12
1 MODUL III INTENSITAS CAHAYA Pada modul ini akan dijelaskan pendahuluan, tinjauan pustaka, metodologi praktikum, dan lembar kerja praktikum. I. PENDAHULUAN Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang praktikum intensitas cahaya dan tujuan praktikum intensitas cahaya. 1.1 Latar Belakang Berbagai aktivitas yang dilakukan manusia dalam lingkungan kerja yang berbeda- beda akan memengaruhi perfomansi pekerja tersebut. Dalam melakukan pekerjaan, manusia mampu mencapai tujuannya apabila berada dalam lingkungan kerja yang mendukung. Salah satu faktor yang mendukung yaitu penerangan yang baik. Tanpa penerangan yang memadai, pekerja akan mengalami kesulitan dalam melihat objek disekitarnya. Perlu diketahui, objek-objek tersebut akan hanya dapat dilihat bila memantulkan cahaya. Oleh karena itu, penerangan dalam lingkungan kerja harus diperhatikan. Apabila penerangan pada lingkungan kerja mendukung, maka aktivitas yang dilakukan akan efektif dan efisien sehingga dapat meningkatkan produktivitas dan mengurangi kesalahan kerja. Laboratorium merupakan tempat berlangsungnya berbagai kegiatan, seperti riset ilmiah, eksperimen, pelatihan ilmiah, dan kegiatan lainnya. Laboratorium ini juga merupakan lingkungan kerja yang membutuhkan penerangan yang baik. Penerangan yang baik adalah penerangan yang memungkinkan pekerja dapat melihat objek dengan baik, jelas, dan tanpa upaya yang dipaksakan serta sesuai dengan jenis pekerjaannya. Menurut Suma’mur (2009), sifat-sifat penerangan yang baik memenuhi faktor antara lain, pembagian luminansi dalam lapangan penglihatan, pencegahan kesilauan, arah sinar, warna dan panas penerangan terhadap kelelahan mata. Penerangan yang kurang baik dalam lingkungan kerja dapat memicu beberapa masalah seperti kelelahan mata, kelelahan mental, kerusakan alat penglihatan, keluhan pegal disekitar mata, dan lain sebagainya. Keluhan yang dirasakan pekerja akan mengakibatkan menurunnya kualitas dan performansi kerja, serta terjadinya kesalahan dan kecelakaan kerja akan meningkat.

MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

  • Upload
    hathuan

  • View
    230

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

1

MODUL III

INTENSITAS CAHAYA

Pada modul ini akan dijelaskan pendahuluan, tinjauan pustaka, metodologi

praktikum, dan lembar kerja praktikum.

I. PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang praktikum intensitas cahaya

dan tujuan praktikum intensitas cahaya.

1.1 Latar Belakang

Berbagai aktivitas yang dilakukan manusia dalam lingkungan kerja yang berbeda-

beda akan memengaruhi perfomansi pekerja tersebut. Dalam melakukan pekerjaan,

manusia mampu mencapai tujuannya apabila berada dalam lingkungan kerja yang

mendukung. Salah satu faktor yang mendukung yaitu penerangan yang baik. Tanpa

penerangan yang memadai, pekerja akan mengalami kesulitan dalam melihat objek

disekitarnya. Perlu diketahui, objek-objek tersebut akan hanya dapat dilihat bila

memantulkan cahaya. Oleh karena itu, penerangan dalam lingkungan kerja harus

diperhatikan. Apabila penerangan pada lingkungan kerja mendukung, maka aktivitas

yang dilakukan akan efektif dan efisien sehingga dapat meningkatkan produktivitas dan

mengurangi kesalahan kerja.

Laboratorium merupakan tempat berlangsungnya berbagai kegiatan, seperti riset

ilmiah, eksperimen, pelatihan ilmiah, dan kegiatan lainnya. Laboratorium ini juga

merupakan lingkungan kerja yang membutuhkan penerangan yang baik. Penerangan yang

baik adalah penerangan yang memungkinkan pekerja dapat melihat objek dengan baik,

jelas, dan tanpa upaya yang dipaksakan serta sesuai dengan jenis pekerjaannya. Menurut

Suma’mur (2009), sifat-sifat penerangan yang baik memenuhi faktor antara lain,

pembagian luminansi dalam lapangan penglihatan, pencegahan kesilauan, arah sinar,

warna dan panas penerangan terhadap kelelahan mata.

Penerangan yang kurang baik dalam lingkungan kerja dapat memicu beberapa

masalah seperti kelelahan mata, kelelahan mental, kerusakan alat penglihatan, keluhan

pegal disekitar mata, dan lain sebagainya. Keluhan yang dirasakan pekerja akan

mengakibatkan menurunnya kualitas dan performansi kerja, serta terjadinya kesalahan

dan kecelakaan kerja akan meningkat.

Page 2: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

2

Sehingga, dalam dunia perindustrian, penerangan yang baik akan membantu

terciptanya suatu tempat kerja yang aman, membantu dalam melaksanakan kegiatan,

membantu dalam menghemat baik penglihatan maupun tenaga, dan membantu dalam

memberikan semangat bekerja. Efisiensi seorang pekerja dilihat dari tepat tidaknya

pekerja melihat apa yang dikerjakan. Oleh karena itu, perlu diadakan perencanaan dan

pemeliharaan mengenai sistem penerangan dalam perusahaan, sehingga dapat

memberikan keamanan yang lebih besar daripada tempat kerja dengan penerangan yang

buruk.

Pengukuran intensitas cahaya ini dilakukan dengan menggunakan alat yang bernama

luxmeter yang dinyatakan dalam satuan lux. Luxmeter merupakan alat yang dapat

digunakan untuk mengukur kuat atau lemahnya cahaya yang terdapat pada suatu ruangan

atau area tertentu. Luxmeter yang digunakan pada praktikum ini adalah luxmeter digital.

Lux adalah satuan intensitas cahaya per meter persegi yang dijatuhi arus cahaya satu

lumen. Alat ini mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, kemudian energi listrik

dalam bentuk arus diubah menjadi angka yang dapat dibaca pada layar monitor.

1.2 Tujuan Praktikum

Tujuan dilakukannya praktikum mengenai intensitas cahaya adalah sebagai berikut.

1. Untuk mengetahui alat pengukuran intensitas cahaya.

2. Untuk mengetahui cara kerja dan cara pengukuran menggunakan alat pengukur

intensitas cahaya.

3. Untuk mengetahui intensitas cahaya disuatu tempat.

4. Untuk dapat menganalisa data hasil pengukuran.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab tinjauan pustaka ini akan dijelaskan mengenai pengertian cahaya, intensitas

cahaya, dan luxmeter.

2.1 Cahaya

Cahaya merupakan energi berbentuk gelombang dan sangat membantu kita untuk

melihat. Cahaya juga merupakan dasar ukuran meter, dimana satu meter bersamaan

dengan jarak dilalui cahaya. Kecepatan cahaya adalah 299.792.458 meter per sekon.

Adapun pencahayaan terbagi atas dua jenis, yaitu pencahayaan alami dan

pencahayaan buatan. Pecahayaan alami (day lighting) adalah penggunaan cahaya yang

Page 3: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

3

sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil

pemantulan cahaya matahari. Sedangkan pencahayaan buatan (artificial lighting) adalah

pencahayaan yang berasal dari sistem cahaya berenergi terbatas di alam, misalnya energi

listrik serta energi dari proses minyak bumi dan gas.

Berikut merupakan perbedaan pencahayaan alami dan pencahayaan buatan dapat

dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Perbedaan Pencahayaan Alami dan Pencahayaan Buatan

Pencahayan Alami Pencahayaan Buatan

Sumber Cahaya Sinar matahari dan cahaya

langit

Sistem cahaya

Jenis Energi Terbarukan Tidak terbarukan

Intensitas Cahaya Tergantung waktu dan cuaca Dapat direncanakan dan stabil

Kuat Penerangan Tergantung waktu dan cuaca Dapat direncanakan dan stabil

Kualitas Warna Cahaya Putih tunggal dengan spektrum

cahaya lengkap

Tiga jenis putih dengan

spektrum cahaya terbatas

Efek Penyilauan Fluktuatif dan hanya dapat

diantisipasi

Dapat dikontrol

Sumber: Latifah (2015:7)

Selain berdasarkan sumber, pencahayaan berdasarkan pengukurannya dibagi

menjadi tiga, yaitu:

1. Pencahayaan lokal

Penerangan ditempat objek kerja, baik merupakan meja kerja maupun peralatan.

2. Pencahayaan umum

Penerangan diseluruh area tempat kerja. Untuk ruang yang tidak teratur misal adanya

penghalang dan susunan lampu tidak teratur, maka titik pengukurannya acak dan

banyak. Sedangkan untuk ruang yang teratur, maka titik pengukurannya berdasarkan

luas ruangan.

3. Pantulan cahaya atau reflektan

Pantulan cahaya ini diukur dengan cara membandingkan intensitas pantulan dengan

intensitas sumber cahaya lokal. Berikut merupakan rumus untuk menentukan besar

reflektan.

Reflektan = 𝐵×100%

𝐴 (2-1)

Keterangan:

A = Intensitas cahaya yang jatuh pada bidang ukur dengan photo cell menghadap

sumber cahaya.

Page 4: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

4

B = Hasil dari pengukuran luxmeter ketika photo cell menghadap pada bidang ukur

(pantulan cahaya).

2.2 Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya adalah kuat cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah sumber cahaya

ke arah tertentu dan diukur menggunakan luxmeter dengan satuan Candela (Satwiko,

2004). Pada umumnya cahaya memiliki empat faktor yang dapat mempengaruhi kualitas

pencahayaan yaitu kontras, silau, refleksi cahaya dan kualitas warna cahaya. Kemampuan

mata manusia hanya dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu yang

diukur dalam besaran pokok ini.

Intensitas cahaya monokromatik pada panjang gelombang λ adalah:

IV = 683ӯ(λ) (2-2)

Keterangan:

IV = intensitas cahaya dalam satuan Candela,

I = intensitas radian dalam unit W/sr,

ӯ(λ) = fungsi intensitas standar.

Berikut merupakan standar intensitas cahaya pada ruangan:

Tabel 2.2 Standar Intensitas Cahaya Pada Ruangan

Fungsi Ruangan Tingkat Pencahayaan (lux)

Rumah Tinggal :

Teras 60

Ruang Tamu 120~250

Ruang Makan 120~250

Ruang Kerja 120~250

Ruang Tidur 120~250

Ruang Mandi 250

Dapur 250

Garasi 60

Perkantoran :

Ruang Direktur 350

Ruang Kerja 350

Ruang Komputer 300

Ruang Gambar 750

Gudang Arsip 150

Ruang Arsip Aktif 300

Lembaga Pendidikan :

Ruang Kelas 250

Perpustakaan 300

Laboratorium 500

Ruang Gambar 750

Kantin 200

Industri Umum :

Gudang 100

Page 5: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

5

Tabel 2.2 Standar Intensitas Cahaya Pada Ruangan (Lanjutan) Fungsi Ruangan Tingkat Pencahayaan (lux)

Pekerjaan Kasar 100~250

Pekerjaan Sedang 200~500

Pekerjaan Halus 500~1000

Pekerjaan Amat Halus 1000~2000

Pemeriksaan Warna 750

2.3 Luxmeter

Luxmeter adalah alat ukur kuat penerangan dalam suatu ruang. Satuan ukuran

luxmeter adalah lux. Luxmeter juga disebut digital light meter. Alat ini dilengkapi sensor

cahaya yang sangat peka terhadap perubahan jumlah cahaya yang diterima. Berikut ini

Gambar 2.1 yang menunjukkan gambar dari luxmeter yaitu:

Gambar 2.1 Luxmeter

Sumber: Latifah (2015:9)

Prinsip kerja dari luxmeter yaitu menangkap energi cahaya melalui photo cell yang

ada dan mengubahnya menjadi energi listrik. Selanjutnya, energi listrik dalam bentuk

arus digunakan untuk menggerakan jarum skala. Untuk alat digital, energi listrik diubah

menjadi angka yang dapat dibaca pada layar monitor.

Page 6: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

6

III. METODOLOGI PRAKTIKUM

Dibawah ini akan dijelaskan diagram alir dan prosedur praktikum.

3.1 Diagram Alir Praktikum

Dibawah ini merupakan diagram alir praktikum dari intensitas cahaya.

Gambar 3.1 Diagram Alir Praktikum Intensitas Cahaya

3.2 Prosedur Praktikum

1. Menentukan titik pengukuran

a. Melakukan pengukuran lokal, yaitu diatas meja atau mesin yang ada.

Page 7: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

7

b. Melakukan pengukuran umum, dengan luas ruangan kurang dari 10 meter

persegi: memotong garis horisontal panjang dan lebar ruangan pada setiap 1

meter.

2. Mempersiapkan alat

a. Memasang baterai pada tempatnya.

b. Menekan tombol power.

c. Mengecek garis tanda pada termometer untuk mengetahui baterai dalam keadaan

baik atau tidak.

3. Mengukur penerangan umum

a. Membagi ruangan menjadi beberapa titik pengukuran dengan jarak antar titik

sekitar 1 meter.

b. Melakukan pengukuran dengan tinggi Luxmeter kurang lebih 85 cm di atas lantai

dan posisi photo cell menghadap sumber cahaya.

c. Membaca hasil pengukuran pada layar monitor setelah menunggu beberapa saat

sehingga didapat nilai angka yang stabil.

d. Mencatat hasil pengukuran pada lembar hasil pencatatan.

4. Mengukur penerangan lokal

a. Mengukur pencahayaan pada obyek kerja.

b. Membagi obyek kerja menjadi beberapa titik ukur.

c. Melakukan pengukuran dengan meletakkan Luxmeter pada obyek kerja.

d. Membaca hasil pengukuran pada layar monitor setelah menunggu beberapa saat

sehingga didapat nilai angka yang stabil.

e. Mencatat hasil pengukuran pada lembar hasil pencatatan.

5. Mengukur reflektan

a. Mengukur intensitas pencahayaan yang jatuh pada bidang ukur dengan

meletakkan photo cell menghadap sumber cahaya. Hasil didapat yaitu A.

b. Membalik photo cell, kemudian menarik photo cell sampai angka pada display

menunjukkan angka tertinggi. (photo cell menghadap bidang ukur). Hasil yang

didapat adalah B.

Menghitung reflektan dengan rumus:

Reflektan = 𝐵×100%

𝐴

Page 8: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

8

3.3 Denah Lokasi Pengukuran

Berikut merupakan denah lokasi dari pengukuran intensitas cahaya;

Gambar 3.2 Denah Tempat Pengukuran Intensitas Cahaya

IV. LEMBAR KERJA PRAKTIKUM

Pada bab ini terdapat tabel hasil pengukuran lokal, umum, dan reflektan, serta

analisis hasil pengukuran.

Page 9: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

9

4.1 Tabel Hasil Pengukuran Lokal

1. Kondisi Lampu Padam

Tabel 4.1 Pengukuran Lokal Kondisi Lampu Padam

No. Lokasi Pengukuran Hasil pengukuran (Lux)

1. Area Modela 1. 1.

2. 2.

2. Area Milling 3. 1.

4. 2.

3. Area Bubut 5. 1.

6. 2.

4. Area Engraver 7. 1.

2.

2. Kondisi Lampu Menyala

Tabel 4.2 Pengukuran Lokal Kondisi Lampu Menyala

No. Lokasi Pengukuran Hasil pengukuran (Lux)

1. Area Modela 1.

2.

2. Area Milling 1.

2.

3. Area Bubut 1.

2.

4. Area Engraver 1.

2.

4.2 Tabel Hasil Pengukuran Umum

1. Kondisi Lampu Padam

Tabel 4.3 Pengukuran Umum Kondisi Lampu Padam

No. Hasil Pengukuran/ 10 meter2 (ruangan dengan luas 4x2,5 m)

1.

2.

Page 10: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

10

2. Kondisi Lampu Menyala

Tabel 4.4 Pengukuran Umum Kondisi Lampu Menyala

No. Hasil Pengukuran/ 10 meter2 (ruangan dengan luas 4x2,5 m)

1.

2.

4.3 Tabel Hasil Pengukuran Reflektan

1. Kondisi Lampu Padam

Tabel 4.5 Pengukuran Reflektan Kondisi Lampu Padam

No. Lokasi Pengukuran A (Lux) B (Lux) Reflektan (%)

1. Dinding A

2. Dinding B

3. Lantai A

4. Lantai B

2. Kondisi Lampu Menyala

Tabel 4.6 Pengukuran Reflektan Kondisi Lampu Menyala

No. Lokasi Pengukuran A (Lux) B (Lux) Reflektan (%)

1. Dinding A

2. Dinding B

3. Lantai A

4. Lantai B

4.4 Analisis Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya

1. Analisis yang didapat dari hasil pengukuran lokal, umum dan reflektan pada 2

kondisi perlakuan yaitu:

2. Menurut anda, apa itu intensitas cahaya?

3. Berikanlah contoh dari aplikasi intensitas cahaya pada bidang industri!

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

Page 11: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan

11

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

Page 12: MODUL III INTENSITAS CAHAYAmansyla.ub.ac.id/wp-content/uploads/2018/03/MODUL-III.pdf · 3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan