Pembuatan Alat Sederhana untuk Mengukur Indeks Bias Zat Cair

Pembuatan Alat Sederhana untuk Mengukur Indeks Bias Zat Cair Dengan Menerapkan Hukum Snellius tentang Pembiasan Cahaya

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu alat peraga yang dapat menentukan besar indeks bias zat cair dengan menerapkan Hukum Snellius dan menerapkan Hukum Snellius tentang pembiasan cahaya untuk menghitung besar indeks bias zat cair.

Penelitian ini dilakukan pada tanggal 27 oktober 2012. Penelitian ini didesain secara eksperimental, yaitu penelitian yang menggunakan variabel bebas dan variabel terikat. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah besar sudut dating dari sinar laser sedangkan variabel terikatnya adalah sudut bias yang diperoleh dari pembiasan sinar laser. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata indeks bias air accu adalah 1.406, air biasa adalah 1.531, minyak goreng adalah 1.468 dan larutan gula 30% adalah 1,362. Jadi dari data yang diperoleh dari alat peraga ini tidak jauh berbeda dari literatur, sehingga alat peraga ini dapat digunakan untuk mengukur indeks bias cairan dengan menerapkan hukum Snellius pembiasan cahaya. Adapun perbedaan dengan nilai indeks bias yang sudah ada dalam literatur dikarenakan pengaruh suhu dan sinar laser yang tidak begitu jelas.

Kata Kunci : Pembiasan Cahaya, Indeks bias, Hukum Snellius

1.   Pendahuluan

Indeks bias zat cair merupakan sifat fisika, seperti titik didih, yang dapat digunakan untuk menentukan identitas dan kemurnian cairan. Indeks bias sangat penting untuk mengetahui murni atau tidaknya suatu cairan tersebut. Indeks bias bias diukur dengan alat yang disebut refraktometer, yang menentukan derajat pembiasan cahaya diantara cairan dan prisma. Akan tetapi, refraktometer yang terdapat di pasaran relatif mahal berkisar jutaan rupiah. Berkaitan dengan perhitungan besar indeks bias zat cair, Snellius telah memberikan pemikirannya yang terkenal dengan Hukum Snellius tentang pembiasan cahaya. Bermula dari Hukum Snellius tersebut, munculah suatu ide untuk membuat alat sederhana yang berguna untuk menentukan besar indeks bias suatu zat cair.

2.   Metode Penelitian

Penelitian dengan judul “Pembuatan Alat Sederhana untuk Mengukur Indeks Bias Zat Cair Dengan Menerapkan Hukum Snellius tentang Pembiasan Cahaya” menggunakan metode eksperimen yang dilakukan pada tanggal 27 oktober 2012. Adapun variabel bebas dalam penelitian ini adalah besar sudut datang dari sinar laser sedangkan variabel terikatnya adalah sudut bias yang diperoleh dari pembiasan sinar laser. Besar sudut bias yang diperoleh berguna untuk menghitung besar indeks bias masing-masing zat cair.

Alat dan bahan yg digunakan dalam penelitian kali ini adalah :

Alat :

1.   Laser

2.   Tabung

3.   Busur Lingkaran

4.   Penyangga Tabung

Bahan :

1.   Air ACCU

2.   Air Biasa

3.   Minyak Goreng

4.   Larutan gula 30%

Berikut ini akan diuraikan prosedur kerja dari penelitian:

1.   Menyiapkan zat cair berupa air accu, air biasa, minyak goreng dan larutan gula 30% masing- masing 400 mL.

2.   Menuangkan zat cair ke dalam tabung.

3.   Menyinari tabung dengan besar sudut datang 20^o, 30^o , 40^o , 50^o , 60^o lalu dilihat besar sudut bias yang diperoleh.

4.   Menghitung besar indeks bias dengan menggunakan Hukum Snellius tentang pembiasan cahaya.

5.   Melakukan hal serupa untuk air biasa, minyak goreng dan larutan gula 30%.

3.   Hasil Penelitian

Dari data yang diperoleh, akan dihitung besar indeks bias zat cair berdasarkan hukum sinellius.

1.        Air Accu Pada Saat Suhu 25°C

No	Sudut Datang	Sudut Bias	Indeks bias
1.	20°	16°	1,24
2.	30°	21°	1,36
3.	40°	26°	1,47
4.	50°	31°	1,49
5.	60°	36°	1,49
Rata-rata			1,406

2.        Air Biasa Pada Saat Suhu 27°C

No	Sudut Datang	Sudut Bias	Indeks bias
1.	20°	14°	1,41
2.	30°	19°	1,54
3.	40°	24°	1,58
4.	50°	29°	1,58
5.	60°	34°	1,55
Rata-rata			1,531

3.        Larutan Gula 30% Pada Saat Suhu 31°C

No	Sudut Datang	Sudut Bias	Indeks bias
1.	20°	17°	1,17
2.	30°	22°	1,33
3.	40°	27°	1,42
4.	50°	32°	1,45
5.	60°	37°	1,44
Rata-rata			1,362

4.        Minyak Goreng Pada Saat Suhu 29°C

No	Sudut Datang	Sudut Bias	Indeks bias
1.	20°	15°	1,32
2.	30°	20°	1,46
3.	40°	25°	1,52
4.	50°	30°	1,53
5.	60°	35°	1,51
Rata-rata			1,468

Pada percobaan pertama air accu dengan suhu 25°C dimasukan kedalam tabung dan disinari dengan laser untuk melihat besar sudut yang dihasilkan. Setelah itu akan dihitung indeks biasnya dengan menggunakan Hukum Snellius, dan dibandingkan dengan nilai indeks bias yang sudah ada.

Pada percobaan kedua larutan gula 30% dengan suhu 31°C, larutan gula 30% diperoleh dengan cara mencampurkan 70% air dan 30% gula pasir. Lalu dimasukan kedalam tabung dan disinari dengan laser untuk melihat besar sudut yang dihasilkan. Setelah itu akan dihitung indeks biasnya dengan menggunakan Hukum Snellius, dan dibandingkan dengan nilai indeks bias yang sudah ada.

Pada percobaan ketiga minyak goreng dengan suhu 29°C dimasukan kedalam tabung dan disinari dengan laser untuk melihat besar sudut yang dihasilkan. Setelah itu akan dihitung indeks biasnya dengan menggunakan Hukum Snellius, dan dibandingkan dengan nilai indeks bias yang sudah ada.

Berdasarkan nilai indeks bias yang diperoleh dari hasil penelitian dengan literature yang ada, terdapat sedikit perbedaan. Perbedaan tersebut dikarenakan beberapa hal. Pertama, suhu yang dilakukan dalam penelitian tidak sama dengan suhu yang ada dalam literatur. Kedua, sinar yang dikeluarkan oleh laser kurang begitu jelas sehingga hasil yang di dapatkan tidak terlalu tepat.

Jadi dari percobaan satu dan dua terlihat bahwa air mineral dengan air accu itu memiliki perbedaan, sehingga air biasa itu tidak murni dikarenakan sudah bercampur dengan zat zat lain.

4.   Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1.      Alat yang dibuat dapat membantu menentukan besar indeks bias dengan menerapkan Hukum Snellius tentang pembiasan cahaya.

2.      Besar indeks bias dipengaruhi oleh suhu, makin besar suhu makin besar indeks bias zat cair.

3.      Alat yang dibuat ternyata dapat memperlihatkan peristiwa pemantulan sempurna.

4.      Alat sederhana ini dapat menentukan apakah zat cair yang diteliti itu murni atau tidak.

5.   Saran

Beberapa saran yang dapat dikemukakan antara lain:

1.      Membuat pegangan tabung yang menampilkan tempat untuk laser agar laser dapat bergerak bebas sehingga tangan tidak terasa lelah memegangnya.

2.      Membuat lubang di bagian bawah tabung untuk membuang zat cair setelah dipakai agar lebih praktis.

3.      Mengembangkan alat peraga ini menjadi lebih baik atau menarik untuk dijadikan sebagai media pembelajaran materi optik geometri.

6.   Daftar Pustaka

[1] Tim Dosen Fisika Dasar II. 2012.Panduan Fendi & Purwoko. 2009. Fisika kelas X. Jakarta : Yudhistira

[2] Kanginan, Marthen. 2007. Fisika kelas X. Jakarta : Erlangga

[3] Tim Dosen Fisika Dasar II. 2012.Panduan Praktikum Fisika Dasar II.Surabaya : Unipress Unesa.

[4] Tripler. 1991. Fisika Dasar Jilid II. Jakarta : Erlangga.

[5] Cahkleca, 2010. Pembiasan cahaya. http://cahkleca.blogdetik.com/index.php/archives/73

[6] Swastikayana, 2009. Pembiasan Cahaya. http://swastikayana.wordpress.com/2009/04/08/pembiasan-cahaya