1

PENGEMBANGAN SENSOR LARUTAN GULA BERBASIS

ABSORBSI GELOMBANG EVANESCENT PADA SERAT

OPTIK

WELLY TANJUNG

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

i

WELLY TANJUNG. Pengembangan Sensor Larutan Gula Berbasis Absorbsi

Gelombang Evanescent pada Serat Optik. Dibimbing oleh: Dr.Ir. IRMANSYAH,

M.Si. dan Dr. AKHIRUDDIN MADDU, M.Si.

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui dan membuktikan hubungan nilai

medan evanescent pada antara muka inti serat optik dengan larutan gula. Perubahan

indeks bias (n2) pada larutan gula menyebabkan adanya perubahan intensitas medan

evanescent, sehingga sebagian energi cahaya terserap oleh larutan gula keluar dari inti

secara eksponensial. Penyerapan cahaya yang disebabkan oleh perubahan indeks bias

cladding berpengaruh terhadap besarnya intensitas cahaya yang ditransmitansikan.

Larutan gula (cladding) yang diuji dengan 10 nilai konsentrasi (molaritas) yang berbeda,

dari 0,1 M sampai dengan 1 M. Nilai panjang gelombang yang digunakan adalah 530 nm,

sudut bias terbesar sebagai batas untuk menghasilkan pemantulan internal total () adalah

900 dan indeks bias (n1) core 1,492.

Kata kunci : serat optik,core,cladding, transmitansi, medan evanescent,

kedalaman penetrasi

ii

PENGEMBANGAN SENSOR LARUTAN GULA BERBASIS

ABSORBSI GELOMBANG EVANESCENT PADA SERAT

OPTIK

WELLY TANJUNG

Skripsi

sebagai salah satu syarat memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

iii

Judul : Pengembangan Sensor Larutan Gula Berbasis Absorbsi

Gelombang Evanescent pada Serat Optik

Nama : Welly Tanjung

NRP : G74060288

Menyetujui,

Tanggal lulus:

Pembimbing I

Dr. Ir. Irmansyah, M.Si

NIP. 196809161994031001

Pembimbing II

Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si.

NIP.196609071988021006

Mengetahui :

Kepala Departemen Fisika FMIPA IPB

Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si.

NIP.196609071988021006

iv

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 23April 1988

sebagai anak pertama dari empat bersaudara dari ayahanda Yelvi

Nofri dan ibunda Erdayati. Riwayat pendidikan formal penulis

dimulai dari TK Asyiyah Pasar Minggu Jakarta Selatan, SDN 20

Batu Taba Kec.Batipuah Selatan, kemudian penulis melanjutkan

pendidikan ke Sekolah Menengah Pertama Negeri 3 (SMPN3)

Padangpanjang. Penulis lulus dari SMAN 1 Padangpanjang pada

tahun 2006 kemudian melanjutkan pendidikan ke Departemen Fisika Institut Pertanian

Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) 2006.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum Fisika

Dasar. Selain itu penulis juga aktif dalam organisasi Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM

KM) IPB sebagai anggota departemen Budaya Olahraga dan Seni (BOS) tahun 2006-

2007, Lembaga Dakwah Fakultas (LDF) FMIPA SERUM-G sebagai anggota divisi

Relasi 2007-2008, ketua divisiRelasi 2009-2010,anggota Himpunan Mahasiswa Fisika

(HIMAFI) IPB, wakil ketua organisasi mahasiswa daerah Ikatan Mahasiswa Serambi

Mekah Pagaruyung (IMASERAMPAG). Penulis juga aktif dalam berbagai kegiatan

diantaranya CO.Divisi Humas of Sports on MIPA Faculty (COSMIC) 2008, Committee

of Kompetisi Fisika (KF)Pesta Sains Nasional 2008, dan Committee of International

Zakat Conference (IZC) 2011. Selama menempuh pendidikan di IPB penulis pernah

mendapatkan beasiswa pemerintah daerah provinsi Sumatera Barat dan mendapatkan

prestasi juara 3 lomba MTQ (bidang fahmul Quran) se IPB.

v

KATA PENGANTAR

Puji serta syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas segala rahmat

dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan penulisan usulan penelitian dengan judul

”Pengembangan Sensor Larutan Gula Berbasis Absorbsi Gelombang Evanescent

pada Serat Optik”. Karya ilmiah ini merupakan penelitian penulis sebagai salah satu

syarat kelulusan program sarjana di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam

penyusunan usulan penelitian ini, diantaranya kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Irmansyah, M.Si dan Bapak Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si selaku dosen

pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan motivasi kepada penulis.

2. Ayahanda Yelvi Nofri, ibunda Erdayati, adik-adik ku Cholil Tanjung, Indah Puspita,

dan Rama Jenriko yang telah mendoakan dan memotivasi penulis

3. Bapak Hanedi selaku editor dan bapak Firman yang telah membantu dalam hal

administrasi.

4. Pak ca, pak ye, nenek ku zuraida yang selalu memotivasi penulis

5. Teman-teman fisika, khususnya angkatan 43 yang telah banyak membantu dan

memotivasi penulis

6. Teman-teman kost di Al Inayah yang sering memotivasi penulis

7. Dewi Eriyanti Ranami yang telah banyak dan sangat membantu dalam teknis dan

penulisan skripsi ini, selalu memotivasi penulis.

8. Wahyu PT, teman sekamar yang selalu mengingatkan penulis

Semoga usulan penelitian ini dapat bermanfaat.Saran dan kritik yang membangun

sangat penulis harapkan untuk hasil yang lebih baik.

Bogor, Desember 2012

Welly Tanjung

vi

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ............................................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ vii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................... vii

BAB IPENDAHULUAN .................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................... 1

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 1

1.4 Manfaat ............................................................................................................... 1

1.5 Hipotesis ............................................................................................................. 1

BAB IITINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 1

2.1 Serat Optik ......................................................................................................... 1

2.2 Single Mode ........................................................................................................ 3

2.3 Multi Mode .......................................................................................................... 3

2.4 Propagasi Cahaya pada Serat Optik .................................................................... 4

2.5 Sensor Serat Optik (Optical Fiber Sensors) ..................................................... 4

2.6 Sensor Serat Optik Ekstrinsik ............................................................................. 5

2.7 Sensor Serat Optik Intrinsik ................................................................................ 5

2.8 Gelombang Evanescent ...................................................................................... 5

BAB IIIBAHAN DAN METODE ...................................................................................... 5

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................................. 5

3.2 Bahan dan Alat .................................................................................................... 5

3.3 Metode ................................................................................................................ 6

3.3.1 Pembuatan larutan gula .................................................................................. 6

3.3.2 Pengukuran nilai %brix larutan gula .............................................................. 6

3.3.3 Pengukuran kinerja sensor .............................................................................. 6

3.3.4 Hubungan kedalaman penetrasi dan indeks bias larutan ................................ 7

3.3.5 Hubungan medan evanescent(Ez) terhadap panjang penjalaran sinar

gelombang (z) ................................................................................................. 7

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 7

4.1 Indeks Bias Larutan Gula .................................................................................... 7

4.2 Kedalaman Penetrasi Gelombang Evanescent (dp) ............................................ 8

4.3 Pengukuran Kinerja Sensor ............................................................................... 10

4.4 Pengukuran Nilai Absorbansi dan Absortivitas (ln I/I0) ................................... 11

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN............................................................................. 12

5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 12

5.2 Saran ................................................................................................................. 12

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 12

LAMPIRAN.................................................................................................................... ...14

vi

vii

DAFTAR TABEL Halaman

1. Konsentrasi larutan gula ............................................................................................ 18

2. Nilai %brix larutan gula pada masing-masing konsentrasi larutan gula ................... 18

3. Nilai indeks bias larutan gula untuk masing-masing %brix dan konsentrasi larutan

gula ............................................................................................................................ 18

4. Hubungan konsentrasi larutan gula dan intensitas cahaya ........................................ 18

5. Nilai kedalaman penetrasi gelombang evanescent .................................................... 19

6. Selisih nilai intensitas cahaya larutan gula ................................................................ 19

7. Hubungan konsentrasi larutan gula dan absorbansi .................................................. 19

DAFTAR GAMBAR Halaman

1. Sudut kritis .................................................................................................................. 2

2. Instrumen kabel serat optik ......................................................................................... 3

3. Komponen kabel serat optik ........................................................................................ 3

4. Single modeserat optik ................................................................................................ 3

5. Proses pembiasan dan pemantulan internal sempurna ................................................ 3

6. Serat multimode graded index ..................................................................................... 4

7. Serat multimode step index .......................................................................................... 4

8. Gelombang evanescent ................................................................................................ 5

9. Larutan gula dalam labu erlenmeyer ........................................................................... 6

10. Refraktrometer ............................................................................................................ 6

11. Science workshop 750 interface .................................................................................. 6

12. Intensitas cahaya ......................................................................................................... 6

13. Kabel serat optik yang dicelupkan ke dalam larutan gula ........................................... 6

14. Hubunganindeks bias larutan gula dankonsentrasilarutan gula................................... 7

15. Hubungan kedalaman penetrasi (dp) gelombang evanescent dan indeks bias

larutan gula .................................................................................................................. 8

16. Perbandingan nilai Ez terhadap nilai z untuk 10 indeks bias larutan gula .................. 8

17. Perbandingan nilaiEz terhadap nilai z untuk 10 indeks bias larutan

gula(hasilperbesaran Gambar 16) ................................................................................ 9

18. Perbandingan nilai Ezterhadap nilai z untuk n2 terkecil dan n2terbesar. ...................... 9

19. Selisih nilai intensitas cahaya dalam selang waktu tertentu ...................................... 10

20. Hubungan nilai selisih intensitas cahaya dan konsentrasi larutan gula ..................... 10

21. Hubungan nilai absorbansi dan konsentrasi larutan gula .......................................... 11

22. Hubungan nilai intensitas cahaya dalam larutan gula (I) dan konsentrasi larutan gula

................................................................................................................................... 11

DAFTAR LAMPIRAN Halaman

1. Diagram alur penelitian ............................................................................................. 15

2. Alat –alat yang digunakan pada penelitian................................................................ 16

3. Tabel data penelitian ................................................................................................. 18

vii

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Serat optik adalah salah satu media

transmisi yang dapat menyalurkan informasi

dengan kapasitas besar dengan keandalan

yang tinggi.Berlainan dengan media transmisi

lainnya, pada serat optik sinyal pembawanya

bukan sinyal listrik, tetapi berupa gelombang

optik (Shelly et al.2011). Serat optik tidak

hanya digunakan sebagai kabel biasa tetapi

bisa juga dimanfaatkan untuk membuat sensor

yang dikenal dengan sensor serat optik.

Sensor serat optik mempunyai banyak

kelebihan diantaranya, ukurannya kecil,

menghantarkan cahaya, tidak berinteferensi

dengan gelombang elektromagnetik,

mempunyai sensitivitas yang tinggi, tahan

terhadap suhu tinggi, passive composition,

dan mempunyai bandwith yang besar.

Serat optik biasanya digunakan untuk

menggantikan kabel konvensional dalam

fungsinya sebagai kabel data atau kabel

daya.Serat optik memiliki banyak kelebihan

terutama jika yang dihantarkannya adalah

sinar bukannya elektron sehingga tidak

berbahaya dan relatif stabil terhadap kondisi

medium yang ditempati atau dilaluinya.

Aplikasi penting dari serat optik adalah pada

telekomunikasi dan kedokteran. Serat ini

digunakan untuk mentransmisikan

percakapan telepon, sinyal video, dan data

komputer (Giancoli & Douglas 2001).

Penggunaan yang canggih dari serat

optik untuk mentransmisikan gambar dengan

jelas sangat berguna di kedokteran seperti

paru-paru pasien dapat diperiksa dengan

memasukkan pipa ringan yang dikenal sebagai

bronchoscope melalui mulut dan ke dalam

pembuluh tenggorokan. Cahaya dikirimkan

melalui serat bagian luar untuk menerangi

paru-paru. Cahaya pantulan kembali melalui

kumpulan serat bagian dalam. Cahaya yang

berada tepat di depan setiap serat akan

melintasi serat tersebut. Di ujung yang lain,

pengamat (dokter) melihat gambar paru-paru

melalui layar (Giancoli & Douglas 2001).

Dalam perkembangannya sensor serat

optik dapat digunakan untuk aplikasi berbagai

macam pengukuran, antara lain pengukuran

suhu, tekanan, kelembaban, maupun

pengukuran kadar kandungan glukosa dalam

suatu larutan gula.Dengan menggunakan

sensor serat optik, dapat diketahui besarnya

kandungan glukosa dalam suatu larutan

gula.Hal ini sangat membantu peran dunia

kedokteran untukmenentukan seberapa besar

kadar gula dalam minuman atau makanan

yang boleh dikonsumsi oleh penderita

diabetes.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam pengembangan sensor ini

permasalahan yang akan dibahas yaitu

bagaimanakah kinerja sensor serat optik untuk

mendeteksi medan gelombang evanescentpada

cladding larutan gula, kemudian

bagaiamanakah nilai medan gelombang

evanescent pada masing-masing konsentrasi

larutan gula, dan bagaimanakah hubungan

modifikasi cladding dengan berbagai

konsentrasi larutan gula terhadap

pengembangan evanescent dalam perambatan

pada serat optik.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk

mengukur karakteristikkinerja sensor serat

optik pada konsentrasi larutan gula yang

berbeda, menentukan hubungan indeks bias

larutan gula terhadap kedalaman penetrasi

gelombang yang masuk ke dalam cladding,

dan menentukan hubungan indeks bias larutan

gula terhadap energi gelombang yang diserap

(Ez).

1.4 Manfaat

Manfaat penelitian ini diharapkan

menjadi dasar pengembangan instrumen

pengukuran kadar gula.

1.5 Hipotesis

Semakin tinggi kadar gula semakin

banyak energi yang diserap dan semakin

berkurang intensitas cahaya yang diteruskan

ke ujung serat optik.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Serat Optik

Serat optik adalah pemandu gelombang

optikal dalam tabung pejal yang sangat kecil

yang dibuat menyerupai kabel, yang terdapat

satu atau lebih tabung serat kaca yang

digunakan untuk menghantarkan cahaya.

Struktur serat optik mempunyai tiga bagian

yaitu inti serat (core), kulit (cladding) dan

mantel (coating/buffer) (Wahyudi 2011). Inti

serat optik adalah sebuah batang silinder

terbuat dari bahan dielektrik bahan silica

(SiO2), biasanya diberi doping dengan

germanium oksida (GeO2) atau fosfor penta

oksida (P2O5) untuk menaikkan indeks

2

biasnya. Pada serat optik, indeks bias inti

(ninti) lebih besar (sekitar 1,523) dari pada

indeks bias cladding.

Cladding merupakan bahan yang

menyelimuti inti serat dan mempunyai indeks

bias (ncladding) yang lebih kecil, selain itu

claddingberfungsi untuk mengurangi loss dari

inti ke udara luar, mengurangi loss hamburan

dari permukaan inti dan melindungi serat dari

kontaminasi penyerapan permukaan serta

menambah kekuatan mekanis (Wahyudi

2011). Cladding terbuat dari polimer atau

bahan plastik.Buffer atau jacket pada serat

optik digunakan untuk melindungi inti dan

claddingserat optik dari lingkungan yang

dapat merusak bagian utama serat optik

tersebut.Buffer terbuat dari bahan yang tahan

terhadap faktor-faktor lingkungan yang dapat

merusak serat optik seperti asam, basa, dsb.

Intiserat optik berfungsi sebagai media

penjalaran gelombang optik (cahaya) melalui

fenomena pemantulan internal total (total

internal reflection) di dalam inti. Oleh karena

itu, inti harus mempunyai indeks bias lebih

besar dari indeks bias cladding, sehingga

ketika gelombang optik memasuki inti pada

sudut lebih besar dari sudut kritis, gelombang

optik akan mengalami pemantulan total secara

berulang-ulang di dalam inti serat. Salah satu

parameter penting sebuah serat optik adalah

numerical aperture (NA).

Numerical aperture (NA)didefinisikan

sebagai sinus sudut terbesar sebuah sinar

datang (a) yang dapat mengalami pemantulan

internal total di dalam inti serat optik, yaitu

sinar yang dapat terpandu menjalar di dalam

serat optik.NA merupakan ukuran

kemampuan memandu cahaya dari sebuah

serat optik. Nilai NA serat optik dapat

ditentukan dengan mengukur sudut divergens

kerucut cahaya yang dapat memasuki inti

serat optik, numerical aperture ditulis sebagai

berikut:

NA = n0 sin (a)=

(1)

Parameter lain sebuah serat optik adalah

Vnumberyaitu parameter frekuensi

ternormalisasi dituliskan sebagai:

Vnumber =

(2)

Keterangan:

Vadalah parameter frekuensi ternormalisasi

yang tak berdimensi

d adalah diameter inti (µm)

π adalah 3.14

λ adalah panjang gelombang(µm)

Serat optik juga diklasifikasikan

berdasarkan jumlah mode propagasi yang

dihasilkan oleh serat optik , yaitu single

modedan multimode.Propagasi sinar pada

serat optik mengikuti kaedah hukum Snellius.

Berdasarkan hukum Snellius tentang

pembiasan sinar, sudut kritis berada diantara

perbatasan core dan cladding dinotasikan

dalam persamaan dan Gambar 1 berikut :

θc = sin-1

(n2/n1) (3)

Keterangan:

θc= sudut kritis yang menghasilkan sudut bias

90o

n2= indeks biascladding

n1 = indeks bias core (inti)

Gambar 1Sudut kritis

Cladding

Core

Critical

Angle

Long Axis

3

Gambar 2Instrumen kabel serat optik

Gambar 3Komponen kabel serat optik

Dalam kasus pembiasan, ada dua hal

yang mungkin terjadi, yaitu:

1) Cahaya datang dari bahan dengan indeks

bias rendah ke bahan dengan indeks bias

lebih tinggi

2) Cahaya datang dari bahan dengan indeks

bias tinggi ke bahan dengan indeks bias

lebih rendah

Untuk kasus ke dua sudut bias selalu

lebih besar daripada sudut datang, sehingga

jika sudut datang diperbesar, pada akhirnya

sudut bias akan mencapai 900. Sudut datang

yang menghasilkan sudut bias sebesar 900

disebut sudut kritis (θc) dimana cahaya

menjalar sepanjang perbatasan kedua medium.

2.2 Single Mode

Single mode merupakan tipe serat optik

yang hanya bisa melewatkan satu moda

gelombang cahaya atau hanya dapat memandu

dengan sudut masuk tunggalyang mempunyai

diameter inti serat optik sekitar 10 µm sampai

dengan 20 µm. Kelebihan yang dimiliki serat

optik single modeadalah sinyal keluaran lebih

baik untuk jarak yang cukup jauh, sedangkan

kelemahan yang terdapat pada serat optik

single mode hamburan cahaya sangat besar.

2.3 Multi Mode

Multi mode merupakan tipe serat optik

yang dapat memandu mode propogasi lebih

dari satu dalam satu waktu. Multi mode

mempunyai diameter inti serat optik 50 µm

sampai dengan 100 µm, dalam industri

telekomunikasi serat optik multi mode

memiliki diameter inti serat optik 62,5 µm dan

cladding 125 µm. Kelebihan serat optik multi

mode lebih mudah digunakan untuk

komunikasi optik. Kekurangan yang terdapat

pada serat optik multi mode adalah

melemahnya kualitas sinyal keluaran.

Serat optik menggunakan prinsip

pemantulan internal total dalam fungsinya

menjalarkan atau memandu gelombang

elektromagnetik. Pemantulan internal

sempurna adalah pemantulan yang terjadi

Gambar 4Single modeserat optik

Gambar 5Proses pembiasan dan pemantulan internal sempurna

Cladding

Core Buffer

Coating

4

pada bidang batasdua zat bening yang berbeda

kerapatan optiknya seperti halnya pemantulan

yang terjadi pada cermin. Cahaya datang yang

berasal dari air (medium optik lebih rapat)

menuju ke udara(medium optik kurang rapat)

dibiaskan menjauhi garis normal (berkas

cahaya J pada Gambar 5).Pada sudut datang

tertentu, maka sudut biasnya akan 90o dan

dalam hal ini berkasbias akan berimpit dengan

bidang batas berkas K pada Gambar 5. Sudut

kritis adalah sudut datang yang mempunyai

sudut bias 90o atau yangmempunyai cahaya

bias berimpit dengan bidang batas.

Apabila sudut datang yang telah

menjadi sudut kritis diperbesar lagi, maka

cahayabiasnya tidak lagi menuju ke udara,

tetapi seluruhnya dikembalikan ke dalam

air(dipantulkan). Peristiwa inilah yang

dinamakan pemantulan internal sempurna,

sehingga syarat terjadinya pemantulan

internal sempurna adalah cahaya datang

berasal dari zat yang lebih rapat menuju ke zat

yang lebihrenggangdan sudut datang lebih

besar() dari sudut kritisc. Beberapa

peristiwa pemantulan sempurna dapat

dijumpai dalam kehidupan sehari-hari

diantaranya terjadinya fatamorgana, intan dan

berlian tampak berkilauan, teropong prisma,

periskop prisma, dan serat optik, (Halliday

1985).

2.4 Propagasi Cahaya pada Serat Optik

Core dan claddingadalah media

terjadinya fenomena pantulan internal total.

Agar terjadi fenomena pantulan internal total

di dalam serat optik maka haruslah dirancang

dengan indeks bias claddinglebih kecil dan

sudut datang yang lebih besar dari sudut

kritisnya yaitu:

ncladding< n coredan i >c

Ada 2 jenis serat berdasarkan sebaran indeks

bias core :

Serat optik graded index(GRIN)

Serat optik graded index mempunyai

indeks bias yang bervariasi secara parabolik

dalam core. Penjalaran sinarnya tidak lurus

tapi melengkung karena refraksi yang terjadi

pada setiap lapisan dalam core yang indeks

biasnya bervariasi parabolik seperti pada

Gambar 6.

Serat optikstep index

Serat optik step index mempunyai

indeks bias yang konstan di semua bagian

dalam core. Penjalaran sinarnya lurus karena

tidak ada variasi indeks bias dalam core

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.

Sensor serat optik terdiri atas kabel

serat optik dan interface sensor. Kabel serat

optik dihubungkan pada interface sensor,

yang terdiri atas sumber cahaya, penerima

cahaya, amplifier juga sebagai pengkonversi

cahaya menjadi sinyal-sinyal listrik. Sinyal-

sinyal listrik ini bisa berupa tegangan atau

arus tersebut bisa dikonversikan menjadi

sinyal digital dengan ADC (Analog to digital

convertion ) dan ditampilkan pada display.

2.5 Sensor Serat Optik (Optical Fiber

Sensors)

Sensor adalah alat yang sangat sensitif

terhadap perubahan keadaan yang terukur,

seperti temperatur, konsentrasi kimia, dll.Ada

dua jenis sensor yaitu sensor fisika dan sensor

kimia.Sensor fisika mendeteksisuatu besaran

berdasarkan hukum-hukum fisika. Contoh

sensor fisikaadalah sensor cahaya,

sensorsuara, sensor gaya, sensor kecepatan,

sensor

Gambar 6Serat multimode graded index

Gambar 7Serat multimode step index

5

percepatan, dan sensor suhu. Sedangkan

sensor kimia mendeteksi jumlah suatu zat

kimia dengan cara mengubah besaran kimia

menjadi besaran listrik. Biasanya melibatkan

beberapa reaksi kimia.Contohnya adalah

sensor pH, sensor oksigen, sensorledakan, dan

sensor gas.

Teknologi sensor serat optik mulai

berkembang tahun 1960 ketika laser dan serat

optik dikenal. Setelah itu, dilakukan banyak

penelitian secara khusus mengenai hal

tersebut karena adanya beberapa kelebihan

sensor serat optik dibandingkan dengan sensor

biasa. Sensor serat optik dikategorikan

menjadi tiga bagian: sensor intensitas, sensor

polarimetrik, dan sensor

interferometrik.Sensor serat optik adalah alat

yang dapat mengukur perubahan modulasi

cahaya yang terpandukan akibat adanya

gangguan-gangguan, baik dari dalam

(intrinsik) maupun dari luar (ekstrinsik).

2.6 Sensor Serat Optik Ekstrinsik

Sensor yang dapat mengukur

perubahan penjalaran gelombang yang

disebabkan oleh lingkungan seperti cahaya

yang masuk ke dalam serat selain sumber

cahaya.

2.7 Sensor Serat Optik Intrinsik

Sensor yang dapat mengukur

perubahan penjalarandari dalam serat, seperti

perubahan indeks bias (nilai n) pada cladding.

2.8 Gelombang Evanescent

Sinar dalam serat optik menjalar

dengan prinsip pemantulan internal total,

tetapi terdapat sedikit radiasi elektromagnetik

yang memasuki cladding pada jarak yang

kecil dan membentuk medan elektromagnetik

yang disebut gelombang evanescent. Saat

berkas cahaya berpropagasi sepanjang serat

optik, medan elektromagnetik tidak mendadak

ke nol pada bidang batas core-cladding, tetapi

sebagian kecil menembus cladding dan

meluruh cepat dalam arah tegak lurus bidang

batas. Medan ini dikenal dengan

medanevanescent.Intensitas medan evanescent

akan meluruh secara eksponensial dari batas

antara core dan cladding yang dirumuskan

sebagai berikut :

Iz =I0exp (-z/dp) (3)

Keterangan :

Iz adalah intensitas medan evanescent(W/m2)

zadalah jarak penjalaran sinar (µm)

I0adalah intensitas mula-mula (W/m2)

dpadalahpenetration depth/ kedalaman

penetrasi gelombang (µm)

Kedalaman penetrasi (dp) medan evanescent

berhubungan dengan panjang gelombang

radiasi λ, sudut datang θ pada bidang batas,

dan n adalah n2 dibagi dengan n1. Hal ini

ditunjukkan pada persamaan:

dp=

(4)

Gelombang cahaya yang memasuki

claddingsepanjang dp akan berkurang secara

eksponensial.

BAB III

BAHAN DAN METODE

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksananakan mulai

bulan September 2010 hingga bulan Juni 2012

di Laboratorium Biofisika Departemen Fisika

Kampus IPB Dramaga,Bogor.

3.2 Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam

penelititan ini adalahgulapasirputih, akuades,

kabel serat optik, dan etanol 90%. Peralatan

yang digunakan dalam penelitian ini adalah

refraktometer, neraca analitik, labu ukur 100

mL, gelas piala, labu Erlenmeyer, pipet tetes,

tisu, serat optic toolkit, dan baterai 9 V.

Gambar 8Gelombang evanescent

6

3.3 Metode

3.3.1 Pembuatan larutan gula

Gulapasir putihditimbang di neraca

analitik sesuai dengan konsentrasi gula yang

diinginkan. Gula dengan beberapa konsentrasi

dilarutkan dengan akuades di gelas piala.

Larutan gula kemudian di tera di labu ukur

100 mL. Larutan gula kemudian

dihomogenkan dengan cara dikocok kemudian

dipindahkan ke labu erlenmeyer. Larutan gula

ini diteteskan ke alat refraktometer untuk

mengukur nilai %brix, seperti pada Gambar 9.

3.3.2 Pengukuran nilai %brix larutan

gula

Refraktometer dikalibrasi terlebih

dahulu ke 0 dengan meneteskan 2 hingga 3

tetes aquades ke permukaan kaca optik.Tekan

tombol “meas” sehingga angka %brix nya

menunjukkan 0.Kemudian cairan aquades tadi

dibersihkan menggunakan tisu tanpa menekan

permukaan kaca optik.

Larutan gula diteteskan ke permukaan

kaca optik 2 hingga 3 tetes, lalu ditutup agar

tidak terkena cahaya dari luar. Tekan tombol

“meas” untuk melihat nilai %brix larutan gula

tersebut. Untuk menguji nilai %brix

konsentrasi larutan gula berikutnya, maka

cairan larutan gula sebelumnya dibersihkan

menggunakan tisu.Refraktometer dikalibrasi

kembali seperti pada langkah di awal dengan

menggunakan akuades,begitu

seterusnya.Masing-masing konsentrasi larutan

gula dilakukan 3kali pengulangan

pengukuran %brix untuk mendapatkan nilai

atau data yang benar, seperti pada Gambar 10.

Gambar 9Larutan gula dalam labu erlenmeyer

Gambar 10Refraktrometer

3.3.3 Pengukuran kinerja sensor

Dalam penelitian ini dilakukan

pengukuran intensitas cahaya pada masing-

masing 7 konsentrasi larutan gula : 0%, 2%,

5%, 10%, 15%, 20%, & 30%. Sensor

seratoptik dihubungkan dengan sumber

cahayaocean optic tungsten halogen lamp ke

alat science workshop 750 interface seperti

yang ditunjukkanpada Gambar11. Nilai

intensitas cahaya ditangkap oleh detektor,

selanjutnya diolah dengan menggunakan

program softwaredata studio di komputer, dan

hasil pengolahandapat ditampilkan dalam

bentuk grafik dan tabel intensitas cahaya,

seperti pada Gambar 12.

Ujung kabel serat optik dengan kondisi

yang telah dikelupas cladding nya sepanjang 2

cm, dicelupkan ke dalam larutan gula yang

bertindak sebagai pengganti cladding, seperti

pada Gambar 13.

Gambar 11Science workshop 750 interface

Gambar 12Intensitas cahaya

Gambar 13Kabel serat optik yang dicelupkan

ke dalam larutan gula

7

3.3.4 Hubungan kedalaman penetrasi dan

indeks bias larutan

Kedalaman penetrasi

gelombangevanescentpada larutan gula

dengan nilai indeks bias bervariasi (10 nilai

indeks bias) ditentukan dengan persamaan :

dp=

(5)

Keterangan :

dp = kedalaman penetrasi (µm)

λ = panjang gelombang 530 nm

π = 3,14

n =indeks bias inti/indeks bias cladding

(n1/n2)

n1 = 1,492 dan n2adalah indeks bias larutan

gula

θ = sudut bias terbesar (90o)

3.3.5 Hubungan medanevanescent(Ez)

terhadap panjang penjalaran sinar

gelombang (z) Medan gelombang evanescent ditetapkan

dengan persamaan:

Ez =E0exp (-z/dp) (6)

Keterangan:

Ez = medan evanescent(N/m2)

E0 = medan awal (N/m2)

z = konstanta (µm)

dp =kedalaman penetrasi(µm)

nilai E0 diasumsikan = 2, dan nilai konstanta z

juga diasumsikan dengan bervariasi (0, 0.1,

0.2, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, 1.0) sedangkan nilai

dpjuga bervariasi sesuai dengan indeks bias

masing-masing larutan gula.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Indeks Bias Larutan Gula

Penelitian ini menggunakan 10 jenis

konsentrasi (molaritas) larutan gula yang

bahan pelarutnya adalah akuades, terdiri dari

0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, dan 1.0

molar (M). Nilai konsentrasi gula diperoleh

dengan menggunakan persamaan:

M larutan =

(7)

Sepuluh konsentrasi larutan gula, masing-

masing ditentukanoleh nilai %brix nya diukur

menggunakan alat refraktometer.Semakin

besar nilai konsentrasi larutan gula, maka nilai

%brix yang diperoleh semakin besar.

Nilai indeks bias masing-masing

konsentrasi larutan gula (n2) ditentukan dari

nilai % brix terhadap nilai indeks bias yang

telah ditetapkan

Gambar 14menunjukkan bahwa

semakin besar nilai konsentrasi larutan gula,

maka semakin besar nilai indeks bias nya (n2)

dengan nilai regresinya R = 0.996. Nilai

indeks bias larutan gula untuk masing-masing

nilai konsentrasi pada selang0.1 s/d 1 M dapat

ditentukan dengan menggunakan persamaan

liniery = 0.024x + 1.332. Adanya variasi

indeks bias larutan gula bisa digunakan untuk

memvariasikan indeks bias cladding dalam

sensor serat optik.

Gambar 14Hubunganindeks bias larutan gula dankonsentrasilarutan gula.

y = 0.0248x + 1.3321 R² = 0.9962

1.33

1.335

1.34

1.345

1.35

1.355

1.36

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Ind

eks

bia

s cl

ad

din

g (

laru

tan

gu

la)

(n2)

Konsentrasi (M)

8

4.2 Kedalaman Penetrasi Gelombang

Evanescent (dp)

Pada saat sinar menjalar pada serat

optik, maka akan masuk sedikit gelombang ke

dalam cladding dengan kedalaman penetrasi

yang salah satunya ditentukan oleh indeks

bias cladding. Gelombang yang masuk ke

dalam cladding disebut dengan gelombang

evanescent. Pada penelitian ini larutan gula

berfungsi sebagai cladding. Nilai kedalaman

penetrasi untuk masing-masing konsentrasi

larutan gula ditunjukkan pada Gambar 15.

Gambar 15 menunjukkan semakin

besar nilai indeks bias larutan gula (n2) maka

nilai kedalaman penetrasi (dp) gelombang

evanescent nya semakin besar. Dalam

penelitian ini, nilai panjang gelombang cahaya

(λ=530 nm), besar sudut (θ=90o), dan indeks

bias inti (n1=1,492).

Pada saat penjalaran sinar masuk ke

dalam cladding terjadi kehilangan energi

gelombang secara eksponensial. Pada

penelitian ini hubungan antara energi yang

terserap oleh cladding terhadap jarak

penjalaran pada masing-masing kedalaman

penetrasi ditunjukkan pada Gambar 16.

Gambar 16 dan 17 diatas menunjukkan

hubungan nilai z (panjang penjalaran sinar)

Gambar 15Hubungan kedalaman penetrasi (dp) gelombang evanescent dan indeks bias larutan gula

Gambar 16Perbandingan nilai Ez terhadap nilai z untuk 10 indeks bias larutan gula

y = 0.6812x - 0.7406 R² = 0.9934

0.166

0.168

0.17

0.172

0.174

0.176

0.178

0.18

0.182

0.184

0.186

1.33 1.335 1.34 1.345 1.35 1.355 1.36

Ke

dal

aman

pe

ne

tras

i (d

p )

(µ

m)

Indeks bias larutan gula (n2)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Ene

rgi m

ed

an e

van

esce

nt

(Ez)

(v/

m2 )

jarak penjalaran sinar (z) (μm)

9

terhadap nilai Ez(medan evanescent) adalah

bersifat eksponensial untuk nilai kedalaman

penetrasi (dp) yang berbeda. Semakin besar

nilai zuntuk satu nilai dp, maka semakin kecil

nilai medan evanescent (Ez),sesuaipersamaan:

Ez = E0 exp (-z/dp) (8)

Nilai medanevanescent (Ez)antara

masing-masing dp tidak jauh berbeda,

sehingga grafik eksponensial pada Gambar 16

berhimpitan satu sama lainnya. Hasil ini

diperoleh karena nilai indeks bias larutan gula

(n2) yang juga selisihnya sangat dekat,

sehingga mempengaruhi nilai kedalaman

penetrasinya (dp).Gambar 16 merupakan

grafik perbandingan nilai z terhadap nilai Ez

untuk nilai indeks bias larutan gula yang

paling kecil dan yang paling besar.

Gambar 17Perbandingan nilaiEz terhadap nilai z untuk 10 indeks bias larutan gula (hasil

perbesaran Gambar 16)

Gambar 18Perbandingan nilai Ezterhadap nilai z untuk n2 terkecil dan n2terbesar.

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.3 0.35 0.4 0.45 0.5

Ener

gi m

edan

eva

nes

cen

t (E

z) (

v/m

2 )

jarak penjalaran sinar (z) (μm)

dp1

DP2

DP3

DP4

DP5

dp6

dp7

dp8

dp9

dp10

0.05

0.15

0.25

0.35

0.45

0.55

0.65

0.75

0.85

0.95

1.05

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1Ene

rgi m

ed

an e

van

esce

nt

(Ez)

(v/

m2 )

Jarak penjalaran sinar (z) (μm)

dp1

dp10

10

4.3 Pengukuran Kinerja Sensor

Selisih intensitas cahaya pada udara

sebelum dicelupkan ke dalam larutan gula dan

setelah dicelupkan ke dalam larutan

gula,ditunjukkan pada Gambar 19.

Gambar 19menunjukkan adanya

penurunan intensitas cahaya pada masing-

masing grafik, yang menunjukkan selisih nilai

intensitas cahaya pada saat kabel serat optik

sebelum dicelupkan (masih di udara) dan pada

saat dicelupkan ke dalam larutan

gula.Penurunan intensitas cahaya setelah

melewati larutan gula terlihat berbanding

lurus dengan konsentrasi larutan gula.Semakin

tinggi konsentrasi gula maka semakin kecil

intensitas cahaya yang diteruskan. Gambar 20 menunjukkan semakin

besar nilai konsentrasi larutan gula maka

semakin besar nilai selisih intensitas cahaya

pada udara dan intensitas cahaya larutan

gula.Jadi kepekatan suatu konsentrasi larutan

gula mempengaruhi nilai intensitas cahaya

yang dihasilkan.Nilai selisih intensitas yang

semakin besar menunjukkan energi

gelombang evanescent yang diserap oleh

larutan gula semakin besar.

Gambar 19Selisih nilai intensitas cahaya dalam selang waktu tertentu

Gambar 20Hubungan nilai selisih intensitas cahaya dan konsentrasi larutan gula

15

30

45

2 4 6

Inte

nsi

tas

cah

aya

(W

/m2)

Waktu pencelupan (sekon)

0%

2%

5%

10%

15%

20%

30%

4

5

6

7

8

9

10

2 6 10 14 18 22 26 30 34Selis

ih in

en

sita

s ca

hay

a d

i ud

ara

dan

di d

alam

la

ruta

n g

ula

(W

/m2 )

Konsentrasi larutan gula ( % b/v)

11

4.4 Pengukuran Nilai Absorbansi dan

Absortivitas (ln I/I0)

Nilai absorbansi merupakan fraksi

radiasi datang yang diserap oleh zat penyerap,

dan dinyatakan dengan persamaan :

A = log I/T = log I0/I = -log T (9)

Gambar 21 menunjukkan hubungan

nilai konsentrasi masing-masing larutan gula

dan nilai absorbansi masing-masing larutan

gula yang telah dihitung berdasarkan

persamaan 9.Semakin besar nilai konsentrasi

larutan gula, maka nilai absorbansi semakin

besar.Jadi konsentrasi (kepekatan) suatu

larutan gula sangat mempengaruhi daya serap

(absorbansi) terhadap intensitas cahaya.

Gambar 22 menunjukkan semakin

besar nilai konsentrasi suatu larutan gula

maka nilai intensitas cahaya yang dilewati

dalam larutan semakin kecil, karena

dipengaruhi oleh kepekatan larutan gula. Pada

saat pengukuran intensitas cahaya dalam

larutan gula dengan menggunakan

seperangkat alat kabel serat optik dan Science

Workshop 750 Interface, menunjukkan

adanya perubahan (penurunan) grafik dari

larutan gula berkonsentrasi rendah ke larutan

gula berkonsentrasi tinggi.

Gambar 21Hubungan nilai absorbansi dan konsentrasi larutan gula

Gambar 22Hubungan nilai intensitas cahaya dalam larutan gula (I) dan konsentrasi larutan gula

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

2 6 10 14 18 22 26 30 34

Ab

sorb

ansi

Konsentrasi larutan gula (% b/v)

31

31.5

32

32.5

33

33.5

34

34.5

35

35.5

36

0 10 20 30 40Inte

nsi

tas

cah

aya

dal

am la

ruta

n g

ula

(W

/m2 )

Konsentrasi larutan gula (% b/v)

12

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Nilai indeks bias larutan gula dengan

indeks bias yang bervariasi, sangat

berpengaruh terhadapnilai medan

gelombang evanescentdalam sensor serat

optik. Semakin besar indeks bias larutan

gula (n2) semakin besar medan gelombang

evanescent (Ez). Nilai indeks bias larutan

gula bergantung pada konsentrasi (molaritas)

nya. Semakin besar konsentrasi larutan gula,

semakin besar indeks bias larutan gula,

sehingga menghasilkan kurva regresi yang

hampir linier.

Ada 10 larutan gula pada konsentrasi

yang berbeda, sehingga memiliki nilai

indeks bias yang berbeda. Nilai medan

gelombang didapat setelah diperoleh nilai

kedalaman penetrasi (dp).Kedalaman

penetrasi ditentukan dari nilai indeks bias

masing-masing larutan gula. Jadi, diperoleh

hasil bahwa semakin besar nilai konsentrasi

larutan gula,semakin besar nilai % brix nya

dan semakin besar pula nilai kedalaman

penetrasi gelombang evanescent pada sensor

serat optik dengan pengganti cladding

larutan gula.

Untuk hubungan konsentrasi gula

terhadap nilai absorbansi dan intensitas

cahaya, semakin besar nilai konsentrasi

larutan gula maka semakin nilai absorbansi

nya dan nilai intensitas cahaya semakin

kecil. Nilai medan gelombang evanescent

mejadi besar dan bersifat eksponensial

terhadap panjang penjalaran sinar cahaya

(z).

5.2 Saran

Untuk pengembangan penelitian ini

selanjutnya perlu dilakukan beberapa hal:

1. Penelitian ini diharapkan dapat

dikembangkan dengan menggunakan

metode yang sama, yaitu cladding

termodifikasi dengan menggunakan

berbagai macam larutan, seperti larutan

garam dan larutan kimia lainnya yang

memiliki konsentrasi atau pH yang

berbeda-beda.

2. Diharapkan nantinya dapat membuat

suatu alat yang yang dapat mengukur dan

mengetahui secara otomatis nilai medan

gelombang evanescent suatu larutan gula

dengan meneteskan jumlah larutan gula

pada konsentrasi tertentu.

DAFTAR PUSTAKA

Adithya Didit. 2006. Pembuatan probe

sensor serat optik untuk mengukur

derajat keasaman (pH)

menggunakan methyl violetsebagai

dye indikator [skripsi]. Bogor:

Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Institut

Pertanian Bogor.

Bansal Lalitkumar. 2004. Development of a

serat optic chemical sensor for

detection of toxic vapors

[tesis].Drexel University

Donlagic Denis. 2000.Fiber Optic

Sensors:An Introduction and

Overview.University ofMaribor.

Giancoli DC. 2001. Fisika Ed. Ke-5. Hanum

Y, Arifin I, penerjemah; Hardani

HW,Simarmata SL, editor. Jakarta:

Erlangga. Terjemahan dari: Physics

Fifth Ed.

Halliday D, Resnick R. 1985. Fisika Ed.

Ke-3.Silaban P, Sucipto E,

penerjemah. Jakarta: Erlangga.

Terjemahandari: Physics3rd

edition.

Keiser, Gerd. 2000. Optical Serat

Communications. Mc Graw Hill

International Edition.

Kolimbris, Harold. 2004. Serat Optics

Communications. New Jersey:

Prentice Hall.

Lee,S.T, Jet al. 2001. A Sensitive fibre optic

pH sensor using multi sol gel

coating.J.Opt,3. 355-359.

Maddu et al. 2006. Pengembangan probe

sensor kelembaban serat optik

dengan claddinggelatin. Makara

Teknologi. 10:45-50.

Maddu et al. 2006. Pengaruh kelembaban

terhadap sifat optik film gelatin.

Makara Teknologi. 10:30-34.

Rayss, Jan, Sudolski G. 2002. Ion absorption

in the poros sol-gel silica layerin

the serat optic pH sensor.Sensor

and Actuator B 87: 397-405.

13

Sistem Komunikasi Serat Optik. Elektron

nomor 5 tahun I, April 2000.Elektro

Online.

www.elektroindonesia.com/elektro/

el0400b.html. (23 Maret 2012).

Shelly, Cashman, Vermaat. 2011.

Discovering Computer, Menjelajah

Dunia Komputer Fundamental Ed-

ke 3. Jakarta: Salemba Infotek.

Wahyudi M. 2011. Mengenal Teknologi

Kabel Serat Optik (Fiber Optic).

Jakarta: Bina Sarana Informatika.

Fuadi N. 2010. Sensor serat optik untuk

deteksi uap etanol pada proses

fermentasi [tesis]. Bogor:

Program Pascasarjana,Institut

Pertanian Bogor.

14

LAMPIRAN

15

Lampiran 1Diagram alur penelitian

Penelusuran literatur

Persiapan bahan dan alat

Pengujian larutan gula pada

air aquadest

Pembuatan probe sensor

(pengelupasan cladding)

Pengambilan data dan

analisis data

Penyusunan laporan

Mulai

Selesai

17

Lampiran 2Alat-alat yang digunakan pada penelitian

Neraca analitik

Refraktometer

Larutan gula

16

17

Lanjutan Lampiran 2

17

Lampiran 3Tabel data penelitian

Tabel 1Konsentrasi larutan gula

Konsentrasi larutan gula (M) Massa gula (gram)

0.1 1.8

0.2 3.6

0.3 5.4

0.4 7.2

0.5 8.9

0.6 11.0

0.7 13.0

0.8 14.0

0.9 16.0

1.0 18.0

Tabel 2Nilai %brix larutan gula pada masing-masing konsentrasi larutan gula

Konsentrasi larutan gula (M) %brix

0.1 1.2

0.2 2.9

0.3 4.4

0.4 6.3

0.5 7.9

0.6 9.2

0.7 11.0

0.8 12.0

0.9 15.0

1.0 16.0

Tabel 3Nilai indeks bias larutan gula untuk masing-masing %brix dan konsentrasi larutan

gula

Indeks biascladding (n2) Konsentrasi larutan

gula (M) %brix

1.33461 0.1 1.2

1.33719 0.2 2.9

1.33948 0.3 4.4

1.34237 0.4 6.3

1.34481 0.5 7.9

1.34679 0.6 9.2

1.34923 0.7 11.0

1.35091 0.8 12.0

1.35502 0.9 15.0

1.35731 1.0 16.0

Tabel 4Hubungan konsentrasi larutan gula dan intensitas cahaya

Konsentrasi larutan gula(%b/v) Intensitas (W/m2)

0 36

2 34

5 34

10 33

15 32

20 32

30 31

188

17

Lanjutan Lampiran 3

Tabel 5Nilai kedalaman penetrasi gelombang evanescent

Panjang

gelombang

(λ)(nm)

Sudut bias

(θ)(derajat)

Indeks bias core

(n1)

Indeks bias

cladding (n2)

Kedalaman

penetrasi (dp)

(µm)

530 90 1.492

1.33461 0.169

1.33719 0.171

1.33948 0.172

1.34237 0.174

1.34481 0.175

1.34679 0.177

1.34923 0.179

1.35091 0.179

1.35502 0.183

1.35731 0.184

Tabel 6Selisih nilai intensitas cahaya larutan gula

Konsentrasi larutan

gula (%)

Intensitas cahaya dalam larutan gula

(I akhir) (W/m2)

Selisih nilai intensitas

cahaya di udara dan

dalamlarutan gula

(Iawal-Iakhir)(W/m2)

0 36 4.5

2 34 5.9

5 34 6.5

10 33 7.1

15 32 7.6

20 32 8.1

30 31 8.7

Keterangan: Intensitas cahaya di udara (Iawal) = 40 W/m2

Tabel 7Hubungan konsentrasi larutan gula dan absorbansi

Konsentrasi larutan gula(%b/v) Absorbansi

0 5.18 x 10-2

2 6.93 x 10-2

5 7.71 x 10-2

10 8.35 x 10-2

15 9.15 x 10-2

20 9.69 x 10-2

30 10.70 x 10-2

19