Sabtu, 05 Februari 2011

LAPORAN EKSPERIMEN 2 KELOMPOK

LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA

UNLAM BERWARNA

Dosen Pembimbing :

Abdul Salam, S.Pd.

Kelompok :

Ismiati (A1C407265)

Rifa’atul Khalisah (A1C407259)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENDIDIKAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARMASIN

2010

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang masalah

Fisika diperoleh melalui kerja sama antara pengalaman empiris dan pemikiran teoritis rasional. Fisika merupakan salah satu cabang dari sains yang mempelajari struktur materi dan saling antar aksinya serta penggunaan nya dalam kehidupan. Jadi fisika memilih objek hubungan timbal balik antara zat dan energi.

Di dalam fisika kita menemukan banyak sekali besaran. Besaran merupakn sesuatu yang dapat diukur dan atau dapat dihitung. Besaran-besran itu selalu dapat dinyatakan dalam kuantitas, sehingga fisika tidak terlepas dari persoalan mengukur dan menghitung. Akibatnya matematika dalam fisika memegang peranan yang sangat penting.

Fisika berkembang didukung oleh perkembangan teknologi, demikian pula sebaliknya teknologi bekembang didukung oleh perkembangan fisika.

Menurut B. Darmawan (1984), eksperimen fisika sebaiknya lebih menekankan pada dasar dan pengertian fisika yang terdapat pada setiap pengukuran dan pengolahan data eksperimen.

Ketika sedang menikmati ombak lautan di pantai, maka kita merasakan gerak gelombang. Riak-riak di kolam, bunyi musik yang dapat kita dengar, bunyi lain yang tidak dapat kita dengar, dan lain sebagainya adalah phenomena globing. Globing dapat terjadi apabila suatu sistem diganggu dari posisi kesetimbangannya dan bila gangguan itu dapat merambat atau berjalan dari satu daerah sistem itu ke daerah sistem lainnya. Gelombang penting artinya dalam semua cabang ilmu fisika. Dan sesungguhnya konsep gelombang merupakan salah satu benang pemersatu yang paling penting yang melintasi seluruh struktur ilmu pengetahuan alam.

Sebuah batu yang jatuh pada permukaan air akan menyebabkan pola berbentuk lingkaran, yang disebut gelombang permukaan air. Pola tersebut terus membesar dan akhirnya hilang. Sepintas lalu tampak permukaan air bergerak dengan gelombang tersebut. Akan tetapi jika kita perhatikan dengan jelas, tampak air dipermukaan tidaklah bergerak bersama gelombang tersebut. Sehelai daun yang terapung di permukaan air tidaklah terbawa oleh gelombang ini. Jika daun tersebut tertumbuk oleh satu lingkaran gelombang tersebut, daun ini akan bergerak satu kali ke atas, kemudian kembali ke tempat semula. Daun tersebut tidaklah terbawa oleh gelombang tadi.

Gelombang terjadi karena adanya sumber getaran yang bergerak terus menerus. Ada enam gejala umum gelombang, yaitu pemantulan, pembiasan, dispersi, interferensi, dan polarisasi.

Dengan mengamati arah rambat gelombang terhadap arah getarnya, gelombang dikelompokkan atas: gelombang transversal dan gelombang longitodinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarnya, sedangkan gelombang longitodinal adalah gelombang yang arah rambatnya searah dengan arah getarnya.

Dengan mengamati perlu atau tidaknya medium perambatan gelombang, gelombang dikelompokkan menjadi: gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik.

Bertolak dari uraian-uraian tadi, maka dirasa perlu adanya penelitian yang berkaitan dengan fenomena gelombang, bagaimana sifat-sifat gelombang, dan alat apa saja yang menggunakan prinsip fenomena gelombang contohnya seperti tangki riak atau tangki gelombang.

B. Perumusan Masalah

Masalah yang ingin dijawab melalui penelitian ini yaitu sebagai berikut :

1. Bagaimanakah gejala pemantulan gelombang datar yang dihasilkan oleh pembangkit gelombang pada tangki riak?

2. Bagaimanakah gejala pemantulan gelombang lengkung yang dihasilkan oleh pembangkit gelmbang pada tangki riak?

3. Bagaimanakah gejala difraksi gelombang dengan mengubah lebar celah?

4. Bagaimanakah gejala interferensi dua gelombang koheren?

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Penelitian eksperimental

Gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menghitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik.

Dengan mengamati arah rambat gelombang terhadap arah getarnya, gelombang dikelompokkan atas: gelombang transversal dan gelombang longitodinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarnya, sedangkan gelombang longitodinal adalah gelombang yang arah rambatnya searah dengan arah getarnya.

Menurut amplitudo dan fasenya gelombang dibedakan menjadi 2 yaitu: gelombang berjalan dan gelombang diam. Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombang. Sedangkan gelombang diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang.

Dengan mengamati perlu atau tidaknya medium perambatan gelombang, gelombang dikelompokkan menjadi: gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik.Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Contoh : sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

B. Tangki Riak

Gambar tangki riak

Gelombang permukaan air mudah kita amati dengan menggunakan tangki riak atau tangki gelombang. Dasar tangki riak terbuat bahan kaca. Tepi-tepi tangki dilapisi karet busa atau logam berlubang untuk menjaga pemantulan gelombang dari samping agar tidak menghamburkan pola-pola gelombang yang berbentuk layar. Sebuah motor yang diletakkan diatas batang penggetar akan menggetarkan batang penggetar. Pada batang penggetar ditempelkan pembangkit gelombang. Ada dua jenis pembangkit gelombang, yaitu pembangkit keping sebagai pembangkit gelombang lurus dan pembangkit bola sebagai pembangkit gelombang lingkaran atau lengkung. Frekuensi gelombang dapat diatur (diubah-ubah) dengan cara mengatur kecepatan motor. Pola-pola gelombang yang dihasilkan diproyeksikan pada layar yang diletakkan dibaha tangki. Puncak dan dasar gelombang akan tampak pada layar sebagai garis-garis terang dan gelap. (Marten Kanginan, 2004 : 34)

Setiap gelombang merambat dengan arah tertentu. Arah merambat suatu gelombang disebut sinar gelombang. Sinar gelombang selalu tegak lurus pada permukaan gelombang datar. Gelombang pada muka gelombang berbentuk garis lurus yang tegak lurus pada muka gelombang. Sifat gelombang pada muka gelombang lingkaran berbentuk garis lurus yang berarah radial keluar dari sumber gelombang.

(Marten Kanginan, 2004 :35)

C. Pemantulan Gelombang

Pemantulan adalah peristiwa dimana gelombang memantul ketika mengenai suatu penghalang, dan gelombang itu akan dipantulkan kembali oleh penghalangnya.

Gelombang permukaan air dapat berupa gelombang lurus atau gelombang lingkaran. Gambar di bawah ini menunjukkan bahwa gelombang lurus tersebut itu dipantulkan.

Pemantulan gelombang lurus oleh bidang datar.

Bunyi hukum pemantulan yaitu “sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)”. Dengan menggunakan hukum pemantulan maka diperoleh banyangan O adalah I. Titik I adalah sumber gelombang pantul sehingga muka gelombang pantul adalah lingkaran-lingkaran yang berpusat di I. Seperti pada gambar :

Gambar pemantulan gelombang lingkaran oleh bidang datar.

D. Pembiasan Gelombang

Pembiasan adalah peristiwa dimana terjadinya pembelokan gelombang. Peristiwa pembelokan gelombang terjadi karena perubahan panjang gelombang. Perubahan panjang gelombang terjadi akibat gelombang menjalar atau merambat melalui dua medium yang berbeda yang mana cepat rambat pada kedua medium itu berbeda. Misalnya gelombang cahaya dapat merambat dari udara ke air.

Pada umumnya cepat rambat gelombang dalam satu medium tetap. Oleh karena frekuensi gelombang selalu tetap, maka panjang gelombang (λ=v/f) juga tetap untuk gelombang yang menjalar dalam satu medium. Apabila gelombang menjalar pada dua medium yang jenisnya berbeda, misalnya gelombang cahaya dapat merambat dari udara ke air. Di sini , cepat rambat cahaya berbeda. Cepat rambat cahaya di udara lebih besar daripada cepat rambat cahaya di dalam air. Oleh karena (λ=v/f), maka panjang gelombang cahaya di udara juga lebih besar daripada panjang gelombang cahaya di dalam air. Perhatikan λ sebanding dengan v. Makin besar nilai v, maka makin besar nilai λ, demikian juga sebaliknya. Jadi perubahan panjang gelombang dari medium udara ke air ini yang menyebabkan pembelokan gelombang.

Pada gambar tampak bahwa panjang gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada panjang gelombang di tempat yang dangkal (λ1 > λ2). Oleh karena v=λf, maka cepat rambat gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada di tempat yang dangkal (v1 > v2).

Perubahan panjang gelombang menyebabkan pembelokan gelombang seperti diperlihatkan pada foto pembiasan gelombang lurus sewaktu gelombang lurus mengenai bidang batas antara tempat yang dalam ke tempat yang dangkal dalam suatu tangki riak Pembelokan gelombang dinamakan pembiasan.
Diagram pembiasan ditunjukkan pada Gambar 1.20. Mula-mula, muka gelombang datang dan muka gelombang bias dilukis sesuai dengan foto. Kemudian sinar datang dan sinar bias dilukis sebagai garis yang tegaklurus muka gelombang datang dan bias.

Selanjutnya, garis normal dilukis. Sudut antara sinar bias dan garis normal disebut sudut bias (diberi lambang r). Pada Gambar 1.20 tampak bahwa sudut bias di tempat yang dangkal lebih kecil daripada sudut datang di tempat yang dalam (r <>). Dapat disimpulkan bahwa sinar datang dari tempat yang dalam ke tempat yang dangkal sinar dibiaskan mendekati garis normal (r <>). Sebaliknya, sinar datang dari tempat yang dangkal ke tempat yang dalam dibiaskan menjauhi garis normal (r>i).

http://id-id.facebook.com/note.php?note_id=440495078399

E. Difraksi Gelombang

Pelenturan cahaya yang disebut sebagai difraksi berbeda dengan pemantulan dan pembiasan cahaya. Pada gambar sebelumnya memperlihatkan difraksi pada gelombang lurus yang terjadi di air, difraksi juga dapat terjadi pada gelombang –gelombang yang lain termasuk gelombang cahaya. Jika lebar celah lebih besar dari panjang gelombang cahaya pelenturan cahaya yang terjadi lemah.

http://liliksetiono.wordpress.com/2009/06/24/cahaya/

Di dalam medium yang sama, gelombang merambat lurus. Oleh karena itu, gelombang lurus merambat keseluruh medium dalam bentuk gelombang lurus juga. Hal itu tidak berlaku jika pada medium di beri penghalang atau rintangan berupa celah. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut. Lenturan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamanakan Difraksi gelombang. Difraksi gelombang adalah pembelokan gelombang disebabkan oleh celah. ( Halliday dan Resnick, 1992 : 690)

Sifat umum dari gelombang diantaranya dapat mengalami kelenturan (difraksi). Maka gelombang permukaan iar pun dapat mengalami kelenturan. (Kamajaya dan Suadana, 1987 ; 224).

Difraksi terjadi kalau gelombang melalui celah sempit terpisah sejajar satu sama lain pada jarak yang selalu sama. Celah-celah yang demikian disebut kisi. (Nyoman Kertiasa, 1995 : 169)

Pada celah lebar, hanya muka gelombang pada tepi celah saja melengkung Gambar 1.23 Pada celah sempit, difraksi gelombang tampak jelas.

http://id-id.facebook.com/note.php?note_id=440495078399

Difraksi celah tunggal

Pola difraksi yang disebabkan oleh celah tunggal dapat dijelaskan menurut prinsip Christian Huygens (1629-1695).

Setiap titik pada muka gelombang dapat dianggap sebagai sumber gelombang- gelombang kecil yang menyebar maju dengan laju yang sama dengan gelobang itu sendiri. Muka gelombang yang baru merupakan sampul dari semua gelombang-gelombang kecil tersebut yaitu bersinggungan dengan tangen (garis singgung) dari semua permukaan gelombang tersebut atau tiap bagian celah berlaku sebagai sebuah sumber gelombang. Dengan demikian, gelombang daru satu bagian celah berinterferensi (berpaduan) dengan gelombang dari bagian lainnya, dan intensitasnya pada layar bergantung pada arah θ.

http://www.scribd.com/doc/9470561/INTERFERENSI-DIFRAKSI

Difraksi pada Kisi

Jika seberkas cahaya monokromatis dilewatkan pada kisi, pola difraksi yng dihasilkan pada layar berupa garis terang dan garis gelap yang silih berganti. Semakin banyak celah pada sebuah kisi yang mempunyai lebar sama, semakin tajam pula pola difraksinya. (Kamajaya, 2003 : 214)

F. Interferensi gelombang

Jika pada suatu tempat bertemu dua buah gelombang, maka resultan gelombang di tempat tersebut sama dengan jumlah dari kedua gelombang tersebut. Peristwa ini di sebut sebagai prinsip superposisi linear. Gelombang-gelombang yang terpadu akan mempengaruhi medium. Nah, pengaruh yang ditimbulkan oleh gelombang-gelombang yang terpadu tersebut disebut interferensi gelombang.

Syarat agar terjadi interferensi pada gelombang permukaan air adalah kedua sumber geratan harus bergetar serentak (memiliki fase sama) dengan amplitude dan frekuensi yang sama. Dua sumber getar yang memiliki fase, amplitude, dan frekuensi yang sama dinamakan koheren. Dua sumber koheren yang hanya dapat dihasilkan dari satu sumber getar. Pada tangki riak, dua sumber koheren adalah dua pembangkit gelombang berbentuk bola yang digetarkan oleh suatu batang penggetar. Maka gelombang yang dihasilkan pembangkit bola berbentuk lingkaran.

Ketika mempelajari gelombang stasioner yang dihasilkan oleh superposisi antara gelombang datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas atau ujung tetap, Anda dapatkan bahwa pada titik-titik tertentu, disebut perut, kedua gelombang saling memperkuat (interferensi konstruktif), dan dihasilkan amplitudo paling besar, yaitu dua kali amplitudo semuala. Sedangkan pada titik-titik tertentu, disebut simpul, kedua gelombang saling memperlemah atau meniadakan (interferensi destruktif), dan dihasilkan amplitudo nol.

Dengan menggunakan konsep fase, dapat kita katakan bahwa interferensi konstruktif (saling menguatkan) terjadi bila kedua gelombang yang berpadu memiliki fase yang sama. Amplitudo gelombang paduan sama dengan dua kali amplitudo tiap gelombang. Interferensi destruktif (saling meniadakan) terjadi bila kedua gelombang yang berpadu berlawanan fase. Amplitudo gelombang paduan sama dengan nol. Interferensi konstruktif dan destruktif mudah dipahami dengan menggunakan ilustrasi pada Gambar 1.24.

http://external.ak.fbcdn.net/safe_image.php?d=7a1c9e5a4f1f4e0cfe8e85122c8a5ee8&url=http%3A%2F%2Ffisikon.com%2Fkelas3%2Fimages%2Fstories%2Fgelombang-mekanik%2Fimage185.jpg

Gambar 1.24. Interferensi Konstruktif

http://id-id.facebook.com/note.php?note_id=440495078399

BAB III

TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

A. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan :

1. Untuk mempelajari gejala pemantulan gelombang datar yang dihasilkan oleh pembangkit gelombang pada tangki riak dari data percobaan

2. Untuk mempelajari gejala pemantulan gelombang lengkung yang dihasilkan oleh pembangkit gelmbang pada tangki riak dari data percobaan

3. Untuk mempelajari gejala difraksi gelombang pada celah sempit dari data percobaan

4. Untuk mempelajari gejala difraksi gelombang pada celah lebar dari data percobaan

5. Untuk mempelajari gejala interferensi dua gelombang koheren dari data percobaan

B. Manfaat penelitian:

Hasil penelitian ini diharapkan dapat :

  1. Menambah wawasan keilmuan bagi mahasiswa
  2. Menjadi masukan bagi dosen dan atau guru pengajar fisika dalam kegiatan belajar mengajar.
  3. Menjadi masukan bagi asisten atau pembimbing praktikum fisika dasar dalam mengevaluasi hasil percobaan praktikum terutama tentang gerak rotasi.
  4. Menjadi bahan masukan bagi peneliti berikutnya.

BAB IV

METODE PENELITIAN

A. Identifikasi Variabel

Variabel manipulasi : gelombang

Variable respon : gelombang permukaan air

Variable control : muka gelombang

B. Definisi Opersional Variabel.

a) Lebar celah (x) adalah lebarnya celah penghalang dengan satuan (m).

b) Panjang Gelombang adalah panjang satu gelombang sama dengan jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode dengan satuan (m)

c) Frekuensi (f) adalah jumlah getaran yang dilakukan oleh sistem dalam satu detik dengan satuan (Hz).

d) Sudut (θ) adalah suatu jarak yang dibentuk dari kedudukan mula-mula sampai menuju kedudukan yang baru.

DAFTAR PUSTAKA

Marcelo Alonso, Edward J. 1998. Dasar-Dasar Fisika Universitas (Terjemahan). Jakarta : Erlangga.

Marthen Kanginan. 2006. KTSP Fisika 3a. Jakarta : Erlangga.

Sears, Zemansky.1992. Universitas Physics I. California : Addison Wesley Publishing Company, Inc.

Sutrisno. 1994. Penelitian Eksperimental. ITB. Bandung.

Tim Penyusun.2004. Fisika 1b. Klaten : Intan Pariwara.

http://id-id.facebook.com/note.php?note_id=440495078399

http://liliksetiono.wordpress.com/2009/06/24/cahaya/

http://www.scribd.com/doc/9470561/INTERFERENSI-DIFRAKSI

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar