1. PROYEK AKHIR SEMESTER
Pembiasan Cahaya & Indeks Bias Fluida
G.O.I.N
* Generation of issac newton *
Nur Rachmat
Nabilah Haruna
Nur Ainul Haq Syam
2. TUJUAN PROYEK >>
• Memahami dan menerapkan hukum pembiasan cahaya
atau hukum Snellius
• Mengetahui Indeks bias beberapa fluida
• Membandingkan Fluida yang satu dengan yang lainnya
dengan menggunakan grafik persamaan linear.
G.O.I.N
3. Alasan kami memilih proyek ini
Alat dan bahan sederhana.
Dapat mempelajari materi yang tidak
diperoleh di kelas.
4. Landasan teori
• Hukum I pembiasan dari Snellius
"sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu
bidang datar."
• Hukum II pembiasan Snellius
"sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih
rapat (n1 < n2) , sinar akan dibelokkan mendekati garis
normal. Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium
kurang rapat (n1 > n2). Sinar akan dibelokkan menjauhi garis
normal."
G.O.I.N
5. Persamaan :
G.O.I.N
Sin i : Sin r = n2 : n1
Landasan teori
Sudut Datang
pada Medium 1
Sudut Bias pada
Medium 2
Indeks Bias
Medium 2
Indeks Bias
Medium 1
7. PROSEDUR KERJA
• Mengisi wadah bening atau kaca dengan air
sampai penuh.
• Nyalakan dan arahkan laser ke fluida yang ada di
dalam wadah.
• Menghitung besar sudut yang terbentuk oleh sinar
laser pada medium 1 ( sudut datang ) dan sudut
dari sinar laser pada medium 2 ( sudut bias ).
8. PROSEDUR KERJA
• Setelah mengetahui sudut bias dari Medium satu dan
Medium 2, selanjutnya kita menghitung atau mencari
berapa besar Indeks Bias Medium2 dengan
menggunakan rumus perbandingan dari snellis
Sin i : Sin r = N2 : N1
Catatan = Indek Bias Udara adalah Konstan atau
tetap yaitu 1,000293 atau 1,0000
9. HASIL DATA & PEMBAHASAN
Percobaan pertama
Dengan mengukur indeks bias air dengan
medium atau zat pembandingnya adalah
udara yang telah diketahui indeks biasnya
dengan hasil sebagai berikut :
10. HASIL DATA & PEMBAHASAN
Percobaan kedua
mengukur indeks bias Minyak
Goreng dengan medium atau zat
pembandingnya adalah udara yang
telah diketahui indeks biasnya dan
hasil percobaan yang kami
dapatkan adalah sebagai berikut :
11. HASIL DATA & PEMBAHASAN
Percobaan ketiga
mengukur indeks bias air dengan medium atau zat pembandingnya adalah Minyak
goreng yang telah kami ukur indeks biasnya dalam percobaan kedua kami, maka
hasil percobaan yang kami peroleh adalah sebagai berikut :
12. HASIL DATA & PEMBAHASAN
Hasil Perbandingan
yaitu dengan membandingkan indeks bias air yang di peroleh dari percobaan
satu dan tiga, perbandingannya yaitu
13. HASIL DATA & PEMBAHASAN
Percobaan keempat
Menghitung indeks bias Minyak Kelapa
dengan zat pembandingnya Udara yang telah
diketahui Indeks biasnya,
hasil percobaan yang kami peroleh adalah
sebagai berikut :
mengapa tidak menggunakan Minyak goreng sebagai zat
pembanding? Alasannya karena Massa jenis atau kerapatan massa antara
Minyak Goreng dan Minyak kelapa sama, hal ini membuat kedua zat
tersebut tercampur walaupun masih dapat dibedakan yang mana Minyak
goreng dan Minyak Kelapa karena minyak kelapa lebih kental
dibandingkan minyak goreng tetapi tetap saja kedua minyak tersebut saling
berbaur, oleh karena itu kami menggunakan Udara sebagai medium
pembanding untuk menghitung indeks bias Minyak kelapa
14. Percobaan terakhir
Mengukur indeks bias air dengan menggunakan Minyak Kelapa sebagai zat
pembandingnya hasil percobaan yang kami dapatkan adalah sebagai berikut :
HASIL DATA &
PEMBAHASAN
16. Next .....
data yang kami peroleh akan kami sajikan pula
dalam bentuk grafik atau yang lebih jelasnya grafik
persamaan linear dengan rumus fungsi yaitu
y = ax + b
dimana
y = sinus i
x = sinus r
a = indeks bias medium 2 (gradien)
b = 0
Catatan = nilai dari b dapat dihilangkan
20. HASIL DATA GRAFIK
Grafik Udara dan Air
kemiringan Garis (Gradien) Diatas Merupakan Indeks Bias Air
21. HASIL DATA GRAFIK
Grafik Udara dan Minyak goreng
kemiringan Garis (Gradien) Diatas Merupakan Indeks Bias Minyak Goreng
22. HASIL DATA GRAFIK
Grafik Udara dan Minyak kelapa
kemiringan Garis (Gradien) Diatas Merupakan Indeks Bias Minyak Kelapa
23. Indeks bias dari masing masing fluida
Air = 1,252859
Minyak Goreng = 1,149257
Minyak Kelapa = 1,023529
24. Soal No. 1
Perhatikan gambar berikut! Sinar melintasi dua buah medium yang memiliki indeks
bias berbeda.
Jika sudut datang sinar adalah 53° dan sudut bias sebesar 37° tentukan nilai indeks
bias medium yang kedua jika medium yang pertama adalah udara!
Soal No. 2
Suatu sinar datang dari medium yang berindeks bias 3/2 menuju medium yang
berindeks bias 3/4 √6. Jika besar sudut datang adalah 60° tentukan besar sudut bias
yang terjadi!
Soal No. 3
Seberkas sinar datang dari udara ke lapisan minyak yang terapung di air dengan sudut
datang 30°. Bila indeks bias minyak 1,45 dan indeks bias air 1,33, berapakah besar
sudut sinar tersebut di dalam air?
25. Penyelesaian soal no.1
menggunaan persamaan :
n1 sin i = n2 sin r
Dimana :
n1 = indeks bias medium 1 (tempat sinar datang)
n2 = indeks bias medium 2(tempat sinar bias)
i = besar sudut datang
r = besar sudut bias
Sehingga:
n1 sin i = n2 sin r
(1) sin 53° = n2 sin 37°
4/5 = n2
3/5
n2 = 4/3
Catatan :
Indeks bias udara adalah 1 meskipun tidak disebutkan dalam data soal
(harus hafal)
26. Penyelesaian Soal No.2
Menggunakan persamaan yang sama dengan persamaan pada
soal no.1 yaitu:
n1 sin i = n2 sin r
maka :
(3/2) sin 60° = (3/4 √6) sin r
(3/2)(1/2 √3) = (3/4 √6) sin r
sin r = √3/√6
sin r = 1/2√2
r = arcsin 1/2√2 = 45°
besara susut biasnya yaitu 45°
27. Penyelesaian Soal.3
Pada kasus ini mula-mula berkas sinar merambat di udara lalu masuk ke lapisan
minyak yang terapung di permukaan air, baru kemudian sinar masuk ke dalam
air. Jadi, sebelum sampai ke dalam air sinar mengalami dua kali pembiasan
seperti diperlihatkan gambar di bawah.
Berkas sinar memasuki air dari udara melalui lapisan
minyak mengalami dua kali pembiasan
Pembiasan pertama, berkas sinar datang dari udara ke minyak dengan n1 = 1 dan
n2 = 1,45 serta
i1 = 30°, kita hitung besar sin r1
Sin i : sin r = n2 : n1
Sin 30° : Sin r = 1,45 : 1
Sin r1 =
1 푥 푠푖푛 30°
1,45
=
0,5
1,45
Sin r1 = 0,345
28. Dalam hal ini kita tidak membutuhkan besar sudut r1, sebab
untuk langkah pengerjaan berikutnya justru nilai sin r, yang
dibutuhkan.
Pembiasan kedua, berkas sinar datang dari minyak ke air
dengan n1 = 1,45 dan n2 = 1,33, dan dari gambar di atas
tampak besar i2 = r1 atau sin i2 = sin r1, kita hitung besar r2
Sin i : sin r = n2 : n1
Sin r1 : sin r2 = n2 : n1
0,345 : Sin r = 1,33 : 1,45
Sin r2 =
1,45 푥 0,345
1,33
= 0,375
Sin r2 = 22°
29. KESIMPULAN & SARAN
Kesimpulan :
Dari hasil percobaan yang telah DIlakukan, kami dapat menarik kesimpulan yaitu:
Indeks bias yang dimiliki Udara lebih kecil dibandingkan dengan indeks
bias air, Minyak kelapa, dan Minyak Goreng
Fluida yang memilik Indeks bias yang lebih besar dari indeks bias fluida
pembandingnya maka akan Membentuk sudut yang lebih kecil dari pada sudut
yang dibentuk Fluida yang dilalui cahaya sebelum sampai kefluida tersebut
N1 > N2 maka i < r
Sebaliknya, Fluida yang memilik Indeks bias yang kecil dari pada indeks bias
pembandingnya maka akan Membentuk sudut yang lebih besar dari pada sudut
yang dibentuk Fluida yang dilalui cahaya sebelum sampai kefluida tersebut.
N1 < N2 maka i > r
Berdasarkan Grafik dari maing masing Fluida kami menyimpulkan air yang memiliki
indeks bias terbesar memiliki Gradien terbesar pula, sedangkan Minyak Goreng
yang memiliki Indeks bias terkecil memiliki Gradien terkecil pula.
30. KESIMPULAN & SARAN
Saran
Kami sadar pada percobaan kami ini yang bertemakan Pembiasan cahaya
masih memiliki banyak kekurangan yang memengaruhi hasil yang kami dapatkan,
kekurangan dari percoaan kami yaitu
Hasil yang kurang akurat, hal ini dikarenakan alat yang kami gunakan
masih sangat sederhana dan kurang teliti untuk mengukur besar sudut bias Fluida
Untuk percobaan selanjutnya sebaiknya menggunakan alat yang lebih teliti
agar hasil yang diperoleh dapat lebih akurat. selain itu tambahkan juga beberapa alat
pendukung lainnya yang dapat mempermudah proses pengambilan data pada saat
percobaan seperti tambahkan kawat penyangga untuk menggantungkan Laser agar
kita dapat menghitung sudut yang dibentuk oleh laser dalam fluida lebih akurat.
