Laporan Akhir Praktikum Indeks Bias (Sintia Erika Magdalena)

PRAKTIKUM FISIKA DASAR I SEMESTER 117

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

2022

Laporan Awal Laporan Akhir Total

Tanggal Percobaan : 20 September 2022 Tanggal Pengumpulan : 28 September 2022

jxkjkm

ASISTEN LABORATORIUM : Atika Marisa Diniyah (1306620002) Catur Anthony Hermanta (1306620077) Hanum Puji Pangesti (1306620011) Muhamad Rizki (1306620051) NAMA : Sintia Erika Magdalena

NIM : 1304622063

DOSEN PENGAMPU : Dr. Hadi Nasbey, S.Pd., M.Si INDEKS BIAS

INDEKS BIAS A. TUJUAN

1. Mengetahui dan memahami metode penentuan kadar senyawa berdasarkan indeks bias

2. Menentukan kadar gula dengan menggunakan metode pengukuran indeks bias 3. Menentukan indeks bias berbagai larutan dengan berbagai konsentrasi

4. Menentukan sudut kritis larutan

5. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi indeks bias

B. ALAT DAN BAHAN 1. Bejana pengukur indeks bias 2. Refaktometer

3. Berbagai larutan dengan konsentrasi yang berbeda

C. TEORI DASAR

Metode pengukuran menggunakan difraksi adalah pengukuran tidak langsung (non contact). Metode ini menggunakan berkas cahaya sehingga larutan yang digunakan sebagai sampel tidak akan mengalami perubahan komponen . Hal ini terjadi karena tidak adanya sentuhan antara sampel dengan alat ukurnya. Untuk memperoleh persamaan hubungan besaran konsentrasi dan indeks bias larutan, sampel terlebih dahulu harus diatur nilai konsentrasinya. Dalam penelitian ini, sampel larutan disiapkan dalam beberapa variasi konsentrasi. Pada saat pengukuran harus dihindari sampel yang memiliki kualitas yang kurang bagus dan komposisi yang kurang presisi sehingga hubungan konsentrasi larutan dan indeks bias tidak linier sebagaimana mestinya. Pengambilan data dilakukan di Laboratorium Fisika Program Studi Tadris Fisika. Terdapat dua kali percobaan yaitu pengukuran indeks bias larutan gula pada rentang konsentrasi 0 % sampai dengan 50 % dengan variasi konsentrasi 2,5 %.

Setelah kalibrasi dilakukan dengan melewatkan sinar laser pada celah tunggal dan balok kaca tanpa diisi larutan, dilanjutkan dengan mengisi balok kaca dengan larutan gula berbagai variasi konsentrasi.

Hasil pengukuran hubungan konsentrasi dengan indeks bias larutan gula menunjukkan semakin tinggi konsentrasi semaikin tinggi juga indeks bias. Hasil ini

menunjukkan bahwa jenis kalibrasi dan penggunaan deteksi konsentrasi larutan gula pada larutan memiliki dampak penting pada validitas prediksi kadar larutan gula dalam tebu. Harga indeks bias dipilih dalam rentang tertentu sesuai dengan prinsip pengukuran.

Apabila seberkas cahaya mengenai bidang batas antara dua medium yang berbeda, maka berkas cahaya itu akan dipantulkan (refleksi) dan biaskan (refraksi). Pada gejala refleksi maupun refraksi tersebut berlaku hukum Snellius :

a) Apabila seberkas cahaya datang pada bidang batas antara dua medium dengan indek bias masing-masing n dan n’ maka cahaya tersebut akan dipantulkan dan dibiaskan.

b) Berkas cahaya pantul sebidang dengan berkas cahaya dating, dan memiliki sudut pantul sama dengan sudut datang atau dapat dituliskan (<i) = (<p), dimana (<i) adalah sudut datang dan (<p) adalah sudut pantul.

Menghitung koefisien indeks bias relatif

Berdasarkan persamaan 1 maka diperoleh: n sin i = n’ sin r.

Refractometer

Jika berkas cahaya datang dari zat antara dengan indeks bias n dan mengenai sisi prisma (indeks bias n) dengan sudut hampir 90° maka diperoleh persamaan berikut:

1. Pada saat cahaya masuk prisma, berdasarkan persamaan 1) berlaku:

n = n’ sin r1 (2)

2. Pada saat cahaya masuk prisma, berdasarkan persamaan 1) berlaku:

n sin r2 = n’ sin i2 (3) 3. Sedangkan

β = r1 + i2 (4)

Faktor-faktor yang mempengaruhi indeks bias yaitu : 1. Suhu

“Semakin tinggi suhu maka akan semakin renggang maolekul zat/sampel sehinggaindeks bias zat/sampel semakin kecil”

2. Tekanan

“Semakin besar tekanan maka kerapatan molekul dalam zat/sampel semakin rapatsehingga indeks bias zat/sampel semakin besar”

3. Density (berat jenis)

4. “Semakin besar berat jenis maka kerapatan molekul dalam zat/sampel semakin rapat sehingga indeks bias zat/sampel semakin besar”

D. CARA KERJA

Refractometer sederhana

1. Isilah bejana dengan larutan dengan konsentrasi tertentu.

2. Tempatkanlah standar S didinding bagian belakang bejana.

3. Ukurlah A dan X sebagai sudut datang.

4. Buatlah S, O dan A terlihat jika diamati melalui larutan (A akan berpindah ke A’

jika diamati melalui larutan).

5. Ukurlah x dan x’ yang menunjukkan kedudukan titik A dan A’.

6. Ukurlah sudut bias sebagai A’ dan X’.

7. Ubahlah letak S dan catat kedudukan A dan A’ serta X dan X’ seperti langkah 6 dan 8. Lakukan percobaan diatas untuk bermacam-macam konsentrasi, misalnya 50%, 40%, 30%, 20% dan 10%.

Refractometer Abbe

1. Catatlah temperatur di ruang anda kerja.

2. Aturlah lensa refractometer sehingga garis silang dan skala tampak jelas.

3. Bersihkanlah prisma dengan kain lunak dan bersih.

4. Teteskan cairan yang akan diukur indeks biasnya (beberapa tetes) pada prisma penerang, kemudian rapatkan kembali prisma penerang dan pengukur.

5. Putarlah pemutar disebelah kanan sehingga batas gelap terang tepat pada garis silang. Bacalah skalanya!

E. PERTANYAAN AWAL

1. Jelaskan mengapa apabila seberkas cahaya sampai pada batas antara dua medium transparan terjadi refleksi dan refraksi !

Jawab :

Ketika melewati dua medium transparan maka seberkas cahaya akan dipantulkan, karena cahaya merupakan suatu gelombang yang sifatnya dipantulkan jika melewati suatu permukaan dan dibiaskan karena gelombang cahaya mengalami perubahan cepat rambat yang bergantung pada kerapatan medium kedua terhadap medium

pertama, perubahan juga terjadi pada panjang gelombang dan arah cahaya.

Sedangkan frekuensi tetap.

2. Jika seberkas cahaya dari ruang hampa menuju zat antara, apa yang terjadi?

Jelaskan berdasarkan persamaan 1 ! Jawab :

Cahaya yang dating dari ruang hampa dengan sudut tertentu menuju suatu medium akan dipantulkan dan di biaskan. Terjadi pembelokan gelombang cahaya menuju garis normal karena adanya perubahan cepat rambat cahaya dari medium yang lebih rapat massanya menjadi sedikit lebih lambat. Sudut bias (r) bergantung pada sudut dating (i). Keduanya diukur dari garis normal, yaitu garis tegak lurus antara permukaan dan ^𝑛′

𝑛 adalah indkes bias materi. Sehingga dapat dituliskan ^{sin 𝑖}

sin 𝑟 = ^𝑛′

𝑛

F. DATA PERCOBAAN A. larutan Glukosa

Konsentrasi

<Datang >Bias

A X A’ X’

5% 31° 8,4 cm 30° 8,2 cm

30,5° 8 cm

30,5° 8 cm

30° 8,2 cm

30,1° 8.5 cm

10% 31° 8,4 cm 30° 8,4 cm

31° 8,6 cm

31,5° 8.5 cm

31° 8,5 cm

30° 8,3 cm

15% 31° 8,4 cm 31,5° 8,8 cm

30,5° 8,5 cm

31,5° 8.6 cm

31° 8,5 cm

31° 8 cm

G. PENGOLAHAN DATA 1. Data tunggal

 S ( jarak kedudukan awal ) NST = 0,1 cm

S = 5 cm

∆ = 1

2× 𝑁𝑆𝑇 = ¹

2× 0,1 =0,05 cm

KSR = ^∆𝑆

𝑆 × 100%

= ^0,05

5 × 100%

= 1%

S = (S ±∆𝑆)

= (5,00± 0,05 cm

 Volume larutan NST = 1 ML

V = 100 ml

∆ = 1

2× 𝑁𝑆𝑇 = ¹

2× 1 𝑚𝑙 =0,5 ml

KSR = ^∆𝑉

𝑉 × 100%

= ^0,5

100× 100%

= 0,5%

V = (V ±∆𝑉)

= (100,0 ± 0,5) ml

 Massa (Larutan glukosa 5%) NST = 0,01 gr

M = 5 gram

∆ = 1

2× 𝑁𝑆𝑇 = ¹

2× 0,01 =0,005 cm

KSR = ^∆𝑆

𝑆 × 100%

= ^0,005

5 × 100%

= 0,1%

M = (M ±∆𝑀)

= (5,000± 0,005) 𝑔𝑟𝑎𝑚

2. Data Majemuk

a) Konsentrasi Larutan 5%

No. A 𝐴² X 𝑋² A’ (𝐴′)² (X’) (𝑋′)²

1 31 961 8,4 70,56 30 900 8,2 67,24

2 31 961 8,4 70,56 30,5 930,25 8 64

3 31 961 8,4 70,56 30,5 930,25 8 64

4 31 961 8,4 70,56 30 900 8,2 67,24

5 31 961 8,4 70,56 30,1 906,01 8,5 72,25

Ʃ 155 4.805 42,0 352,8 151,1 4.566,51 40,9 334,73

o 𝐴̅ = ^{∑ 𝐴}

𝑛 =¹⁵⁵

5 = 31°

o ∆𝐴 = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝐴)2−(Ʃ𝐴)2}

𝑛−1

∆𝐴 = ¹

𝑛 √^{5(4,805)2−(155)2}

4−1

∆𝐴 = ¹

5 √⁰

4 = 0°

o Ksr = ^∆𝐴

𝐴 × 100%

= ⁰

31× 100% = 0 %

A = (31 ± 0 )°

o 𝐴′̅ = ^{∑ 𝐴}

𝑛 = ^151,1

5 = 30,22°

o ∆𝐴′ = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝐴)2−(Ʃ𝐴)2}

𝑛−1

∆𝐴′ = ¹

4 √5(4,566,51)²−(151,1)²

4−1

∆𝐴′ = ¹

5 √^1,34

4 = 0,116°

o Ksr = ^∆𝐴′

𝐴′ × 100%

= ^0,116

30,22× 100% = 0,004 % o A’ = (30,22 ± 0,116 )°

o 𝑋̅ = ^{∑ 𝑋}

𝑛 =^42,0

5 = 8,4°

o ∆𝑋 = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝑋)2−(Ʃ𝑋)2}

𝑛−1

∆𝑋 = ¹

𝑛 √^{5(352,8)2−(42,0)2}

4−1

∆𝑋 = ¹

5 √^8,4

4 = 0,289 𝑐𝑚 o Ksr = ^∆𝑥

𝑥 × 100%

= ^0,289

8,4 × 100% = 0,034 % X = (8,400 ± 0,289 ) 𝑐𝑚 o 𝑋′̅ = ^{∑ 𝑋′}

𝑛 = ^40,9

5 = 8,18°

o ∆𝑋′ = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝑋′)2−(Ʃ𝑋′)2}

𝑛−1

∆𝑋′ = ¹

𝑛 √^{5(334,73)2−(40,9)2}

4−1

∆𝑋′ = ¹

5 √^0,84

4 = 0,092 𝑐𝑚 o Ksr = ^∆𝑥′

𝑥′ × 100%

= ^0,092

8,18 × 100% = 0,011 %

X’ = (8,180 ± 0,092 ) 𝑐𝑚

b) Konsentrasi larutan 10%

No. A 𝐴² X 𝑋² A’ (𝐴′)² (X’) (𝑋′)²

1 31 961 8,4 70,56 30 900 8,4 70,56

2 31 961 8,4 70,56 31 961 8,6 73,96

3 31 961 8,4 70,56 31,5 992,25 8,5 72,25

4 31 961 8,4 70,56 31 961 8,5 72,25

5 31 961 8,4 70,56 30 900 8,3 68,89

Ʃ 155 4.805 42,0 352,8 153,5 4.714,25 42,3 357,91

o 𝐴̅ = ^{∑ 𝐴}

𝑛 =¹⁵⁵

5 = 31°

o ∆𝐴 = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝐴)2−(Ʃ𝐴)2}

𝑛−1

∆𝐴 = ¹

𝑛 √^{5(4,805)2−(155)2}

4−1

∆𝐴 = ¹

5 √⁰

4 = 0°

o Ksr = ^∆𝐴

𝐴 × 100%

= ⁰

31× 100% = 0 % o A = (31 ± 0 )°

o 𝐴′̅ = ^{∑ 𝐴′}

𝑛 =^153,5

5 = 30,7°

o ∆𝐴′ = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝐴′)2−(Ʃ𝐴′)2}

𝑛−1

∆𝐴′ = ¹

4 √5(4,714,25)²−(153,5)²

4−1

∆𝐴′ = ¹

5 √¹⁴⁴

4 = 1,2°

o Ksr = ^∆𝐴′

𝐴′ × 100%

= ^1,2

30,7× 100% = 0,039 % o A = (30,70 ± 1,200 )°

o 𝑋̅ = ^{∑ 𝑋}

𝑛 =^42,0

5 = 8,4°

o ∆𝑋 = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝑋)2−(Ʃ𝑋)2}

𝑛−1

∆𝑋 = ¹

𝑛 √^{5(353)2−(42,0)2}

4−1

∆𝑋 = ¹

5 √¹

4 = 0,141 𝑐𝑚 o Ksr = ^∆𝑥

𝑥 × 100%

= ^0,289

8,4 × 100% = 0,034 %

o A = (8,400 ± 0,289 ) 𝑐𝑚 o 𝑋′̅ = ^{∑ 𝑋′}

𝑛 = ^42,3

5 = 8,46°

o ∆𝑋′ = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝑋′)2−(Ʃ𝑋′)2}

𝑛−1

∆𝑋′ = ¹

𝑛 √^{5(357,91)2−(42,3)2}

4−1

∆𝑋′ = ¹

5 √^0,26

4 = 0,051 𝑐𝑚 o Ksr = ^∆𝑥′

𝑥′ × 100%

= ^0,051

8,46 × 100% = 0,006 % o X’ = (8,460 ± 0,006 ) 𝑐𝑚 c. Konsentrasi Larutan 15%

No. A 𝐴² X 𝑋² A’ (𝐴′)² (X’) (𝑋′)²

1 31 961 8,4 70,56 31,5 992,25 8,8 77,44

2 31 961 8,4 70,56 30,5 930,25 8,5 72,25

3 31 961 8,4 70,56 31,5 992,25 8,6 73,96

4 31 961 8,4 70,56 31 961 8,5 72,25

5 31 961 8,4 70,56 31 961 8 64

Ʃ 155 4.805 42,0 352,8 155,5 4.836,76 42,4 359,86

o 𝐴̅ = ^{∑ 𝐴}

𝑛 =¹⁵⁵

5 = 31°

o ∆𝐴 = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝐴)2−(Ʃ𝐴)2}

𝑛−1

∆𝐴 = ¹

𝑛 √^{5(4,805)2−(155)2}

4−1

∆𝐴 = ¹

5 √⁰

4 = 0°

o Ksr = ^∆𝐴

𝐴 × 100%

= ⁰

31× 100% = 0 %

A = (31 ± 0 )°

o 𝐴′̅ = ^{∑ 𝐴}

𝑛 = ^155,5

5 = 31,1 ° o ∆𝐴′ = ¹

5 √^{𝑛 (Ʃ𝐴)2−(Ʃ𝐴)2}

𝑛−1

∆𝐴′ = ¹

5 √5(4,836,76)²−(155,5)²

4−1

∆𝐴′ = ¹

5 √^3,65

4 = 0,191°

o Ksr = ^∆𝐴′

𝐴′ × 100%

= ^0,191

31,1 × 100% = 0,006 % o A’ = (31,10 ± 0,191 )°

o 𝑋̅ = ^{∑ 𝑋}

𝑛 =^42,0

5 = 8,4°

o ∆𝑋 = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝑋)2−(Ʃ𝑋)2}

𝑛−1

∆𝑋 = ¹

𝑛 √^{5(353)2−(39,8)2}

5−1

∆𝑋 = ¹

5 √^180,96

4 = 1,35 𝑐𝑚 o Ksr = ^∆𝑥

𝑥 × 100%

= ^1,35

8,4 × 100% = 0,16 % X = (8,40 ± 1,35 ) 𝑐𝑚 o 𝑋′̅ = ^{∑ 𝑋′}

𝑛 = ^42,4

5 = 8,48°

o ∆𝑋′ = ¹

𝑛 √^{𝑛 (Ʃ𝑋′)2−(Ʃ𝑋′)2}

𝑛−1

∆𝑋′ = ¹

𝑛 √^{5(359,86)2−(42,4)2}

5−1

∆𝑋′ = ¹

5 √^1,54

4 = 0,124 𝑐𝑚 o Ksr = ^∆𝑥′

𝑥′ × 100%

= ^0,12

8,48× 100% = 0,014 %

X’ = (8,480 ± 0,124 ) 𝑐𝑚 H. PERHITUNGAN

1. Hitung indeks dan sudut kritis A. Indeks bias Mutlak

 Konsentrasi 5%

n’ = n ^{sin 𝑖}

sin 𝑟 = 1 × ^{sin 31}

sin 30,22 = 1,02328

∆𝑛^′ = √(^𝜕𝑛′

𝜕𝑠𝑖𝑛′)²(²

3∆ sin 𝑖) + ( ^𝜕𝑛′

2 sin 𝑟)²(²

3∆ sin 𝑟)²

∆𝑛^′ = √( ¹

sin 𝑟)²(²

3∆ sin 𝑖) + (²

3∆ sin 𝑖)²+ (−𝑛 (sin 𝑖)(cos 𝑟) 𝑠𝑖𝑛²𝑟 )²(²

3∆ sin 𝑟)²

∆𝑛^′ = √( ¹

sin 30,22)²(²

3× 0 ) +(−𝑛 (sin 31)(cos 30,22) 𝑠𝑖𝑛²30,22 )²(²

3× 0,116)²

∆𝑛^′ = √( ¹

0,50332)²(²

3× 0 ) +(−1(0,51504)(0,86409)

0,25333 )²(0,00598) = √0,018209 = 0,13494

Ksr = ^∆𝑛

′

𝑛^′ × 100%

= 0,132 %

= (1,023 ± 0,135)

 Konsentrasi larutan 10 % n’ = n ^{sin 𝑖}

sin 𝑟 = 1 × ^{sin 31}

sin 30,7 = 1,0088

∆𝑛^′ = √(^𝜕𝑛′

𝜕𝑠𝑖𝑛′)²(²

3∆ sin 𝑖) + ( ^𝜕𝑛′

2 sin 𝑟)²(²

3∆ sin 𝑟)²

∆𝑛^′ = √( ¹

sin 𝑟)²(²

3∆ sin 𝑖) + (−𝑛 (sin 𝑖)(cos 𝑟) 𝑠𝑖𝑛²𝑟 )²(²

3∆ sin 𝑟)²

∆𝑛^′ = √( ¹

sin 30,7)²(²

3× 0 ) +(−1 (sin 31)(cos 30,7) 𝑠𝑖𝑛²30,7 )²(²

3× 1,2)²

∆𝑛^′ = √( ¹

0,5105)²(²

3× 0) + (0,75242)(0,64) = √0,481549 = 0,69394

Ksr = ^∆𝑛

′

𝑛^′ × 100%

= 0,688%

= (1,009 ± 0,694)

 n’ = n ^{sin 𝑖}

sin 𝑟 = 1 × ^{sin 31}

sin 31,1 = 0,9971

 ∆𝑛^′ = √(^𝜕𝑛′

𝜕𝑠𝑖𝑛′)

2

(²

3∆ sin 𝑖) + ( ^𝜕𝑛′

2 sin 𝑟)²(²

3∆ sin 𝑟)²

∆𝑛^′ = √( ¹

sin 𝑟)²(²

3∆ sin 𝑖) + (²

3∆ sin 𝑖)²+ (−𝑛 (sin 𝑖)(cos 𝑟) 𝑠𝑖𝑛²𝑟 )²(²

3∆ sin 𝑟)²

∆𝑛^′ = √( ¹

sin 31,1)²(²

3× 0 ) +(−𝑛 (sin 31)(cos 31,1) 𝑠𝑖𝑛²31,1 )²(²

3× 0,191)²

∆𝑛^′ = √( ¹

0,5165)²(²

3× 0 ) +(−1(0,51504)(0,8563)

0,26680 )²(0,0162) = 0,02083

Ksr = ^∆𝑛

′

𝑛^′ × 100%

= 0,021%

= (0,997 ± 0,021) B. Sudut kritis

 Konsentrasi 5 % I = arcsin n’

= arcsin 1,023

= 0,89744

 Konsentrasi 10 % I = arcsin n’

= arcsin 1,009

= 0,887723

 Konsentrasi 15%

I = arcsin n’

= arcsin 0,997

= 0,87921

2. Grafik indeks bias dengan konsentrasi larutan

No. X Y 𝑋² XY

1 0,05 1,0232 0,0025 0,05116

2 0,1 1,0088 0,01 0,10088

3 0,15 0,9971 0,0225 0,149565

Ʃ 0,30 3,0291 0,035 0,301605

a) ^Ʃ𝑦Ʃ𝑥

2−Ʃ𝑥Ʃ𝑥𝑦 𝑛Ʃ𝑥²−(Ʃ𝑥)² =

= (3,0291)(0,035)−(0,30)(0,301605)

3(0,035)−(0,30)² = 1,6441 b) ^{𝑛Ʃ𝑥𝑦− Ʃ𝑥Ʃ𝑦}

𝑛Ʃ𝑥²−(Ʃ𝑥)² =

= 3(301605)−(0,30)(3,0291)

3(0,30)−(0,30)² = - 0,0048

No. Ax + B = y (x,y)

1 1,6441 (0,05) – 0,0048 = 0,077405 (0,05 ; 0,0077405) 2 1,6441 (0,1) – 0,0048 = 0,15961 (0,1 ; 0,15961) 3 1,6440 (0,15) – 0,0048 = 0,241815 (0,15 ; 0,241815)

Grafik indeks bias dengan konsentrasi larutan:

3) sudut kritis dengan konsentrasi pelarut

No. X Y 𝑋² XY

1 0,05 0,898 0,0025 0,0449

2 0,1 0,89 0,01 0,089

3 0,15 0,88 0,0225 0,132

Ʃ 0,30 2,668 0,035 0,2659

a) ^{Ʃ𝑦Ʃ𝑥2−Ʃ𝑥Ʃ𝑥𝑦}

𝑛Ʃ𝑥²−(Ʃ𝑥)² =

= (2,668)(0,035)−(0,30)(0,2659)

3(0,035)−(0,30)² = 1,4402 b) ^{𝑛Ʃ𝑥𝑦− Ʃ𝑥Ʃ𝑦}

𝑛Ʃ𝑥²−(Ʃ𝑥)² =

= 3(0,2659)−(0,30)(2,668)

3(0,30)−(0,30)² = - 0,003

No. Ax + B = y (x,y)

1 1,4402 (0,05) – 0,003 = 0,06901 (0,05 ; 0,06901) 2 1,4402(0,1) – 0,003= 0,14102 (0,1 ; 0,14102) 3 1,4402 (0,15) – 0,003 = 0,21303 (0,15 ; 0,21303)

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

0.05 0.1 0.15

Grafik sudut kritis dengan konsentrasi pelarut

I. PERTANYAAN AKHIR

3. Bagaimana pendapat anda tentang hubungan antara indeks bias relatif dengan indeks bias mutlak dalam percobaan ini?

Jawab: Indeks Bias relatif suatu larutan adalah perbandingan nilai indeks bias mutlak dari dua medium yang berbeda. Medium pada praktikum ini adalah udara dan cairan (larutan glukosa).

4.Bagaimana pendapat anda pengukuran indeks bias dengan Refractometer Abbe?

Jawab: Refraktometer Abbe adalah refraktometer Untuk mengukur indeks cairan, Padatan dalam cairan atau serbuk dengan indeks bias dari 1.300-1.700 dan persentase adalah 0-95%.

Alat untuk menentukan indeks bias minyak, lemak, gelas optik, larutan gula dan sebagainya dengan refraktometer sederhana karena refraktometer abbe dapat dibaca langsung dengan ketelitian sampai 0,001 dan 0,0002 dari gelas skala yang ada.

J. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Praktikum ini berjudul Indeks Bias. Tujuan dari praktikum ini adalah menentukan indeks bias berbagai larutan dengan berbagai konsentrasi, dan menentukan sudut kritis larutan.

Indeks Bias merupakan salah satu sifat optic yang banyak digunakan untuk mencirikan keadaan suatu material transparan. Refractive indeks suatu material pada suatu Panjang gelombang tertentu akan mengalami perubahan bila komposisi material tersebut mengalami

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

0.05 0.1 0.15

perubahan. Beberapa Industri karenanya menggunakan ukuran refractive indeks dalam penetapan kualitas produk dan solid atau liquid transparannya.

Syarat Syarat Pembiasan:

1. Cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya

2. Cahaya datang tidak tegak lurus terhadap bidang atas (sudut dating lebih dari 90°) Apabila cahaya mengenai suatu bidang pemisah antara dua medium, Sebagian cahaya dipantulkan dan Sebagian lagi diteruskan. Cahaya yang diluruskan dibiaskan pada bidang pemisah, yang berarti bahwa gelombang cahaya dibelokkan. Pembiasan menimbulkan beberapa pemikiran penting dalam ilmu fisika.

Apabila gelombang cahaya masuk kesebuah medium tembus cahaya selain ruang hampa, seperti kaca, gelombang itu akan merambat perlahan-lahan pada kecepatan kurang dari 3x10⁸ m/detik. Konsep ini merupakan dasar dari indeks bias, n, dari suatu medium, dengan rumus: n = ^𝑐

𝑣

Dengan C adalah 3 x 10⁸ m/detik yang merupakan kecepatan cahaya dalam ruang hampa, dan v adalah kecepatan cahaya dalam medium yang menjadi lambat. Jadi untuk ruang hampa, n = 1, dan untuk medium lain, n > 1.

Dalam praktikum ini, kami menggunakan system kerja refractometer sederhana. Kami menggunakan larutan gula dengan konsentrasi 5%, 10%, 15%. Hal pertama yang kami lakukan adalah mengukur massa glukosa dengan konsentrasi 5%. Untuk mencari massanya kami menggunakan rumus molaritas yaitu: M = ^{𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎}

𝑀𝑟 𝑥 ¹⁰⁰⁰

𝑉 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 dan didapatkan nilai massanya yaitu sebesar 5 gram. Gula lalu ditimbang seberat 5 gram menggunakan neraca Ohaus. Setelah itu, gula seberat 5 gram tersebut dilarutkan dalam 100 ml air.

Setelah larut, larutan glukosa tersebut dituang ke dalam refractometer sederhana. Lalu, mulai dilakukan pengamatan dan diukur jarak, serta sudut yang terlihat. Kemudian hasil pengamatan dibandingkan dengan larutan glukosa dengan konsentrasi glukosa yang berbeda.

Maka, didapat hasil pengamatan berikut:

S ( cm

)

Glukos a 5%

Glukos a 10%

Glukos a 15%

A (°)

Aˈ (°)

X (cm

)

Xˈ (cm )

A (°)

Aˈ (°)

X (cm

)

Xˈ (cm )

A (°

)

Aˈ (°)

X (cm

)

Xˈ (cm )

5 cm

31

°

30° 8,4 cm

8,2 cm

31

°

30° 8,4 cm

8,4 cm

31

°

31,5° 8,4 cm

8,8 cm 5

cm 31

°

30,5° 8,4 cm

8 cm

31

°

31° 8,4 cm

8,6 cm

31

°

30,5° 8,4 cm

8,5 cm 5

cm 31

°

30,5° 8,4 cm

8 cm

31

°

31,5° 8,4 cm

8,5 cm

31

°

31,5° 8,4 cm

8,6 cm 5

cm 31

°

30° 8,4 cm

8,2 cm

31

°

31° 8,4 cm

8,5 cm

31

°

31° 8,4 cm

8,5 cm 5

cm 31

°

30,1° 8,4 cm

8,5 cm

31

°

30° 8,4 cm

8,3 cm

31

°

31° 8,4 cm

8 cm

K. KESIMPULAN DAN SARAN

1. Indeks bias suatu larutan dipengaruhi oleh beberapa hal seperti konsentrasi larutan,

kerapatan, kecepatan cahaya serta pengamatan skala yang kurang akurat. Pada praktikum kal ini, mengamati pengaruh konsentrasi dengan indeks bias. Jika konsentrasi semakin besar, maka indeks bias sebuah larutan akan semakin besar pula. Hubungan indeks bias dengan sudut kritis adalah berbanding terbalik dengan arti jika semakin besar nilai indeks bias, maka semakin kecil sudut kritisnya. Semakin jauh jarak benda pada dinding belakang bejana maka semakin besar pula indeks biasnya.

2.Pada percobaan ini terdapat sudut kritis disebut juga sudut deviasi, yaitu sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar dating mula-mula dengan sinar yang meninggalkan bidang pembias atau pemantul.

3.Prinsip refractometer:

 Prinsip kerja refractometer adalah pembiasan, dasar pembiasan adalah penyinaran yann menembus dua macam media dengan kerapatan yang berbeda, karena perbedaan kerapatan tersebut akan terjadi perubahan arah sinar.

 Prinsip pengukuran dengan sinar yang ditransmisikan sinar kasa/sumber sinar prisma sampel teleskop.

 Prinsip kerja refractometer terdapat 3 bagian yaitu: Sampel, prisma dan papan skala.

Revractive indeks prisma jauh lebih besar dibandingkan dengan sample.

 Jika sampel adalah larutan berkonsentrasi rendah, maka sudut refraksi akan lebar.

Sehingga di papan skala sinar “a” akan jatuh pada skala rendah.

 Jika larutan sampel pekat, maka sudut refraksi akan kecil. Sehingga di papan skala sinar “b” jatuh pada skala besar.

4.Adapun factor yang mempengaruhi indeks bias:

1. Pengaruh jenis zat 2. Pengaruh suhu 3. Pengaruh tekanan 4. Ukuran partikel

5. Modifikasi pelarut atau penambahan pelarut lain.

6.Indeks bias mutlak suatu bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepaatan cahaya di bahan tersebut, sedangkan indeks bias relative merupakan perbandingan indeks bias dan medium berbeda.

7.besarnya konsentrasi mempengaruhi indeks bias sehingga hal ini berpengaruh pada sudut kritis. Indeks bias cladding yang semakin besar, membuat sudut kritis besar pula.

L. DAFTAR PUSTAKA

Tim Dosen Fisika Dasar, 2018. “Panduan Prakrikum Fisika Dasar II”. Jakarta: UNJ.

Elisa, Juliana. 2015. “Perbedaan Indeks Bias Minyak Goreng Curah Dengan Minyak Goreng Kemasan Bermerek Sanco”. Jurnal Fisika Edukasi (JFE)

Haryono Aji, Dimar Ifan. 2016. “modul I : Refraktometer “. Semarang: Universitas Diponegoro

Anggilia Widianti, Minarni. 2019, “Bangun Rancang System Refractometer Laser Untuk Menentukan Nilai Indeks Bias Madu”. Prosiding Seminar Nasional Fisika. Universitas Riau.

Putri Parmitasari, EkoHidayanto, 2013. “Analisis Korelasi Indeks Bias Dengan Konsentrasi Sukrosa Beberapa Jenis Madu Menggunakan Portable Brix Meter”. Youngster Physics Journal.

Regi Mahendra. 2014. “Penentuan Dan Pengukuran Indeks Bias Suatu Zat Di Laboratorium Dengan Menggunakan Metode Refractometer”. Bali : Universitas Udayana