanya sebagai θ standart.

4. Setelah itu prisma diletakkan di meja prisma dengan sisi yang kasar menghadap teropong.

5. Digeser teropong kearah kiri sampai terlihat cahaya berwarna kuning berhimpit dengan sumbu-y. Lalu dihitung skalanya dan dicatat sebagai

(56)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 56 6. Lalu digeser teropong kearah kanan sampai terlihat cahaya berwarna

kuning berhimpit dengan sumbu-y. Lalu dihitung skalanya dan dicatat

sebagai θ kanan.

7. Digeser teopong kearah kiri dengan perlahan-lahan sehingga terlihat spectrum cahaya seperti pelangi. Lalu diukur besar sudut untuk

masing-masing pektrum yaitu merah, kuning, hijau, hijau-biru dan biru. 8. Dan dicatat besar sudut untuk masing-masing spectrum.

V. DATA PERCOBAAN

θ Standart = ...

θ Kiri = ...

θ Kanan = ...

Spektrum θwarna λ (nm) Dm = |θw– θs|

Merah 620

Kuning 589

Hijau 518

Hijau-biru 460

Biru 460

VI. ANALISA DATA

1. Menghitung sudut puncak prisma secara praktek(ΔP)

ΔP = [ ]

2. Menghitung % deviasi puncak prisma

% ralat = [

(57)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 57 3. Menghitung indeks bias masing-masing spektrum

n (warna) = [ ( ( )) ( ) ]

4. Menghitung % ralat alat

Ketelitian = x skala terkecil

% ralat alat =

(58)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU Hal 58 DAFTAR PUSTAKA

Bambang M.E.J., dkk, Fisika Dasar, Penerbit Andi Yoyakarta, 2008.

D.L. Tobing, Fisika Dasar 1, Penerbit PT Gramedia Pustaska Utama Jakarta, 1996.

Giancoli.D.C, Fisika jilid 1, Penerbit Erlangga Jakarta, 2001.

Halliday, David, dan Robert Resnick (diterjemahkan oleh Pantur Silaban dan Erein Sucipto). Fisika Jilid I, Edisi Ketiga, Penerbit Erlangga Jakarta, 1987.

Ignatius Suraya, Fisika dasar I, Pdf.

Inany F., Fisika dasar I mekanika dan panas, Jakarta : Penerbit Gramedia Pustaka Utama, 1993

J.F. Gabriel, Fisika Kedokteran, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta, 1996.

J.F. Gabriel, Fisika Lingkungan, Penerbit Hipokrates Jakarta, 2001.

Khoe Y. T., Fisika Mekanika, Penerbit Andi Yogyakarta, 2005

Lea Prasetio, Mengerti Fisika, Penerbit Andi Offset Yogyakarta, 1992.

Mirza Satriawan, Fisika dasar, Pdf, 2007

Sears, F.W dan M.W. Zemansky (diterjemahkan oleh Soedarjana dan Amir Achmad). Fisika untuk universitas 1. Bandung : Penerbit ITB, 1984.

Sumartono P., Fisika untuk Ilmu-illmu Hayati, penerbit Gajah Mada University Press Jogjakarta, 1994.

Gambar

Gambar 1.a Gambar 1.b
Gambar 2. Bagian – Bagian Pokok Tabung Sinar Katoda
Gambar 4.  Susunan jembatan Wheatstone Untuk percobaan ini, kawat
Gambar 5. Medan magnet akibat arus linier
+7

Referensi

Dokumen terkait

Kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1) Aktivitas siswa dalam belajar pasca erupsi Merapi dapat dengan baik jika lingkungan belajar kondusif,

Hasil pengkajian didapatkan keluhan keluarga klien 1 dan 2 mengatakan tidak mengetahui tentang faktor pencetus serangan Asma, pengertian tanda dan

Daya antibakteri ekstrak etanol daun afrika (Vernonia amygdalina) sebagai alternatif bahan medikamen saluran akar terhadap Fusobacterium nucleatum (secara in

yang membantu mempercepat prakoagulasi awal, tetapi nanas rupannya tidak memiliki kuantitas enzim seperti gadung untuk menggumpalkan karet lebih cepat, ia memanfaatkan

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kepemimpinan transformasional terhadap kepuasan kerja dan Organizational Citizenship Behavior (OCB) pada guru di

Terkait dengan permasalah diatas, penelitian ini akan melakukan modifikasi diameter dan pitch propeller B-Series pada kapal tugboat dengan metode komputasi sehingga

Alpina in 2003 has introduced a novel concept of shoe design and manufacturing, offering the customer an elevated variety of product choice while maintaining the manufacturing

Lebih bagus lagi jika didalam box ada fan (fan ex power supply PC, lebih besar dari fan ex harddisk diatas) juga, yang berfungsi menyebarkan panas kesekeliling dalam box,