Abstrak
Abstrak — — Telah Telah dilakukan dilakukan percobaan percobaan berjudulberjudul
Polarimeter yang bertujuan untuk mempelajari prinsip Polarimeter yang bertujuan untuk mempelajari prinsip polarimeter, untuk mengukur sudut putar jenis larutan polarimeter, untuk mengukur sudut putar jenis larutan gula sebagai fungsi konsentrasi, dan untuk menentukan gula sebagai fungsi konsentrasi, dan untuk menentukan konsentrasi larutan gula dengan polarimeter. Percobaan konsentrasi larutan gula dengan polarimeter. Percobaan polarimeter ini berprinsip pada polarisasi. Dan dari polarimeter ini berprinsip pada polarisasi. Dan dari percobaan yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan percobaan yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa prinsip kerja dari polarimeter yakni sinar yang bahwa prinsip kerja dari polarimeter yakni sinar yang memiliki arah getar yang sama dengan bidang memiliki arah getar yang sama dengan bidang polarisator diteruskan, sinar yang dipancarkan, saat polarisator diteruskan, sinar yang dipancarkan, saat melalui tabung diputar dengan menggunakan zat optik melalui tabung diputar dengan menggunakan zat optik aktif. Sinar yang mengenai bidang analisator membentuk aktif. Sinar yang mengenai bidang analisator membentuk pola gelap terang sedangkan yang tidak mengenai bidang pola gelap terang sedangkan yang tidak mengenai bidang analisator membentuk terang-terang. Sudut putar analisator membentuk terang-terang. Sudut putar larutan gula sebagai fungsi konsentrasi adalah 13.73 larutan gula sebagai fungsi konsentrasi adalah 13.73 ,, dan konsentrasi larutan gula dengan polarimeter sebesar dan konsentrasi larutan gula dengan polarimeter sebesar 0.42 M.
0.42 M.
Kata kunci
Kata kunci — — Aktivitas Optik, Cahaya, PolarisasiAktivitas Optik, Cahaya, Polarisasi
Cahaya, Zat Optik Aktif. Cahaya, Zat Optik Aktif.
I.
I. PENDAHULUANPENDAHULUAN
D
D
alam kehidupan sehari-hari, sering kita jumpaialam kehidupan sehari-hari, sering kita jumpai penggunaanpenggunaan kacamata. kacamata. Kacamata Kacamata bagaikan bagaikan kebutuhankebutuhan pokok
pokok bagi bagi tiap tiap kalangan kalangan akhir-akhir akhir-akhir ini. ini. EntahEntah kacamata untuk rabun dekat, kacamata untuk rabun kacamata untuk rabun dekat, kacamata untuk rabun jauh,
jauh, bahkan bahkan kacamata kacamata untuk untuk melindungi melindungi mata mata daridari sinar matahari pun tersedia. Dan kacamata-kacamata sinar matahari pun tersedia. Dan kacamata-kacamata tersebut telah membantu banyak orang dalam tersebut telah membantu banyak orang dalam menyelesaikan pekerjaan. Tanpa kita sadari, kacamata menyelesaikan pekerjaan. Tanpa kita sadari, kacamata merupakan salah satu aplikasi dari polaritas cahaya. merupakan salah satu aplikasi dari polaritas cahaya. Yakni polaritas karena absorbsi selektif yang Yakni polaritas karena absorbsi selektif yang mendasari ditemukannya kacamata yang digunakan mendasari ditemukannya kacamata yang digunakan untuk melindungi mata dari sinar matahari. Selektif untuk melindungi mata dari sinar matahari. Selektif Polaroid ini dapat menyerap arah bidang getar Polaroid ini dapat menyerap arah bidang getar gelombang cahaya dan hanya melewatkan salah satu gelombang cahaya dan hanya melewatkan salah satu bidang
bidang getar. getar. Selain Selain kacamata kacamata sunglasses, sunglasses, ada ada pulapula Polaroid untuk kamera yang merupakan aplikasi dari Polaroid untuk kamera yang merupakan aplikasi dari peristiwa
peristiwa polarisasi polarisasi ini. ini. Oleh Oleh karena karena itu, itu, dilakukanlahdilakukanlah percobaan
percobaan polarimeter polarimeter ini ini yang yang salah salah satu satu tujuannyatujuannya adalah untuk mempelajari prinsip polarimeter.
adalah untuk mempelajari prinsip polarimeter.
Sampai pertengahan abad ke-17, umumnya Sampai pertengahan abad ke-17, umumnya dipercaya bahwa merupakan aliran corpuscle (zarah). dipercaya bahwa merupakan aliran corpuscle (zarah). Zarah tersebut dipancarkan oleh sumber cahaya, seperti Zarah tersebut dipancarkan oleh sumber cahaya, seperti matahari atau nyala lilin, dan merambat keluar dari matahari atau nyala lilin, dan merambat keluar dari sumber cahaya dengan lintasan lurus. Cahaya dapat sumber cahaya dengan lintasan lurus. Cahaya dapat menembus benda bening atau transparan, dan akan menembus benda bening atau transparan, dan akan dipantulkan oleh bahan tak bening. Ketika zarah dipantulkan oleh bahan tak bening. Ketika zarah mengenai mata, maka akan merangsang syaraf-syaraf mengenai mata, maka akan merangsang syaraf-syaraf penglihatan,
penglihatan, sedemikian sedemikian sehingga sehingga mata mata bisa bisa melihat.melihat. Teori corpuscular yang menyatakan bahwa cahaya Teori corpuscular yang menyatakan bahwa cahaya terdiri atas zarah-zarah yang merambat secara lurus, terdiri atas zarah-zarah yang merambat secara lurus, dapat dengan mudah menerangkan fenomena pantulan dapat dengan mudah menerangkan fenomena pantulan cahaya yang mengenai permukaan halus seperti cahaya yang mengenai permukaan halus seperti cermin, misalnya kesamaan nilai sudut pantul dan cermin, misalnya kesamaan nilai sudut pantul dan
sudut datang. Demikian pula dengan hukum pembiasan sudut datang. Demikian pula dengan hukum pembiasan atau refraksi yang berlaku untuk perambatan cahaya atau refraksi yang berlaku untuk perambatan cahaya yang menembus bidang batas dua medium yang yang menembus bidang batas dua medium yang berbeda indeks bias, seperti p
berbeda indeks bias, seperti p embiasan sewaktu cahayaembiasan sewaktu cahaya merambat dari udara menembus air atau dari udara merambat dari udara menembus air atau dari udara masuk ke dalam kaca
masuk ke dalam kaca[1][1]..
Teori cahaya yang telah dikemukakan Teori cahaya yang telah dikemukakan sebelumnya, mengalami kemajuan yang cukup berarti sebelumnya, mengalami kemajuan yang cukup berarti setelah James Clerk Maxwell (1831-1879) pada tahun setelah James Clerk Maxwell (1831-1879) pada tahun 1873 menunjukkan bahwa osilasi medan listrik 1873 menunjukkan bahwa osilasi medan listrik meradiasikan gelombang elektromagnetik. Kecepatan meradiasikan gelombang elektromagnetik. Kecepatan perambatan
perambatan gelombang gelombang yang yang dihitung dihitung dengandengan pengukuran medan listrik
pengukuran medan listrik dan medan magnet didan medan magnet di perolehperoleh nilai yang sama dengan cepat rambat cahaya dalam nilai yang sama dengan cepat rambat cahaya dalam ruang hama yakni 3 10
ruang hama yakni 3 1088m/s. Pada saat itu Mawellm/s. Pada saat itu Mawell mengatakan bahwa gelombang elektromagentik terdiri mengatakan bahwa gelombang elektromagentik terdiri dari spektrum cahaya inframerah, cahaya tampak, dan dari spektrum cahaya inframerah, cahaya tampak, dan spektrum ultraviolet. Delapan tahun setelah Maxwell spektrum ultraviolet. Delapan tahun setelah Maxwell meninggal, eksperimen Heinrich Hertz mendapatkan meninggal, eksperimen Heinrich Hertz mendapatkan gelombang dengan panjang gelombang pendek yang gelombang dengan panjang gelombang pendek yang memiliki sifat seperti cahaya, yaitu dapat terpantul, memiliki sifat seperti cahaya, yaitu dapat terpantul, terbias, terfokuskan oleh lensa, bahkan terpolarisasi. terbias, terfokuskan oleh lensa, bahkan terpolarisasi. Dengan demikian rentang spektrum gelombang Dengan demikian rentang spektrum gelombang elektromagnetik semakin lebar
elektromagnetik semakin lebar [2][2]..
Menurut pandangan Maxwell, cahaya Menurut pandangan Maxwell, cahaya dipandang
dipandang sebagai sebagai gelombang gelombang elektromagnetik elektromagnetik yangyang medan listrik dan medan magnet pembentuknya medan listrik dan medan magnet pembentuknya berosilasi
berosilasi dengan dengan frekuensi frekuensi tetapi tetapi dalam dalam arah arah getargetar yang saling tegak lurus. Vektor medan listrik dari yang saling tegak lurus. Vektor medan listrik dari gelombang cahaya yang dirumuskan sebagai.
gelombang cahaya yang dirumuskan sebagai.
(1)(1) Secercah cahaya normal atau cahaya biasa yang Secercah cahaya normal atau cahaya biasa yang memiliki jumlah gelombang yang banyak, memiliki jumlah gelombang yang banyak, dihamburkan oleh elektron dari sumber cahaya. Setiap dihamburkan oleh elektron dari sumber cahaya. Setiap atom memproduksi gelombang yang memiliki orientasi atom memproduksi gelombang yang memiliki orientasi tertentu terhadap medan listrik yang memiliki arah, dan tertentu terhadap medan listrik yang memiliki arah, dan disebut vektor E, dan berhubungan dengan arah getaran disebut vektor E, dan berhubungan dengan arah getaran atom. Arah polarisasi dari masing-masing gelombang atom. Arah polarisasi dari masing-masing gelombang didefinisikan untuk menjadi searah di mana medan didefinisikan untuk menjadi searah di mana medan listriknya bergetar. Karena semua arah vibrasi dari listriknya bergetar. Karena semua arah vibrasi dari sumber gelombang memungkinkan, maka resultan sumber gelombang memungkinkan, maka resultan gelombang elektromagnetiknya adalah superposisi dari gelombang elektromagnetiknya adalah superposisi dari getaran gelombang yang berasal dari berbagai arah. getaran gelombang yang berasal dari berbagai arah. Apabila resultan medan listriknya berada di arah yang Apabila resultan medan listriknya berada di arah yang sama pada setiap waktu dari titik tertentu, maka sama pada setiap waktu dari titik tertentu, maka gelombang tersebut bisa dikatakan polarisasi linier. gelombang tersebut bisa dikatakan polarisasi linier. Apabila sebuah garis lurus dibentuk oleh E dan arah Apabila sebuah garis lurus dibentuk oleh E dan arah propagasinya
propagasinya sama sama dengan dengan polarisasi polarisasi tegak tegak atau atau luruslurus dari suatu gelombang. Itu mungkin saja untuk dari suatu gelombang. Itu mungkin saja untuk memperoleh polarisasi yang linier dari non-polarisasi memperoleh polarisasi yang linier dari non-polarisasi dengan menghilangkan semua gelombang dari balok dengan menghilangkan semua gelombang dari balok tersebut kecuali dari medan listrik yang memiliki tersebut kecuali dari medan listrik yang memiliki vektor dan berosilasi di garis tunggal. Ada beberapa vektor dan berosilasi di garis tunggal. Ada beberapa proses
proses untuk untuk menghilangkan menghilangkan cahaya cahaya terpolarisasi terpolarisasi daridari
Polarimeter
Polarimeter
Annisa Nurul Aini, Khoirotul Yusro, Seni Ramadhanti, Endarko Annisa Nurul Aini, Khoirotul Yusro, Seni Ramadhanti, Endarko Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
cahaya yang tidak terpolarisasi, yaitu polarisasi oleh cahaya yang tidak terpolarisasi, yaitu polarisasi oleh absorbs yang selektif, polarisasi oleh refleksi, absorbs yang selektif, polarisasi oleh refleksi, polarisasi
polarisasi oleh oleh pembiasan pembiasan ganda, ganda, polarisasi polarisasi oleholeh penyebaran, dan aktivitas optik
penyebaran, dan aktivitas optik [3][3]..
Gambar 1. Gelombang Polarisasi. Gambar 1. Gelombang Polarisasi.
Aktivitas optik merupakan fenomena Aktivitas optik merupakan fenomena pemutaran
pemutaran bidang bidang polarisasi polarisasi cahaya cahaya oleh oleh bahan bahan optikoptik aktif. Gelombang terpolarisasi linier mengenai bahan aktif. Gelombang terpolarisasi linier mengenai bahan optik aktif sejajar sumbu optik maka arah polarisasi optik aktif sejajar sumbu optik maka arah polarisasi akan diputar oleh bahan sejauh
akan diputar oleh bahan sejauh θθ. Pertama kali. Pertama kali
fenomena optik aktif diamati oleh Dominique F. J. fenomena optik aktif diamati oleh Dominique F. J. Arago (1786-1853) pada tahun 1811 dengan Arago (1786-1853) pada tahun 1811 dengan menyatakan bahwa arah polarisasi cahaya terputar bila menyatakan bahwa arah polarisasi cahaya terputar bila cahaya terpolarisasi linier merambat melalui kuarsa cahaya terpolarisasi linier merambat melalui kuarsa dengan arah sejajar sumbu kristal. Sedangkan tahun dengan arah sejajar sumbu kristal. Sedangkan tahun 1815, Jean Baptise Biot (1774-1862) memperoleh 1815, Jean Baptise Biot (1774-1862) memperoleh pengaruh
pengaruh yang yang sama sama bila bila berkas berkas cahaya cahaya dilewatkandilewatkan dalam bahan dalam fase uap atau gas atau cair seperti dalam bahan dalam fase uap atau gas atau cair seperti turpentine. Bahan optik aktif dapat dikelompokkan turpentine. Bahan optik aktif dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu Dextrorotatory bila arah perputaran menjadi dua, yaitu Dextrorotatory bila arah perputaran bidang polarisasi cahaya berlawanan
bidang polarisasi cahaya berlawanan arah jarum jamarah jarum jam[3][3]..
Gambar 1. Skema Polarimeter. Gambar 1. Skema Polarimeter.
Seperti yang kita ketahui, aktivitas optik memiliki Seperti yang kita ketahui, aktivitas optik memiliki peristiwa pemutaran bidang polarisasi cahaya. Terdapat peristiwa pemutaran bidang polarisasi cahaya. Terdapat sebuah alat yang digunakan untuk mengukur putaran sebuah alat yang digunakan untuk mengukur putaran optik yang dihasilkan oleh zat optik aktif dan disebut optik yang dihasilkan oleh zat optik aktif dan disebut polarimeter.
polarimeter. Polarimeter Polarimeter terdiri terdiri dari dari beberapa beberapa bahan.bahan. Terdapat dua lensa cembung di tengah tabung yang Terdapat dua lensa cembung di tengah tabung yang berisi
berisi larutan, larutan, serta serta terdapat terdapat dua dua prisma prisma nicol nicol didi masing-masing sisi. Terdapat dua jenis polarimter, masing-masing sisi. Terdapat dua jenis polarimter, yaitu Laurent’s Half
yaitu Laurent’s Half -Shade yang terdiri dari polarisator-Shade yang terdiri dari polarisator dan analisator. Polarisator dan analisator ini mampu dan analisator. Polarisator dan analisator ini mampu berotasi
berotasi pada pada sumbu sumbu dan dan tabung tabung yang yang ditempatkan ditempatkan didi beberapa
beberapa jarak jarak terpisah. terpisah. Sebuah Sebuah tabung tabung kaca kaca dengandengan diameter tertentu dan diisi dengan larutan zat aktif diameter tertentu dan diisi dengan larutan zat aktif optik. Tabung tersebut ditutup kedua ujungnya dengan optik. Tabung tersebut ditutup kedua ujungnya dengan pelat yang
pelat yang ditempatkan di ditempatkan di antara antara nicol yang nicol yang berbentukberbentuk prisma.
prisma. Saat Saat cahaya cahaya jatuh jatuh di di atas atas polarisator, polarisator, nicolnicol tersebut mampu mengubah cahaya tak terpolarisasi tersebut mampu mengubah cahaya tak terpolarisasi menjadi cahaya terpolarisasi. Dan jenis polarimeter menjadi cahaya terpolarisasi. Dan jenis polarimeter kedua adalah polarimeter Bi-quatz yang memiliki kedua adalah polarimeter Bi-quatz yang memiliki prinsip
prinsip kerja kerja hampir hampir sama sama dengan dengan Laurent Laurent HalfHalf Shade
Shade[4][4]..
II.
II. METODOLOGIMETODOLOGI A.
A. Alat dan Bahan Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan Polarimeter ini adalah polarimeter yang terdiri dari Polarimeter ini adalah polarimeter yang terdiri dari lensa cembung, polarisator, analisator, dan tabung lensa cembung, polarisator, analisator, dan tabung cairan yang berfungsi sebagai alat yang cairan yang berfungsi sebagai alat yang mempolarisasaikan
mempolarisasaikan cahaya. cahaya. Cahaya Cahaya Natrium Natrium sebagaisebagai sumber cahaya yang akan dipolarisasikan. Gelas ukur sumber cahaya yang akan dipolarisasikan. Gelas ukur 10 ml untuk mengukur volume cairan yang digunakan 10 ml untuk mengukur volume cairan yang digunakan dalam percobaan. Beaker glass 100 mm, pipet, dan dalam percobaan. Beaker glass 100 mm, pipet, dan batang
batang pengaduk pengaduk yang byang berfungsi erfungsi sebagai sebagai alat alat pembuatpembuat cairan gula. Gula pasir 50 gram sebagai bahan baku cairan gula. Gula pasir 50 gram sebagai bahan baku cairan gula, dan aquades 500 ml sebagai cairan yang cairan gula, dan aquades 500 ml sebagai cairan yang digunakan dalam tabung cairan selain cairan gula. digunakan dalam tabung cairan selain cairan gula.
Alat dan bahan ada sub bab A di atas disusun Alat dan bahan ada sub bab A di atas disusun seperti pada gambar 3 di bawah ini.
seperti pada gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3. Rangkaian Alat Polarimeter. Gambar 3. Rangkaian Alat Polarimeter.
B.
B. Langkah Kerja Langkah Kerja
Terdapat dua percobaan dalam percobaan Terdapat dua percobaan dalam percobaan polarimeter ini.
polarimeter ini. Yang pertaYang pertama adalah ma adalah percobaan untukpercobaan untuk mencari nilai
mencari nilai αα dan mencari konsentrasi larutan gula.dan mencari konsentrasi larutan gula.
Berikut langkah-langkah kerja untuk masing-masing Berikut langkah-langkah kerja untuk masing-masing percobaan.
percobaan. Untuk Untuk percobaan percobaan mencari mencari nilainilai αα, langkah, langkah
pertama
pertama yang yang harus harus dilakukan dilakukan adalah adalah alat alat dirangkaidirangkai seperti pada gambar 3. Kemudian tabung diisi aquades seperti pada gambar 3. Kemudian tabung diisi aquades hingga penuh dan tidak ada gelembung udara, lalu hingga penuh dan tidak ada gelembung udara, lalu tabung dimasukkan ke dalam polarimeter. Langkah tabung dimasukkan ke dalam polarimeter. Langkah ketiga yaitu titik nol ditentukan dengan memperhatikan ketiga yaitu titik nol ditentukan dengan memperhatikan teropong sambil alat putar diatur (pada pemutaran teropong sambil alat putar diatur (pada pemutaran tersebut akan nampak pola). Langkah keempat yaitu, tersebut akan nampak pola). Langkah keempat yaitu, pengamatan
pengamatan dilakukan dilakukan sebanyak sebanyak tiga tiga kali. kali. LangkahLangkah selanjutnya adalah air tersebut diganti dengan larutan selanjutnya adalah air tersebut diganti dengan larutan gula 3 gram dalam 50 ml larutan. Posisi skala gula 3 gram dalam 50 ml larutan. Posisi skala analisator dicatat pada saat keadaan 3 didapat. Selisih analisator dicatat pada saat keadaan 3 didapat. Selisih pembacaan skala pada 3
pembacaan skala pada 3 dan 4 menyatakan besar dan 4 menyatakan besar sudutsudut bidang
bidang polarisasi polarisasi ((ɸɸ). Langkah keenam yaitu,). Langkah keenam yaitu, percobaan
percobaan diulangi diulangi dengan dengan menggunakan menggunakan larutan larutan gulagula 5 gram dalam 50 ml laritan. Dan langkah yang terakhir 5 gram dalam 50 ml laritan. Dan langkah yang terakhir adalah, temperatur ruang dan panjang tabung larutan adalah, temperatur ruang dan panjang tabung larutan dicatat.
dicatat.
Sedangkan untuk percobaan untuk menentukan Sedangkan untuk percobaan untuk menentukan konsentrasi larutan gula, langkah pertama yang harus konsentrasi larutan gula, langkah pertama yang harus dilakukan adalah gula yang akan dihitung dilakukan adalah gula yang akan dihitung konsentrasinya, disediakan. Kemudian langkah-konsentrasinya, disediakan. Kemudian langkah-langkah pada percobaan untuk mencari besar langkah pada percobaan untuk mencari besar αα
dilakukan lagi. Dan langkah yang terakhir adalah dilakukan lagi. Dan langkah yang terakhir adalah αα
yang didapat tersebut digunakan untuk menghitung yang didapat tersebut digunakan untuk menghitung konsentrasi gula.
konsentrasi gula.
Untuk mempermudah pembacaan ada saat Untuk mempermudah pembacaan ada saat percobaan,
percobaan, langkah langkah kerja kerja tersebut tersebut disusun disusun menjadimenjadi flowchart seperti pada gambar 4 di bawah ini.
flowchart seperti pada gambar 4 di bawah ini.
Gambar 4. Flowchart Percobaa
Gambar 4. Flowchart Percobaa Polarimeter.Polarimeter.
C.
C. Rumus Rumus
Setelah didapatkan data-data berupa sudut putar Setelah didapatkan data-data berupa sudut putar bidang
bidang polarisasi polarisasi pada pada pola pola terang terang gelap gelap dan dan terangterang terang, maka sudut tersebut digunakan untuk mencari terang, maka sudut tersebut digunakan untuk mencari nilai sudut putar larutan gula, dan sudut putar larutan nilai sudut putar larutan gula, dan sudut putar larutan gula digunakan untuk mencari nilai konsentrasi larutan gula digunakan untuk mencari nilai konsentrasi larutan gula. Berikut persamaan-persamaan yang digunakan gula. Berikut persamaan-persamaan yang digunakan untuk mengolah data sudut putar bidang polarisasi. untuk mengolah data sudut putar bidang polarisasi.
Rumus untuk mengukur sudut putar jenis larutan Rumus untuk mengukur sudut putar jenis larutan gula sebagai fungsi konsentris.
gula sebagai fungsi konsentris.
= = ...(2) ...(2) Rumus untuk menentukan konsentrasi larutan gula Rumus untuk menentukan konsentrasi larutan gula dengan polarimeter. dengan polarimeter. ...(3)...(3) III.
III. PEMBAHASANPEMBAHASAN A.
A. Analisa Data Analisa Data
Pada percobaan polarimeter ini, didapatkan data Pada percobaan polarimeter ini, didapatkan data berupa
berupa sudut sudut putar putar bidang bidang polarisasi polarisasi yang yang didapatkandidapatkan pada
pada saat saat pola pola terang terang gelap gelap dan dan pola pola terang terang gelapgelap dengan cairan aquades, larutan gula 40 ml dan larutan dengan cairan aquades, larutan gula 40 ml dan larutan unknown
unknown. Berikut data-data tersebut disajikan dalam. Berikut data-data tersebut disajikan dalam tabel.
tabel.
Tabel 1. Data Hasil Percobaan Pertama. Tabel 1. Data Hasil Percobaan Pertama.
No
No LarutanLarutan VolumeVolume (ml) (ml) Suhu( Suhu( GT( GT( TT(TT( 1 1 Aquades Aquades 13 13 3.5 3.5 91.391.3 31.531.5 2 2 13 13 3.3 3.3 90.890.8 31.531.5 3 3 13 13 3.1 3.1 90.1990.19 31.531.5 4 4 Larutan Larutan gula 2 gula 2 gram gram 40 40 0.3 0.3 34.234.2 3232 5 5 40 40 0.4 0.4 34.634.6 3232 6 6 40 40 0.1 0.1 34.434.4 3232
Tabel 2. Data Hasil Percobaan Kedua. Tabel 2. Data Hasil Percobaan Kedua.
No
No LarutanLarutan VolumeVolume (ml) (ml) Suhu( Suhu( GT( GT( TT(TT( 1 1 Larutan Larutan gula gula unknown unknown 40 130 30.6 40 130 30.6 33.533.5 2 2 40 40 129.8 129.8 30.430.4 33.533.5 3 3 40 40 130 130 31.231.2 33.533.5 B. B. Perhitungan Perhitungan
Setelah didapatkan data, maka dilakukanlah Setelah didapatkan data, maka dilakukanlah perhitungan
perhitungan untuk untuk mendapatkan mendapatkan nilai nilai sudut sudut putarputar cairan dan konsentrasi larutan gula.
cairan dan konsentrasi larutan gula.
Berikut perhitungan untuk menentukan sudut putar Berikut perhitungan untuk menentukan sudut putar jenis larutan
jenis larutan Diketahui: Diketahui:
Gelap
Gelap terang terang = = 0.30.3 Terang-terang
Terang-terang = = 34.234.2 Panjang
Panjang tabung tabung = = 17 17 cmcm Massa
Massa gula gula = = 2 2 gramgram Mr
Mr gula gula = = 342342 Ditanya:
Ditanya:
Sudut putar jenis larutan ? Sudut putar jenis larutan ? Jawab: Jawab: == = = = = mol/volume mol/volume = TT-GT = TT-GT = 34.2 = 34.2-0.3-0.3 = 33.9 = 33.9 Ya Ya Ya Ya Start Start
Alat disusun sesuai gambar 3. Alat disusun sesuai gambar 3.
Titik nol ditentukan hingga terlihat pola-pola. Titik nol ditentukan hingga terlihat pola-pola. Tabung diisi larutan dan dimasukkan ke dalam Tabung diisi larutan dan dimasukkan ke dalam
polarimeter. polarimeter. Pengamatan Pengamatan dilakukan dua dilakukan dua kali. kali. Tidak Tidak
Posisi skala analisator dicatat Posisi skala analisator dicatat
Temperatur ruang dan panjang tabung dicatat. Temperatur ruang dan panjang tabung dicatat.
Air diganti Air diganti larutan gula larutan gula Tidak Tidak
Konsentrasi larutan gula dihitung. Konsentrasi larutan gula dihitung.
End End
== = = = = 13.6413.64cmcm22C/grC/gr
Perhitungan untuk menentukan konsentrasi gula Perhitungan untuk menentukan konsentrasi gula dengan polarimeter
dengan polarimeter Diketahui: Diketahui: Gelap
Gelap terang terang = = 130130 Terang-terang
Terang-terang = = 30.630.6 Panjang
Panjang tabung tabung = = 17 17 cmcm rata-rata rata-rata = = 13.7313.73cmcm22C/grC/gr Mr Mr gula gula = = 342342 Ditanya: Ditanya:
Konsentrasi larutan gula ? Konsentrasi larutan gula ? Jawab: Jawab: = GT-TT = GT-TT = 130 = 130-30.6-30.6 = 99.4 = 99.4 C C == = = C C = = 0.43 0.43 mol/volumemol/volume
Dari perhitungan-perhitungan yang didapat Dari perhitungan-perhitungan yang didapat pada contoh perhitungan
pada contoh perhitungan di atas, di atas, didapatkan hasil didapatkan hasil yangyang disajikan dalam tabel berikut.
disajikan dalam tabel berikut.
Tabel 3. Hasil Perhitungan Data Aquades dan Larutan Gula 40ml. Tabel 3. Hasil Perhitungan Data Aquades dan Larutan Gula 40ml.
No
No LarutanLarutan ( ( ᴼᴼ ) )
1 1 Aquades Aquades 0.29 0.29 0.28 0.28 87.8 87.8 87.46 87.46 2 2 0.290.29 87.587.5 3 3 0.280.28 87.0987.09 4 4 Larutan Larutan Gula 2 Gula 2 gram gram 13.64 13.64 13.73 13.73 33.9 33.9 34.14 34.14 5 5 13.76 13.76 34.234.2 6 6 13.80 13.80 34.334.3
Tabel 4. Hasil Perhitungan Data
Tabel 4. Hasil Perhitungan Data Larutan Gula Unknown.Larutan Gula Unknown.
No
No LarutanLarutan ( (ᴼᴼ)) C (M)C (M) (M) (M)
1 1 Larutan Larutan Gula Gula unknown unknown 99.4 99.4 13.73 13.73 0.43 0.43 0.42 0.42 2 2 99.4 99.4 0.430.43 3 3 98.8 98.8 0.420.42 C. C. Pembahasan Pembahasan
Telah dilakukan percobaan berjudul Polarimeter Telah dilakukan percobaan berjudul Polarimeter yang bertujuan untuk mempelajari prinsip polarimeter, yang bertujuan untuk mempelajari prinsip polarimeter, untuk mengukur sudut putar jenis larutan gula sebagai untuk mengukur sudut putar jenis larutan gula sebagai fungsi konsentrasi, dan untuk menentukan konsentrasi fungsi konsentrasi, dan untuk menentukan konsentrasi larutan gula dengan polarimeter. Percobaan polarimeter larutan gula dengan polarimeter. Percobaan polarimeter
ini berprinsip pada polarisasi. Alat dan bahan yang ini berprinsip pada polarisasi. Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan Polarimeter ini adalah digunakan pada percobaan Polarimeter ini adalah polarimeter
polarimeter yang yang terdiri terdiri dari dari lensa lensa cembung,cembung, polarisator,
polarisator, analisator, analisator, dan dan tabung tabung cairan cairan yangyang berfungsi sebagai alat yang mempolarisasaikan
berfungsi sebagai alat yang mempolarisasaikan cahaya.cahaya. Cahaya
Cahaya Natrium Natrium sebagai sumsebagai sumber cahaya ber cahaya yang yang akanakan dipolarisasikan. Gelas ukur 10 ml untuk mengukur dipolarisasikan. Gelas ukur 10 ml untuk mengukur volume cairan yang digunakan dalam percobaan. volume cairan yang digunakan dalam percobaan. Beaker glass 100 mm, pipet, dan batang pengaduk Beaker glass 100 mm, pipet, dan batang pengaduk yang berfungsi sebagai alat pembuat cairan gula. Gula yang berfungsi sebagai alat pembuat cairan gula. Gula pasir
pasir 50 50 gram gram sebagai sebagai bahan bahan baku baku cairan cairan gula, gula, dandan aquades 500 ml sebagai cairan yang digunakan dalam aquades 500 ml sebagai cairan yang digunakan dalam tabung cairan selain cairan gula.
tabung cairan selain cairan gula.
Terdapat dua percobaan dalam percobaan Terdapat dua percobaan dalam percobaan polarimeter ini.
polarimeter ini. Yang pertaYang pertama adalah ma adalah percobaan untukpercobaan untuk mencari nilai
mencari nilai αα dan mencari konsentrasi larutan gula.dan mencari konsentrasi larutan gula.
Berikut langkah-langkah kerja untuk masing-masing Berikut langkah-langkah kerja untuk masing-masing percobaan.
percobaan. Untuk Untuk percobaan percobaan mencari mencari nilainilai αα, langkah, langkah
pertama
pertama yang yang harus harus dilakukan dilakukan adalah adalah alat alat dirangkaidirangkai seperti pada gambar 3. Kemudian tabung diisi aquades seperti pada gambar 3. Kemudian tabung diisi aquades hingga penuh dan tidak ada gelembung udara, lalu hingga penuh dan tidak ada gelembung udara, lalu tabung dimasukkan ke dalam polarimeter. Langkah tabung dimasukkan ke dalam polarimeter. Langkah ketiga yaitu titik nol ditentukan dengan memperhatikan ketiga yaitu titik nol ditentukan dengan memperhatikan teropong sambil alat putar diatur (pada pemutaran teropong sambil alat putar diatur (pada pemutaran tersebut akan nampak pola). Langkah keempat yaitu, tersebut akan nampak pola). Langkah keempat yaitu, pengamatan
pengamatan dilakukan dilakukan sebanyak sebanyak dua dua kali. kali. LangkahLangkah selanjutnya adalah air tersebut diganti dengan larutan selanjutnya adalah air tersebut diganti dengan larutan gula 3 gram dalam 50 ml larutan. Posisi skala gula 3 gram dalam 50 ml larutan. Posisi skala analisator dicatat pada saat keadaan 3 didapat. Selisih analisator dicatat pada saat keadaan 3 didapat. Selisih pembacaan skala pada 3
pembacaan skala pada 3 dan 4 menyatakan besar dan 4 menyatakan besar sudutsudut bidang
bidang polarisasi polarisasi ((ɸɸ). Langkah keenam yaitu,). Langkah keenam yaitu, percobaan
percobaan diulangi diulangi dengan dengan menggunakan menggunakan larutan larutan gulagula 5 gram dalam 50 ml laritan. Dan langkah yang terakhir 5 gram dalam 50 ml laritan. Dan langkah yang terakhir adalah, temperatur ruang dan panjang tabung larutan adalah, temperatur ruang dan panjang tabung larutan dicatat. Sedangkan untuk percobaan untuk menentukan dicatat. Sedangkan untuk percobaan untuk menentukan konsentrasi larutan gula, langkah pertama yang harus konsentrasi larutan gula, langkah pertama yang harus dilakukan adalah gula yang akan dihitung dilakukan adalah gula yang akan dihitung konsentrasinya, disediakan. Kemudian langkah-konsentrasinya, disediakan. Kemudian langkah-langkah pada percobaan untuk mencari besar langkah pada percobaan untuk mencari besar αα
dilakukan lagi. Dan langkah yang terakhir adalah dilakukan lagi. Dan langkah yang terakhir adalah αα
yang didapat tersebut digunakan untuk menghitung yang didapat tersebut digunakan untuk menghitung konsentrasi gula.
konsentrasi gula.
Pada percobaan ini dilakukan pada tiga cairan, Pada percobaan ini dilakukan pada tiga cairan, yakni aquades, larutan gula 40 ml, dan larutan yakni aquades, larutan gula 40 ml, dan larutan unknown. Pada masing-masing larutan, dilakukan tiga unknown. Pada masing-masing larutan, dilakukan tiga kali pengulangan untuk masing-masing pola terang kali pengulangan untuk masing-masing pola terang gelap dan terang terang. Dari percobaan yang gelap dan terang terang. Dari percobaan yang dilakukan, akan didapatkan data berupa sudut putar dilakukan, akan didapatkan data berupa sudut putar bidang
bidang polarisasi polarisasi yang yang didapatkan didapatkan pada pada saat saat polapola terang gelap dan pola terang gelap dengan cairan terang gelap dan pola terang gelap dengan cairan aquades, larutan gula 40 ml dan larutan
aquades, larutan gula 40 ml dan larutan unknownunknown. Dan. Dan dari data-data tersebut akan didapatkan data berupa dari data-data tersebut akan didapatkan data berupa sudut putar bidang polarisasi pada pola terang gelap sudut putar bidang polarisasi pada pola terang gelap dan terang terang, maka sudut tersebut digunakan dan terang terang, maka sudut tersebut digunakan untuk mencari nilai sudut putar larutan gula, dan sudut untuk mencari nilai sudut putar larutan gula, dan sudut putar
putar larutan larutan gula gula digunakan digunakan untuk untuk mencari mencari nilainilai konsentrasi larutan gula. Dengan mengunakan konsentrasi larutan gula. Dengan mengunakan persamaan
persamaan (2) (2) untuk untuk menghitung menghitung nilai nilai sudut sudut utarutar larutan, dan persamaan (3) untuk menghitung larutan, dan persamaan (3) untuk menghitung konsentrasi larutan gula dan
Pada tabel 1, ditampilkan data pada aquades dan Pada tabel 1, ditampilkan data pada aquades dan larutan gula dan pada tabel 3 ditampilkan hasil larutan gula dan pada tabel 3 ditampilkan hasil perhitungan sudut putar
perhitungan sudut putar larutan dan larutan dan konsentrasi larutankonsentrasi larutan aquades dan gula di mana sudut putar larutnan gula aquades dan gula di mana sudut putar larutnan gula sebagai fungsi konsentris sebesar 13.73
sebagai fungsi konsentris sebesar 13.73 , sudut putar, sudut putar aquades sebesar 0.28
aquades sebesar 0.28. Sedangkan pada tabel 2. Sedangkan pada tabel 2 ditampilkan data pada cairan
ditampilkan data pada cairan unknownunknown dan tabel 4dan tabel 4 menampilkan hasil perhitungan sudut putar cairan dan menampilkan hasil perhitungan sudut putar cairan dan konsentrasi larutan
konsentrasi larutan unknownunknown. dari percobaan ini,. dari percobaan ini, didapatkan sudut putar larutan gula sebagai fungsi didapatkan sudut putar larutan gula sebagai fungsi konsentrasi adalah 13.73
konsentrasi adalah 13.73 dan konsentrasi larutan gula dan konsentrasi larutan gula dengan polarimeter sebesar 0.42 M.
dengan polarimeter sebesar 0.42 M. IV.
IV. KESIMPULANKESIMPULAN
Dari percobaan polarimeter yang telah dilakukan, Dari percobaan polarimeter yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa prinsip kerja dari dapat ditarik kesimpulan bahwa prinsip kerja dari polarimeter yakni
polarimeter yakni sinar sinar yang memiliki yang memiliki arah arah getar yanggetar yang sama dengan bidang polarisator diteruskan, sinar yang sama dengan bidang polarisator diteruskan, sinar yang dipancarkan, saat melalui tabung diputar dengan dipancarkan, saat melalui tabung diputar dengan menggunakan zat optik aktif. Sinar yang mengenai menggunakan zat optik aktif. Sinar yang mengenai bidang
bidang analisator analisator membentuk membentuk pola pola gelap gelap terangterang sedangkan yang tidak mengenai bidang analisator sedangkan yang tidak mengenai bidang analisator membentuk terang-terang. Dan dari percobaan ini, membentuk terang-terang. Dan dari percobaan ini, didapatkan sudut putar larutan gula sebagai fungsi didapatkan sudut putar larutan gula sebagai fungsi konsentrasi adalah 13.73
konsentrasi adalah 13.73 dan konsentrasi larutan gula dan konsentrasi larutan gula dengan polarimeter sebesar 0.42 M.
dengan polarimeter sebesar 0.42 M. UCAPAN TERIMA KASIH UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada Khoirotul Yusro dan Seni Terima kasih kepada Khoirotul Yusro dan Seni Ramadhanti selaku asisten laboratorium yang bersedia Ramadhanti selaku asisten laboratorium yang bersedia membagi ilmunya kepada kelompok kami. Terima membagi ilmunya kepada kelompok kami. Terima kasih pula kepada Bapak Hasto Sunarno selaku dosen kasih pula kepada Bapak Hasto Sunarno selaku dosen pembimbing
pembimbing yang yang telah telah membimbing membimbing kami kami untukuntuk mempelajari Gelombang lebih dalam lagi. Dan terima mempelajari Gelombang lebih dalam lagi. Dan terima kasih untuk teman-teman satu kelompok, Natsza Putri, kasih untuk teman-teman satu kelompok, Natsza Putri, Tri Ilma, Ria Dwi, Nurul Maulidiyah, Indria Tri Ilma, Ria Dwi, Nurul Maulidiyah, Indria Hanandini, dan Fauzi yang bersedia membantu dalam Hanandini, dan Fauzi yang bersedia membantu dalam menyelesaikan laporan.
menyelesaikan laporan.
DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA [1] Rahayuningtijas, Endang dkk.
[1] Rahayuningtijas, Endang dkk.”Optika.””Optika.” Institut TeknologiInstitut Teknologi Sepuluh Nopember.
Sepuluh Nopember. Surabaya(2003)Surabaya(2003) [2]Halliday, David.
[2]Halliday, David. Fisika Dasar II.” Fisika Dasar II.”Erlangga. Jakarta(2011)Erlangga. Jakarta(2011) [3]Serway, Ramond.
[3]Serway, Ramond.”Physics for Science and Engineer.””Physics for Science and Engineer.” CengageCengage Learning. New York(2004)
Learning. New York(2004) [4]Srivastava, S. K & Yadav R. A.
[4]Srivastava, S. K & Yadav R. A.”Engineering Physics Theory and”Engineering Physics Theory and Experiment.”
Experiment.” New Age Internation New Age Internationa. New Delhi(2006)a. New Delhi(2006)
TUGAS TAMBAHAN TUGAS TAMBAHAN
Berapa sudut yang dibentuk saat terjadi polarisasi Berapa sudut yang dibentuk saat terjadi polarisasi linier, elips, dan lingkaran?
linier, elips, dan lingkaran? Jawab.
Jawab.
Polarisasi terjadi pada saat beda fase suatu gelombang Polarisasi terjadi pada saat beda fase suatu gelombang 0,
0, ,, ,, , atau setiap kelipatan bulat dari, atau setiap kelipatan bulat dari , , .. Sehingga gelombang yang dihasilkan akan menjadi Sehingga gelombang yang dihasilkan akan menjadi gelombang yang linier. Polarisasi lingkaran terjadi gelombang yang linier. Polarisasi lingkaran terjadi ketika 2 gelombang elektromagnetik yang tegak lurus ketika 2 gelombang elektromagnetik yang tegak lurus memiliki beda fase
memiliki beda fase ,, , atau kelipatan ganjil, atau kelipatan ganjil dari
dari , sehingga gelombang yang dihasilkan akan, sehingga gelombang yang dihasilkan akan berbentuk
berbentuk lingkaran. lingkaran. Polarisasi Polarisasi elips elips terjadi terjadi ketika ketika 22 gelombang elektromagnetik yang tegak lurus memiliki gelombang elektromagnetik yang tegak lurus memiliki beda
beda fase fase selain selain kelipatan kelipatan bulat bulat daridari dan selain dan selain
kelipatan ganjil dari
kelipatan ganjil dari , sehingga gelombang yang, sehingga gelombang yang dihasilkan akan berbentuk elips.