40
LAPORAN PRAKTIKUM GELOMBANG DAN OPTIK Deviasi Minimum Prisma Oleh Kelompok VII: 1. Novi Nurfiyanti (13030654002) 2. Widya Dwi Ningtyas (13030654010) 3. Yuniar Dwi Setyaning (13030654022) 4. Risyalatul Fariska (13030654033) Prodi Pendidikan IPA A 2013 S1 PRODI PENDIDIKAN IPA

gabung GO-8

Embed Size (px)

DESCRIPTION

laporan

Citation preview

Page 1: gabung GO-8

LAPORAN PRAKTIKUM

GELOMBANG DAN OPTIK

Deviasi Minimum Prisma

Oleh Kelompok VII:

1. Novi Nurfiyanti (13030654002)

2. Widya Dwi Ningtyas (13030654010)

3. Yuniar Dwi Setyaning (13030654022)

4. Risyalatul Fariska (13030654033)

Prodi Pendidikan IPA A 2013

S1 PRODI PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2015

Page 2: gabung GO-8

DEVIASI MINIMUM PRISMA

ABSTRAK

Pada hari Selasa, 22 Oktober 2015, kami telah melakukan percobaan tentang “Deviasi Minimum Prisma” di laboratorium Prodi Pendidikan IPA FMIPA Universitas Negeri Surabaya. Tujuan dari parktikum kami adalah untuk menentukan sudut deviasi minimum prisma dan mendeskripsikan hubungan sudut sinar datang (i1) dengan sudut sinar bias (r2). Dalam menentukan nilai deviasi minimum prisma, diperlukan adanya sudut sinar datang (i1) dan sudut sinar bias (r2) yang mana perpanjangan dari sinar datang dan sinar bias akan membentuk sudut deviasi pada perpotongannya. Jika nilai sudut sinar datang (i1) dan sudut sinar bias (r2) sama, maka akan membentuk sudut deviasi minimum. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pada β = 45o, diperoleh nilai δpengamatan berturut-turut yaitu 27o, 23o, 28o, 27o, 26o, dengan nilai rata – rata δpengamatan (26.5±0.86)o dan taraf ketelitian 94.2%. Sedangkan pada β = 60o, diperoleh nilai δpengamatan berturut-turut yaitu 36o, 43o, 33o, 38o, 33o, dengan nilai rata – rata δpengamatan (36.6±1.86)o dan taraf ketelitian 97.3%. Data hasil percobaan juga menghitung nilai δm pada β = 45o

berturut-turut yaitu 148.06o, 63.26o, 50.94o, 28.96o, 8.72o. Sedangkapan pada β = 60o berturut turut yaitu error, error, 133.8o, 87.2o, 54.72o. Beberapa kesalahan tersebut disebabkan karena kesalahan dalam mengamati posisi jarum pentul yang berimpit dan mengukur sudut sinar bias yang meninggalkan prisma.

Kata kunci: sudut sinar datang, sudut sinar bias, dan sudut deviasi minimum

Page 3: gabung GO-8

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menjumpai berbagai fenomena

yang berhubungan dengan IPA. Salah satu fenomena tersebut adalah ketika

kita mencelupkan pensil ke dalam gelas bening yang berisi air, maka pensil

tersebut ketika diamati akan terlihat patah. Hal tersebut menunjukkan bahwa

telah terjadi pembiasan.

Pembiasan atau biasa disebut dengan pembelokan adalah suatu proses

terjadinya pembelokan cahaya yang terjadi diantara medium yang memiliki

perbedaan kerapatan, misalnya pada contoh di atas adalah pada medium udara

dan air. Ketika sinar datang membentuk sudut terhadap garis normal

(mendekati garis normal) dan kemudian dibiaskan melewati air, maka sudut

bias yang terbentuk akan menjauhi garis normal dan menyebakan pensil

terlihat patah.

Berdasarkan contoh fenomena di atas, maka dalam pembiasan dikenal

istilah sianr datang, sinar bias, sudut deviasi, dan sudut deviasi minimum.

Dalam memahami istilah-istilah tersebut, maka kita melakukan tentang sudut

deviasi minimum pada prisma.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka didapat rumusan masalah

sebagai berikut:

1. Bagaimana menentukan pembentukan sudut deviasi minimum pada prisma?

2. Bagaimana hubungan nilai sudut sinar datang (i1) dan nilai sudut sinar bias

(r2) pada prisma?

C. Tujuan Percobaan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan percobaannya adalah

sebagai berikut:

1. Menentukan sudut deviasi minimum pada prisma.

Page 4: gabung GO-8

2. Mendeskripsikan hubungan nilai sudut sinar datang (i1) dan nilai sudut sinar

bias (r2) pada prisma.

D. Hipotesis

1. Jika semakin kecil nilai sudut sinar datang, maka sudut deviasi prisma yang

dihasilkan juga kecil.

2. Jika nilai sudut sinar datang (i1) dan nilai sudut sinar bias (r2) sama, maka

sudut deviasi prisma yang dihasilkan adalah minimum.

Page 5: gabung GO-8

BAB II

KAJIAN TEORI

A. Pembiasaan Pada Prisma

Prisma adalah zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. Apabila

seberkas sinar datang pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut

sebagai bidang pembias I, akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai

pada bidang pembias II, berkas sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis

normal. Pada bidang pembias I, sinar dibiaskan mendekati garis normal, sebab

sinar datang dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat yaitu dari udara

ke kaca. Sebaliknya pada bidang pembias II, sinar dibiaskan menjahui garis

normal, sebab sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik kurang rapat yaitu

dari kaca ke udara. Sehingga seberkas sinar yang melewati sebuah prisma akan

mengalami pembelokan arah dari arah semula.

Gambar 2.1. Pembiasan cahaya pada prisma

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa 1 berkas cahaya lurus melintas

masuk kedalam dua jenis medium yang berbatasan akan mengalami proses

pembiasan di bidang batas kedua medium tersebut. Hal ini menyebabkan

antara sinar datang dan sinar bias tidak lagi sejajar. Perpanjangan sinar datang

dan perpanjangan sinar bias akan ditemukan titik perpotongan, dimana pada

titik perpotongan ini membentuk sudut yang dinamakan sudut deviasi.

Page 6: gabung GO-8

Besaranya suatu sudut deviasi tergantung pada sudut sinar datangnya. Jika

semakin kecil sudut sinar datang, maka sudut deviasi yang dibentuk akan kecil.

B. Penurunan Rumus Deviasi dan Deviasi Minimum Prisma

Perhatikan gambar 2.1. untuk segiempat AFBE, maka = β + ∠AFB =

180o. Kemudian pada segitiga AFB, r1 + i2 + ∠AFB = 180o, sehingga

diperoleh:

β + ∠AFB = r1 + i2 + ∠ AFB

β = r1 + i2

Pada segitiga ABC, terdapat hubungan ∠ABC + ∠BCA +∠CAB = 180o, di

mana ∠ABC = r2 – i2 dan ∠CAB = i1 – r1, sehingga: ∠BCA + (r2 – i2) + (i1 – r1) = 180o

∠BCA = 180o + (r1 + i2) – (i1 + r2)

Sehingga besarnya sudut deviasi dapat dicari sebagai berikut:

δ = 180o – ∠BCA

    = 180o – {(180o + (r1 + i2) – (i1 + r2)}

    = (i1 + r2) – (i2 + r1)

δ =( i1 + r2) – β (Pers.2.1)

keterangan : δ = sudut deviasi

i1 = sudut datang pada prisma

r2 = sudut bias sinar meninggalkan prisma

β = sudut pembias prisma

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 (δm) 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 dan i2 = r1 = r

Karena β = i2 + r1 = 2r atau r = β dengan demikian besarnya sudut

deviasi minimum dapat dinyatakan:

Page 7: gabung GO-8

δm= i1 + r2 – β = 2i – β atau i = (δm + β) (Pers.2.2)

Hukum Snellius adalah rumus matematika yang memberikan hubungan

antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang

melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, seperti udara dan kaca.

Hukum Snellius menyatakan bahwa jika cahaya datang dari medium yang

kurang rapat menuju medium yang lebih rapat dibiaskan mendekati garis

normal (udara ke air). Sebaliknya, jika cahaya datang dari medium yang lebih

rapat menuju medium yang kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal

(kaca ke air). Dituliskan secara matematis sebagai berikut:

n1 . sini = n2 . sinr atau

dengan: i = sudut datang

r = sudut bias

n1 = indeks bias medium 1

n2 = indeks bias medium 2

Kemudian jika persamaan r1= dan persamaan i1 =

disubstitusikan ke persamaaan n1,2 = sin i1/ sin r1 maka diperoleh:

(Pers.2.3)

Page 8: gabung GO-8
Page 9: gabung GO-8

BAB III

METODE PERCOBAAN

A. Rancangan Percobaan

B. Alat dan Bahan

No. Nama Spesifikasi Jumlah

1. Prisma Kaca 1 buah

2. Jarum

Pentul

- 10 buah

3. Penggaris 30 cm, mika 1 buah

4. Kertas Putih HVS A4 10 lembar

5. Busur

Derajat

180° 1 buah

6. Ball-Point Warna 2 buah

C. Variabel dan Identifikasi Variabel

1. Variabel manipulasi : sudut sinar datang (i1)

Identifikasi variabel : sudut sinar datang yang digunakan adalah 20o,

25o, 30o, 35o, 40o

2. Variabel kontrol : nprisma, jumlah jarum pentul

Identifikasi variabel : nprisma adalah indeks bias prisma yang besarnya

1.5, sedangkan jumlah jarum pentul yang

β

i1 r2

r1 i2

δ

Gambar 3.1 Rancangan Percobaan Deviasi Minimum Prisma

Jarum pentul kaca prisma

Jarum pentul Jarum pentul

Jarum pentuldigambar

Page 10: gabung GO-8

digunakan yaitu 4 buah yang diletakkan sebagai

penanda sinar datang dan sinar bias.

3. Variabel respon : sudut sinar bias, sudut

deviasi, dan sudut deviasi minimum pada prisma

Identifikasi variabel : sudut sinar bias dibentuk terhdapa garis normal

pada bidang kedua. Sudut deviasi dibentuk oleh

perpanjangan sinar datang dan sinar bias yang

saling berpotongan. Sudut deviasi minimum

dibentuk ketika sudut sinar datang (i1) nilainya

sama besar dengan sudut sinar bias (r2).

B. Langkah Percobaan

1. Menyiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan terlebih dahulu.

2. Meletakkan kertas HVS A4 di atas sterofom, kemudian prisma (β = 45o)

diletakkan di atas kertas HVS A4 dan digambar.

3. Setelah menggambar, membuat garis normal pada sisi bidang pertama

prisma. Lalu, membuat sudut sinar datang yang telah ditentukan pada

identifikasi variabel manipulasi terhadap garis normal.

4. Menancapkan 2 jarum pentul di ujung sinar datang tersebut.

5. Mengamati pembiasan yang terjadi.

6. Jika 2 jarum pentul yang ditancapkan pada sinar datang tersebut telah

berimpit, maka meletakkan 2 jarum pentul sebagai penanda sinar bias.

Membuat garis normal pada sisi bidang kedua.

7. Mengukur besar sudut sinar bias dengan busur.

8. Membuat perpanjangan sinar datang dan sinar bias untuk mendapatkan

perpotongan yang disebut sebagai sudut deviasi.

9. Mengulangi langkah 1-8 dengan sudut yang berbeda sebanyak 5 kali.

Melanjutkan percobaan dengan menggunakan β = 60o, dengan sudut datang

yang berbeda sebanyak 5 kali.

Page 11: gabung GO-8

C. Alur Percobaan

Prisma

Digambar pada kertas HVS

Prisma dan gambar prisma

pada kertas

Buat garis normal N1

Jarum pentul 1 dan 2 diletakkan pada sisi ujung prisma

Jarum pentul

Lihat bayangan jarum pentul pada sisi prisma yang lain

Bayangan jarum pentul

Diberi tanda dengan jarum pentul 3 dan 4

Digambar garis normal N2

Tarik garis norma N2 terhadap garis bias untuk memperoleh sudut bias (r)

Tarik garis datang terhadap garis bias sehingga diperoleh sudut deviasi prisma

Hasil

Page 12: gabung GO-8

BAB IV

DATA DAN ANALISIS

A. Data

Berdasarkan percobaan didapatkan data sebagai berikut:

1. Percobaan I

βprisma = 45o

nprisma = 1,5

Tabel 4.1 Data hasil percobaan I

No. ( i1 ± 1 )o ( r2 ± 1 )oδ

Perhitungan

δ

Pengamatanδm

1. 20 53 28 27 148,06

2. 25 42 22 23 63,26

3. 30 45 30 28 50,94

4. 35 39 29 27 28,96

5. 40 31 26 26 8,72

2. Percobaan II

βprisma = 60o

nprisma = 1,5

Tabel 4.2 Data hasil percobaan II

No. ( i1 ± 1 )o ( r2 ± 1 )oδ

Perhitungan

δ

Pengamatanδm

1. 20 82 42 36 error

2. 25 76 41 43 error

3. 30 67 37 33 133,8

4. 35 65 40 38 87,2

5. 40 55 35 33 54,72

Page 13: gabung GO-8

B. Analisis Data

Pada percobaan “Deviasi Minimum Prisma” dengan menggunakan 2

nilai β yaitu 45o dan 60o serta nilai nprisma = 1,5 dilakukan pengulangan

sebanyak 5 kali untuk masing-masing nilai β dengan sudut sinar datang yang

bervariasi. Dengan demikian, akan dihasilkan nilai sudut sinar bias yang

berbeda-beda.

Pada percobaan pertama dengan βprisma = 45o, pada perlakuan pertama

dengan sudut sinar datang (i1) 20o dihasilkan sudut sinar bias (r2) 53o dan sudut

deviasi prisma hasil pengamatan sebesar 27o. Pada perlakuan kedua dengan

sudut sinar datang (i1) 25o dihasilkan sudut sinar bias (r2) 42o dan sudut deviasi

prisma hasil pengamatan sebesar 23o. Pada perlakuan ketiga dengan sudut sinar

datang (i1) 30o dihasilkan sudut sinar bias (r2) 45o dan sudut deviasi prisma

hasil pengamatan sebesar 28o. Pada perlakuan keempat dengan sudut sinar

datang (i1) 35o dihasilkan sudut sinar bias (r2) 39o dan sudut deviasi prisma

hasil pengamatan sebesar 27o. Pada perlakuan kelima dengan sudut sinar

datang (i1) 40o dan dihasilkan sudut sinar bias (r2) 31o dan sudut deviasi prisma

hasil pengamatan sebesar 26o. Hasil sudut deviasi dan sudut sinar bias tersebut

terlihat naik turun. Hasil rata - rata δpengamatan (26.2±0.86)o dan taraf ketelitian

94.2%.

Dari kelima perlakuan pada percobaan pertama, maka dapat

dibandingkan antara nilai sudut deviasi pengamatan dengan nilai sudut deviasi

hasil perhitungan. Rumus untuk menghitung nilai sudut deviasi secara

perhitungan dengan rumus:

δ = (i2+r2) – β (Pers.4.1)

Dengan demikian nilainya berturut-turut yaitu 28o, 22o, 30o, 29o,dan 26o.

Pada nilai tersebut terdapat selisih antara nilai sudut deviasi prisma melalui

pengamatan dan nilai sudut deviasi prisma melalui perhitungan. Dengan

demikian, dapat dibuatkan sebuah grafik hubungan antara sudut sinar datang

(i1) dengan δperhitungan:

Page 14: gabung GO-8

Pada grafik tersebut, hubungan antara sudut sinar datang (i1) dan δperhitungan

terjadi kenaikan dan penurunan. Hal tersebut disebabkan nilai sudut sinar bias

(r2) naik turun. Pada sudut sinar datang (i1) 20o deviasi perhitungan yang

dihasilkan lebih besar daripada sudut sinar datang (i1) 40o. Pada sudut sinar

datang (i1) 30o, 35o, 40o, nilai deviasi perhitungan menurun tetapi pada sudut

sinar datang (i1) 30o, terjadi peningkatan nilai deviasi pehitungannya dari sudut

sinar datang (i1) 25o. Dengan demikian, nilai deviasi perhitungan paling kecil

adalah ketika sudut sinar datangnya (i1) 25o pada β = 45o.

Selanjutnya yaitu menghitung nilai sudut deviasi minimum prisma pada

setiap perlakuan dengan menggunakan rumus:

sin ½ (β+δm) = (np/nm) sin ½ β (Pers.4.2)

Dimana nilai sudut deviasi minimum prisma berturut-turut yaitu 148.06o,

63.26o, 50.94o, 28.96o,dan 8.72o. Dengan demikian, nilai deviasi minimum

prisma yaitu ketika sudut sinar datang (i1) sebesar 40o.

Pada percobaan kedua dengan βprisma = 60o, perlakuan pertama dengan

sudut sinar datang (i1) 20o dihasilkan sudut sinar bias (r2) 82o dan sudut deviasi

prisma hasil pengamatan sebesar 36o. Pada perlakuan kedua dengan sudut sinar

datang (i1) 25o dihasilkan sudut sinar bias (r2) 76o dan sudut deviasi prisma

hasil pengamatan sebesar 43o. Pada perlakuan ketiga dengan sudut sinar datang

(i1) 30o dihasilkan sudut sinar bias (r2) 67o dan sudut deviasi prisma hasil

Page 15: gabung GO-8

pengamatan sebesar 33o. Pada perlakuan keempat dengan sudut sinar datang

(i1) 35o dihasilkan sudut sinar bias (r2) 65o dan sudut deviasi prisma hasil

pengamatan sebesar 38o. Pada perlakuan kelima dengan sudut sinar datang (i1)

40o dan dihasilkan sudut sinar bias (r2) 55o dan sudut deviasi prisma hasil

pengamatan sebesar 33o. Hasil dari sudut deviasi perhitungan tersebut terlihat

naik turun, tetapi nilai sudut sinar bias (r2) menurun dengan bertambahnya nilai

sinar datang (i1). Hasil rata - rata δpengamatan (36.6±1.86)o dan taraf ketelitian

97.3%.

Dari kelima perlakuan pada percobaan kedua, dihitung nilai sudut deviasi

(δperhitungan) dengan menggunakan (pers.4.1). Nilai sinar sudut datang dan sinar

sudut bias, disubsitusikan ke dalam (pers.4.1), sehingga diperoleh nilai

δperhitungan berturut-turut yaitu 42o, 41o, 37o, 40o, dan 35o. Terdapat selisih pada

data nilai sudut deviasi prisma melalui pengamatan dan nilai sudut deviasi

prisma melalui perhitungan. Dengan demikian, dapat dibuatkan sebuah grafik

hubungan antara sudut sinar datang (i1) dengan δperhitungan:

Pada grafik tersebut, hubungan antara sudut sinar datang (i1) dan δperhitungan

terjadi kenaikan dan penurunan. Pada sudut sinar datang (i1) 20o, 25o, dan 30o

sudut deviasi perhitungan yang dihasilkan terjadi penurunan. Tetapi pada sudut

sinar datang (i1) 30o ke 35o, terjadi peningkatan nilai sudut deviasi

perhitungannya. Kemudian pada sudut sinar datang (i1) 35o dan 40o terjadi

Page 16: gabung GO-8

penurunan nilai sudut deviasi perhitungannya. Dengan demikian, nilai sudut

deviasi perhitungan paling kecil pada β = 60o adalah ketika sudut sinar datang

(i1) sebesar 40o.

Dari data pengamatan dapat dicari nilai sudut deviasi minimum prisma

pada setiap perlakuan yang dihitung menggunakan (pers.4.2) didapatkan data

berturut-turut yaitu error, error, 133.8o, 87.2o, 54.72o. Dari data tersebut,

terdapat dua data yang error, dikarenakan nilai arc sin melebihi 1, sehingga

tidak dapat dideteksi nilainya.

C. Pembahasan

Pada percobaan “Deviasi Minimum Prisma”, diperoleh hasil percobaan

berupa sudut sinar bias (r2), sudut deviasi hasil perhitungan (δperhitungan), sudut

deviasi hasil pengamatan (δpengamatan), dan sudut deviasi minimum (δm).

Nilai sudut sinar bias (r2) pada β = 45o, mengalami kenaikan dan

penurunan. Secara teori, seharusnya nilai sudut sinar bias (r2) harus lebih besar

dengan nilai sudut sinar datang (i1). Hal tersebut dikarenakan sinar merambat

dari medium rapat menuju medium kurang rapat ketika sinar meninggalkan

prisma. Sehingga, pada sudut sinar datang (i1) 40o, seharusnya nilai sudut sinar

bias (r2) tidak 31o. Sehingga dapat diketahui bahwa semakin besar nilai sudut

sinar datang (i1), maka sudut sinar bias (r2) yang dihasilkan juga semakin besar.

Pada prisma dengan β = 60o, diperoleh data bahwa nilai sudut sinar bias (r2),

semakin kecil dengan meningkatnya nilai sudut sinar datang (i1). Dengan

demikian, pada percobaan kami mungkin terdapat kesalahan dalam mengamati

ketepatan jarum pentul ketika berimpit dan mengukur sudut sinar bias (r2) yang

dihasilkan.

Setelah mendapatkan nilai sudut sinar bias (r2), maka dapat dihitung nilai

sudut deviasi (δperhitungan) dengan (pers.4.1). Selain itu, dapat pula diukur sudut

deviasi dengan busur derajat (δpengamatan). Secara teori, seharusnya nilai dari

δperhitungan dan δpengamatan adalah sama, karena penurunan (pers.4.1) berasal dari

segitiga-segitiga yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang, sinar bias, dan

garis normal. Tetapi pada hasil percobaan kami, masih terdapat selisih antara

nilai δperhitungan dan δpengamatan. Meskipun hanya 1 nilai yang sama yaitu pada β =

Page 17: gabung GO-8

45o dengan sudut sinar datang (i1) sebesar 40o. Pada β = 60o, semua δperhitungan

dan δpengamatan terdapat selisih (berbeda). Hal tersebut, dikarenakan kesalahan

dalam mengukur sudut sinar bias (r2) dan sudut deviasi yang terbentuk.

Sudut deviasi (δ) yang terbentuk, dapat pula ditentukan sudut deviasi

minimum prisma (δm). Sudut deviasi minimum prisma terbentuk ketika nilai

sudut sinar datang (i1) dan sudut sinar bias (r2) sama. Dengan demikian, jika

disubsitusikan dalam (pers.4.1) hasilnya akan 0o. Seharusnya dalam percobaan

ini, dapat menemukan sudut deviasi minimum tersebut. Tetapi, kami tidak

menemukan sudut deviasi minimum tersebut (δm).

(Pers.4.2) merupakan salah satu persamaan yang digunakan untuk

menghitung nilai sudut deviasi minimum jika diketahui nilai sudut sinar datang

dengan sudut sinar bias. Pada β = 45o, sudut deviasi minimum yaitu 8.72o

ketika δperhitungan dan δpengamatan bernilai sama dengan sudut sinar datang (i1) adalah

40o. Tetapi, pada sudut datang (i1) 20o, diperoleh nilai deviasi minimum δm

148.06o. Hal tersebut juga berlaku untuk β = 60o dengan sudut datang (i1) 30o,

diperoleh nilai δm 133.8o, yang mana nilai tersebut tidak mungkin. Karena

pembentukan sudut deviasi berasal dari perpotongan sinar datang dan sinar

bias, sehingga nilai sudut deviasi tidak akan melebihi dari 90o atau membentuk

sudut lancip.

Keanehan terjadi pada nilai sudut deviasi minimum (δm) pada β = 60o

dengan sinar datang 20o dan 25o terjadi error. Hal tersebut dikarenakan dalam

perhitungan nilai dari sin ½ δm melebihi 1, sehingga ketika di arc sin pada

kalkulator tidak menunjukkan nilainya karena nilai sin maksimal adalah 1. Hal

tersebut, dikarenakan nilai sudut sinar bias (r2) yang dihasilkan cukup besar

hampi mendekati 1.

Page 18: gabung GO-8

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan “Deviasi Minimum Prisma” didapatkan

beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Sudut deviasi minimum (δm) prisma terbentuk ketika nilai sudut sinar datang

(i1) sama besar nilainya dengan sudut sinar bias (r2). Selain itu, nilai sudut

deviasi minimum (δm) tidak akan bernilai melebihi 90o, karena δm terbentuk

ketika dalam sudut lancip.

2. Sudut sinar datang (i1) dan sudut sinar bias (r2) saling berhubungan dan

berpengaruh dalam menentukan sudut deviasi minimum. Sudut sinar datang

(i1) dibentuk ketika sinar datang akan mendekati garis normal karena berasal

dari udara ke kaca, sedangkan sudut sinar bias (r2) dibentuk ketika sinar bias

meninggalkan prisma (menjauhi garis normal) karena berasal dari medium

kaca ke udara.

B. Saran

1. Sebaiknya dalam menggambar hasil pembiasan mnggunakan kertas

milimeter block, agar dalam mengkur sudutnya lebih teliti.

2. Sebaiknya dalam percobaan diberikan batasan minimal atau maksimal sudut

sinar datang, agar data yang dihasilkan sesuai teori dan terdapat nilai sudut

deviasi minimum (0o).

3. Pastikan mata pada posisi yang tepat pada saat pengamatan, karena hasil

praktikum ini sangat ditentukan dari cara kita mengamati, kesalahan sedikit

sangat mempengaruhi hasil praktikum.

Page 19: gabung GO-8

DAFTAR PUSTAKA

Fosfer, Bob. 1997. Fisika Umum. Erlangga : Jakarta

Giancoli, D. C. 2004. Physics, Principles with Application. New Jersey : Prentice-

Hall.

Tippler, Paul. 2004. Physics For Scientists and Engineers:Mechanics,

Oscillations and Waves, Thermodynamics (5thed.ed). W.H. Freeman.

Page 20: gabung GO-8

LAMPIRAN PERHITUNGAN

1. Menghitung sudut deviasi (δ) menggunakan rumus: δ = (i1 + r2) – β

a. βprisma = 45o

1. δ = (i1 + r2) – β

δ = (20o + 53o) – 45o

δ = 73o – 45o

δ = 32o

2. δ = (i1 + r2) – β

δ = (25o + 42o) – 45o

δ = 67o – 45o

δ = 22o

3. δ = (i1 + r2) – β

δ = (30o + 45o) – 45o

δ = 75o – 45o

δ = 35o

4. δ = (i1 + r2) – β

δ = (35o + 39o) – 45o

δ = 74o – 45o

δ = 31o

5. δ = (i1 + r2) – β

δ = (40o + 31o) – 45o

δ = 71o – 45o

δ = 26o

b. βprisma = 60o

1. δ = (i1 + r2) – β

δ = (20o + 82o) – 60o

δ = 102o – 60o

δ = 42o

2. δ = (i1 + r2) – β

δ = (25o + 76o) – 60o

δ = 101o – 60o

δ = 41o

3. δ = (i1 + r2) – β

δ = (30o + 67o) – 60o

δ = 97o – 60o

δ = 37o

4. δ = (i1 + r2) – β

δ = (35o + 65o) – 60o

δ = 100o – 60o

δ = 40o

5. δ = (i1 + r2) – β

δ = (40o + 55o) – 60o

δ = 95o – 60o

δ = 35o

2. Menghitung nilai nmedium (nm) menggunakan rumus: nm = sini / sinr

a. βprisma = 45o

1. nm = sini / sinr

nm = sin 20o / sin 53o

nm = 0,34 / 0.8

nm = 0.42

2. nm = sini / sinr

b. βprisma = 60o

1. nm = sini / sinr

nm = sin 20o / sin 82o

nm = 0,34 / 0.99

nm = 0.34

2. nm = sini / sinr

Page 21: gabung GO-8

nm = sin 25o / sin 42o

nm = 0,42 / 0.67

nm = 0.63

3. nm = sini / sinr

nm = sin 30o / sin 45o

nm = 0,5 / 0.71

nm = 0.7

4. nm = sini / sinr

nm = sin 35o / sin 39o

nm = 0.57 / 0.63

nm = 0.9

5. nm = sini / sinr

nm = sin 40o / sin 31o

nm = 0.64 / 0.52

nm = 1.23

nm = sin 25o / sin 76o

nm = 0,42 / 0.99

nm = 0.42

3. nm = sini / sinr

nm = sin 30o / sin 67o

nm = 0,5 / 0.92

nm = 0.54

4. nm = sini / sinr

nm = sin 35o / sin 65o

nm = 0.57 / 0.91

nm = 0.63

5. nm = sini / sinr

nm = sin 40o / sin 55o

nm = 0.64 / 0.82

nm = 0.78

3. Menghitung nilai (δm) menggunakan rumus: sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

nprisma = 1.5

a. βprisma = 45o

1. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (45o + δm) = 1.5 / 0.42 sin ½ β

sin ½ (45o) + sin ½ δm = 3.57 sin ½ (45o)

0.38 + sin ½ δm = 3.57 . 0.38

sin ½ δm = 1.36 – 0.38

sin ½ δm = 0.98

½ δm = arc sin 0.98

½ δm = 78.5o

δm = 78.5o . 2

δm = 157o

2. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (45o + δm) = 1.5 / 0.63 sin ½ β

sin ½ (45o) + sin ½ δm = 2.38 sin ½ (45o)

Page 22: gabung GO-8

0.38 + sin ½ δm = 2.38 . 0.38

sin ½ δm = 0.9 – 0.38

sin ½ δm = 0.52

½ δm = arc sin 0.52

½ δm = 31.3o

δm = 31.3o . 2

δm = 62.6o

3. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (45o + δm) = 1.5 / 0.7 sin ½ β

sin ½ (45o) + sin ½ δm = 2.14 sin ½ (45o)

0.38 + sin ½ δm = 2.14 . 0.38

sin ½ δm = 0.81 – 0.38

sin ½ δm = 0.43

½ δm = arc sin 0.43

½ δm = 25.47o

δm = 25.47o . 2

δm = 50.94o

4. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (45o + δm) = 1.5 / 0.9 sin ½ β

sin ½ (45o) + sin ½ δm = 1.67 sin ½ (45o)

0.38 + sin ½ δm = 1.67 . 0.38

sin ½ δm = 0.63 – 0.38

sin ½ δm = 0.25

½ δm = arc sin 0.25

½ δm = 14.5o

δm = 14.5o . 2

δm = 29o

5. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (45o + δm) = 1.5 / 1.23 sin ½ β

sin ½ (45o) + sin ½ δm = 1.22 sin ½ (45o)

0.38 + sin ½ δm = 1.22 . 0.38

sin ½ δm = 0.46 – 0.38

Page 23: gabung GO-8

sin ½ δm = 0.08

½ δm = arc sin 0.08

½ δm = 4.59o

δm = 4.59o . 2

δm = 9.18o

a. βprisma = 60o

1. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (60o + δm) = 1.5 / 0.34 sin ½ β

sin ½ (60o) + sin ½ δm = 4.41 sin ½ (60o)

0.5 + sin ½ δm = 4.41 . 0.5

sin ½ δm = 2.21 – 0.5

sin ½ δm = 1.71

½ δm = arc sin 1.71

½ δm = error math

2. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (60o + δm) = 1.5 / 0.42 sin ½ β

sin ½ (60o) + sin ½ δm = 3.57 sin ½ (60o)

0.5 + sin ½ δm = 3.57 . 0.5

sin ½ δm = 1.78 – 0.5

sin ½ δm = 1.28

½ δm = arc sin 1.28

½ δm = error math

3. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (60o + δm) = 1.5 / 0.54 sin ½ β

sin ½ (60o) + sin ½ δm = 2.85 sin ½ (60o)

0.5 + sin ½ δm = 2.85. 0.5

sin ½ δm = 1.42– 0.5

sin ½ δm = 0.92

½ δm = arc sin 0.92

½ δm = 66.9o

δm = 66.9o . 2

δm = 133.8o

Page 24: gabung GO-8

4. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (60o + δm) = 1.5 / 0.63 sin ½ β

sin ½ (60o) + sin ½ δm = 2.38 sin ½ (60o)

0.5 + sin ½ δm = 2.38. 0.5

sin ½ δm = 1.19– 0.5

sin ½ δm = 0.69

½ δm = arc sin 0.69

½ δm = 43.6o

δm = 43.6o . 2

δm = 87.2o

5. sin ½ (β + δm) = np / nm sin ½ β

sin ½ (60o + δm) = 1.5 / 0.78 sin ½ β

sin ½ (60o) + sin ½ δm = 1.92 sin ½ (60o)

0.5 + sin ½ δm = 1.92. 0.5

sin ½ δm = 0.96 - 0.5

sin ½ δm = 0.46

½ δm = arc sin 0.46

½ δm = 27.39o

δm = 27.39o . 2

δm = 54.78o

4. Menghitung taraf ketelitian pada sudut deviasi (δ) hasil pengamatan

a. βprisma = 45o

δpengamatan D d2

27o 0.8 0.64

23o -3.2 10.24

28o 1.8 3.24

27o 0.8 0.64

26o -0.2 0.04

Rata-rata = 26.2 Σd2 =14.8

Page 25: gabung GO-8

Δδ =

=

=

=

= 0.86

Ketidakpastian = ketelitian/rata-rata x 100%

= 0.86/14.8 x 100%

= 0.058 x 100%

= 5.8%

Taraf ketelitian = 100% - ketidakpastian

= 100% - 5.8%

= 94.2%

b. βprisma = 60o

δpengamatan D d2

36o -0.6 0.36

43o 6.4 40.96

33o -3.6 12.96

38o 1.4 1.96

33o -3.6 12.96

Rata-rata = 36.6 Σd2 = 69.2

Ketelitian =

=

Page 26: gabung GO-8

=

=

= 1.86

Ketidakpastian = ketelitian/rata-rata x 100%

= 1.86/69.2 x 100%

= 0.027 x 100%

= 2.7%

Taraf ketelitian = 100% - ketidakpastian

= 100% - 2.7%

= 97.3%

Page 27: gabung GO-8

LAMPIRAN FOTO

A) Praktikum 1

Dengan menggunakan β = 45o dan nprisma = 1,5

No Gambar Sudut datang

1

20o

2

25o

3

30o

Page 28: gabung GO-8

No Gambar Sudut datang

4

35o

5

40o

B) Praktikum 2

Dengan menggunakan β = 60o dan nprisma = 1,5

No Gambar Sudut datang

1 20o

Page 29: gabung GO-8

No Gambar Sudut datang

2 25o

3 30o

4 35o

5 40o