Disusun Oleh: TIM
KEMENTERIAN KEMENTERIAN PENDIDIKAN PEN DIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN PENDIDIK DAN TENAGA TEN AGA KEPENDIDIKAN KEPENDIDIKAN PENDIDIKAN MENENGAH 2012
BAB I PENGENALAN PENGENALAN DAN CARA PENGGUNAAN PERALATAN FISIKA Secara umum peralatan di laboratorium fisika dibedakan berdasarkan materi substansi isi bahan ajar dan bahan dasar pembangun peralatan. Berdasarkan substansi materi meliputi peralatan; mekanika, optika, fluida, listrik, magnet, fisika modern, modern, elektronika, alat alat ukur (instrumen), (instrumen), alat bantu praktik, elektronika, alat-alat pendukung laboratorium, kit-kit khusus, dan perkakas toolskit . Berdasarkan jenis/aspek bahan yaitu terbuat dari bahan; gelas/kaca, kayu, porselen, karet, logam, plastik, atau campuran. A. Pengenalan Peralatan Pada Tabel 1.1 berikut diperkenalkan beberapa peralatan laboratorium fisika umum
yang esensial
berdasarkan struktur materi subjek pengajaran fisika
yang diperlukan dalam berbagai percobaan. Tabel 1.1 Peralatan Laboratorium Fisika No
Nama Alat
Kegunaan
Mekanika 1
Neraca 4 lengan
2
Neraca pegas 0.5 N
Untuk menimbang massa benda dan mengukur massa jenis zat cair Mengukur gaya di bawah 1,5 N
3
Neraca pegas 1.0 N
Mengukur gaya di bawah 1
4
Neraca pegas 3.0 N
5
Tikker timer
6
Beban bercelah 5 x 50 g
7
Beban bercelah 5 x 5 g
8
Statif landasan A (1000 mm)
Mengukur gaya di bawah 3 Mengukur waktu gerakan kereta troli dan pengukuran waktu lainnya. Sebagai beban pada beberapa percobaan tentang gaya, gerak, vibrasi, dsb. Sebagai beban pada beberapa percobaan tentang gaya, gerak, vibrasi, dsb. Pemegang peralatan percobaan ayunan bandul, tempat balistik, projektil, dsb, pada percobaan di atas lantai. Pemegang peralatan percobaan yang dilakukan di atas meja Penjepit klem universal Penjepit peralatan pendukung percobaan mekanika
10
Statif landasan Persegi (500 mm) Bosshead
11
Klem universal
9
1
BAB I PENGENALAN PENGENALAN DAN CARA PENGGUNAAN PERALATAN FISIKA Secara umum peralatan di laboratorium fisika dibedakan berdasarkan materi substansi isi bahan ajar dan bahan dasar pembangun peralatan. Berdasarkan substansi materi meliputi peralatan; mekanika, optika, fluida, listrik, magnet, fisika modern, modern, elektronika, alat alat ukur (instrumen), (instrumen), alat bantu praktik, elektronika, alat-alat pendukung laboratorium, kit-kit khusus, dan perkakas toolskit . Berdasarkan jenis/aspek bahan yaitu terbuat dari bahan; gelas/kaca, kayu, porselen, karet, logam, plastik, atau campuran. A. Pengenalan Peralatan Pada Tabel 1.1 berikut diperkenalkan beberapa peralatan laboratorium fisika umum
yang esensial
berdasarkan struktur materi subjek pengajaran fisika
yang diperlukan dalam berbagai percobaan. Tabel 1.1 Peralatan Laboratorium Fisika No
Nama Alat
Kegunaan
Mekanika 1
Neraca 4 lengan
2
Neraca pegas 0.5 N
Untuk menimbang massa benda dan mengukur massa jenis zat cair Mengukur gaya di bawah 1,5 N
3
Neraca pegas 1.0 N
Mengukur gaya di bawah 1
4
Neraca pegas 3.0 N
5
Tikker timer
6
Beban bercelah 5 x 50 g
7
Beban bercelah 5 x 5 g
8
Statif landasan A (1000 mm)
Mengukur gaya di bawah 3 Mengukur waktu gerakan kereta troli dan pengukuran waktu lainnya. Sebagai beban pada beberapa percobaan tentang gaya, gerak, vibrasi, dsb. Sebagai beban pada beberapa percobaan tentang gaya, gerak, vibrasi, dsb. Pemegang peralatan percobaan ayunan bandul, tempat balistik, projektil, dsb, pada percobaan di atas lantai. Pemegang peralatan percobaan yang dilakukan di atas meja Penjepit klem universal Penjepit peralatan pendukung percobaan mekanika
10
Statif landasan Persegi (500 mm) Bosshead
11
Klem universal
9
1
No
14
Nama Alat Bidang miring angleadjustable Balok gesekan 4 muka kekasaran Kereta troli
Percobaan pengaruh kekasaran pada percobaan gesekan Untuk percobaan GLB, GLBB
15
Landasan kereta troli
Untuk menempatkan troli
16
Pita kertas tikker timer
17
Puli duduk (min 3 buah)
18
Katrol seri 3 puli
19
Katrol paralel 3 puli
20
Papan gaya
21
Benang/Tali nilon
22
Balistik-projektil
23
Air Pack berlandasan berlandasan kaca
24
Bola pejal berkait 20 g
25
Stopwatch
26
Penggaris 100 cm
27
Penggaris 50 cm
Sebagai pelengkap tiker timer Percobaan gaya dan hukum kesetimbangan Percobaan keuntungan mekanik katrol seri Percobaan keuntungan mekanik katrol paralel Sebagai tempat puli pada percobaan kesetimbangan Sebagai penghubung gaya, penyambung hubungan beban dengan beban lainnya Untuk menunjukkan gaya yang bekerja pada benda saat diluncurkan Untuk demonstrasi hukum Newton-1 Untuk beban ayunan benda pada percobaan hukum kekekalan energi Pencatan waktu gerakan Pengukur dimensi panjang pada pengukuran bola luncur Untuk mengukur dimensi panjang pada pengukuran benda-benda benda-benda gerak di atas meja. Untuk membuktikan hukum kekekalan energi
12 13
Model Hukum Kekekalan energi dan momentum Listrik-magnet 28
1
Meter dasar (A/V)
2
Demonstration meter
3
Osiloskop 20 MHz
4
Pemegang bola lampu
5
Jembatan wheatstone
6
Hambatan Geser 300 Ohm
7
Hambatan Geser 100 Ohm
Kegunaan Pengatur kemiringan bidang miring
Mengukur arus dan tegangan Untuk menunjukkan cara kerja jarum meter peralatan ukur analog Mengukur waktu periode dan untuk menunjukkan perpaduan gelombang Untuk tempat menyimpan bola lampu pijar ukuran kecil Untuk menentukan hambatan listrik suatu bahan, misal kawat Ni, Konstantan, NCr Untuk mengatur arus, sebagai penghambat, atau beban arus, pada percobaan H. Ohm dan Kirrchoff Untuk mengatur arus, sebagai penghambat, atau beban arus pada
2
No
8 9 10
Nama Alat
Kegunaan percobaan H.Ohm
Signal generator f=10 – f=10 – 100 100 KHz Kabel berpenjepit buaya
Pembangkit gelombang listrik sinusoidal, persegi, gigi gergaji, dan segitiga Penghubung arus
Kabel bersteker sumbat Hambatan boks 10, 100, 10 K, 100 K, 1 M Transistor boks NPN, PNP
13
Kapasitor boks 0.1, 0.47, 1, 10, 100, 1000 uF
14
Induktor boks 1, 10, 100 mH
15
Diode silikon boks 2 A
16
Resistor boks NTC
Penghubung arus ke terminal alat Percobaan pembagi tegangan, hukum kirrchoff, dll Percobaan karakteristik transistor Percobaan resonansi RLC pengisian dan pembuangan kapasitor, kapasitor, fungsi kapasitor, dll. Percobaan RLC, pembagi tegangan AC, dll Untuk penyearah gelombang, percobaan karakteristik diode, percobaan pembentukan gelombang, gelombang, dll Percobaan karakteristik resistor NTC
17
Resistor boks PTC
Percobaan karakteristik resistor PTC
18
Kalorimeter joule
Percobaan kesetaraan kalori dan joule
19
Catu daya 5, 6, 9, 12 volt 5 A
20
Sakelar pisau
21
Transformator 1:5
22
Solar sel model
Sebagai sumber tegangan Sebagai pemutus-sambung aliran arus listrik Digunakan pada percobaan prinsip kerja transformator Sebagai pembangkit listrik tenaga surya
23
Amplifier 10 watt
24
Panel digital dasar
25
Magner batang
26
Magnet-U
Sebagai penguat tegangan Sebagai dasar-dasar penerapan bahan semikonduktor Pembangkit medan magnet, percobaan garis gaya magnet, percobaan induksi magnet Pembangkit medan magnet
27
Magnet silindris
Pembangkit medan magnet
28
Model Induksi-magnet
Untuk percobaan ggl induksi
29
Kawat Nikelin
30
Kawat Konstantan
31
Kawat email tembaga
32
Model Generator listrik
33
Model Motor listrik
Percobaan hambatan kawat Percobaan hukum Ohm dengan hambatan konstan Sebagai bahan untuk membuat induksi magnet Memperkenalkan Memperkenalkan bagian-bagian komponen generator Memperkenalkan Memperkenalkan bagian-bagian komponen motor
11 12
3
No
Nama Alat
Kegunaan
Getaran-Gelombang-Bunyi 1
Garputala
2
Pemukul garpu tala
3
Kolom garputala
4
Tabung resonansi
6
Macam-macam Peredam bunyi Macam2 pemantul bunyi
7
Kolom pemancar bunyi
8
Kolom penerima bunyi
9
Model percobaan Melde
10
Model tangki riak
11
sonometer
12
Pengeras suara
13
Kit macam2 sumber bunyi
14
Slingki transversal
15
Slingki longitudinal
5
Sebagai sumber bunyi dengan frekuensi tetap Pemukul garputala Sebagai penguat suara getaran garputala Sebagai alat untuk percobaan sifat2 gelombang bunyi Untuk percobaan peredaman bunyi Untuk percobaan pemantulan bunyi Sebagai pemancar pengarah arah bunyi/suara Sebagai penerima suara yang terarah Untuk menyelidiki hubungan getaran dan pajang gelombang mekanik Untuk mendemonstrasikan sifat-sifat gelombang mekanik Untuk menyelidiki hubungan gaya/tegangan dengan frekuensi bunyi Sebagai pengubah energi listrik menjadi energi bunyi Untuk memperkenalkan macam-macam sumber bunyi Untuk mendemonstrasikan gerak gelombang transversal Untuk mendemonstrasikan gerak gelombang longitudinal
Fluida-Kalor 1
Gelas ukur 125 ml
Untuk mengukur volume zat cair
2
Pembakar spirtus
Sebagai sumber panas konstan
3
Model pemuaian
4
Gelas bekker 100 ml
5
Termometer glass
6
Kalorimeter air
7
Tripod pembakar spirtus
Untuk menyelidiki gejala pemuaian Sebagai wadah tempat zat cair yang akan diselidiki Sebagai alat ukur suhu Untuk menyelidiki hubungan timbal balik kalor antar benda, azas black, dll Penyangga gelas kimia
8
Kawat kassa(non-asbes)
9
Model kontinuitas
10
Model mesin bahan bakar
Sebagai pelengkap tripod Untuk menyelidiki hukum kontinuitas aliran fluida dalam pipa Untuk mendemonstrasikan proses siklus termodinamika pada mesin bahan bakar
4
No
Nama Alat
11
Model konduksi panas
12
Model konveksi panas
13
Model radiasi panas
14
Boiler-Pemanas butiran logam
15
Butiran logam Al, Fe, Cu
16
Model Mesin uap
Kegunaan Untuk menyelidiki cara perpindahan panas cara konduksi Untuk menyelidiki cara perpindahan panas cara konveksi Untuk menyelidiki cara perpindahan panas cara radiasi Pemanas logam (butiran logam) Sebagai pelengkap percobaan kalor jenis benda Contoh aplikasi mesin kalor
Optika 1
Cermin datar
2
Cermin cembung
3
Cermin cekung
4
Balok gelas n =1.5
Percobaan pemantulan pada cermin datar Percobaan pemantulan pada cermin cembung Percobaan pemantulan pada cermin cekung Percobaan pembiasan
5
Balok plastik n >1,5
Percobaan pembiasan
6
Lensa cembung
Percobaan sifat-sifat lensa cembung
7
Lensa cekung
8
Jembatan optik
9
Sumber cahaya optik
Percobaan sifat-sifat lensa cekung Pelengkap pada percobaan pembentukan bayangan Sebagai sumber cahaya sejajar
10
Kisi difraksi
Percobaan interferensi
11
Polarisator
Percobaan polarisasi cahaya
12
Layar optik
Pelengkap percobaan optika
13
Prisma
14
Sumber laser
15
Set Objek optika
Pengurai cahaya, pembelok cahaya, dll Sebagai sumber dan contoh cahaya homogen Sebagai pendukung dan pelengkap pada percobaan optik
B. Petunjuk Penggunaan Peralatan 1. Neraca Empat Lengan Banyak orang yang menyebut neraca ini dengan sebutan neraca O-hauss. Ohauss sebenarnya adalah produsen yang membuat neraca ini, karena itu sebutan neraca O-hauss merupakan sebutan yang keliru. Selain untuk mengukur massa, neraca empat lengan dapat digunakan untuk percobaan
5
Archimedes, yaitu percobaan untuk menyelidiki gaya ke atas oleh zat cair. Penggunaan neraca ini adalah sebagai berikut ini.
Gambar 1.1 Neraca 4 lengan
a. Penggunaan Neraca empat lengan untuk mengukur massa 1) Persiapan menggunakan neraca a) Bersihkan piring neraca dan penggantungnya. Gunakan lap untuk mengeringkan piring dan penggantungnya. b) Semua beban geser, yang berada pada lengan ukuran, digeser pada kedudukan nol. Pada kedudukan ini penunjuk, yang berada di ujung lengan beban harus menunjukkan angka nol. Jika belum nol, putar skrup pada ujung lengan neraca berada di dekat gantungan piring neraca. Putar sampai penunjuk tepat pada nagka nol. 2) Menimbang benda a) Letakkan benda yang akan diukur pada piring neraca. Lengan ukuran akan naik, sehingga penunjuk berada di atas angka nol. b) Geserkan beban geser yang paling besar menjauhi titik tumpu neraca. Jika bergeser 1 skala, penunjuk bergerak ke bawah di bawah angka nol, kembali beban yang besar itu ke angka nol. c) Lanjutkan menggeserkan beban geser yang lebih kecil dan lanjutkan dengan menggeser beban geser yang lebih kecil lagi, sampai penunjuk menunjukkan angka nol.
6
d) Baca angka-angka pada setiap lengan ukuran, kemudian jumlahkan. Hasil penjumlahan itu adalah besar massa yang diukur.
b.
Neraca 4 lengan untuk percobaan Archimedes Untuk percobaan Archimedes perlu dipahami lebih dahulu bahwa neraca 4 lengan sebenarnya merupakan neraca pengukur massa. Nilai-nilai dalam lengan ukuran dikalibrasi, sehingga menjadi ukuran massa. Untuk percobaan Archimedes ukuran massa harus dipandang sebagai ukuran gram gaya, agar tidak menimbulkan kekeliruan dalam memahami hukum Archimedes. Penggunaan neraca untuk hukum Archimedes dilakukan sebagai berikut. 1) Gantungkan benda percobaan pada pengait gantungan piring neraca. 2) Geserkan beban geser, sehingga penunjuk menunjukkan angka nol. Catat berat benda percobaan dalam satuan gram gaya. 3) Keluarkan
piring
neraca,
naikkan
piring
penyangga
dengan
menggesernya ke atas, sampai berada di atas posisi piring neraca. 4) Pasang kembali piring neraca, sehingga seperti pada gambar berikut ini. 5) Isi gelas beker dengan air, lalu letakkan di atas penyangga, sehingga benda percobaan terbenam dalam air. Catat berat benda percobaan. Selisih berat benda percobaan di udara dan di dalam air merupakan besar gaya ke atas oleh air.
Gambar 1.2 Kedudukan penyangga untuk percobaan Archimedes.
7
2. Meter Dasar Meter dasar yang dalam istilah asingnya disebut basicmeter merupakan alat serba guna yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus dan tegangan.
Gambar 1.3 (a) Meter dasar, (b) multiplier dan shunt, (c) Meter dasar dipasangi multiplier.
Meter dasar dilengkapi dengan kotak shunt dan multiplier. Kotak shunt berisi rangkaian seri hambatan dan dipasang pada terminal meter dasar untuk mengukur kuat arus listrik. Kotak multiplier berisi rangkaian seri hambatan dan dipasang pada terminal meter dasar
untuk mengukur tegangan listrik (volt).
Pada saat meter dasar tidak dipasangi multiplier atau shunt, meter dasar dapat digunakan sebagai galvanometer untuk mengetahui ada atau tidaknya arus listrik pada suatu kawat listrik. Pemakaian meter dasar sebagai galvanometer dijumpai pada percobaan jembatan Wheatstone.
Jika meter dasar digunakan untuk mengukur tegangan, harus ditambahkan multiplier yang nilainya diperkirakan lebih besar dari tegangan yang akan diukur. Sedangkan untuk mengukur kuat arus listrik, pada meter dasar harus ditambahkan shunt yang nilainya diperkirakan lebih besar daripada kuat arus yang akan diukur. Penggunaaan nilai yang lebih besar dilakukan agar hambatan
shunt
utama
meter
dasar
tidak
putus
karena
melebihi
8
kemampuannya. Pemasangan multiplier atau shunt ditunjukkan pada gambar 1.3 (c).
3. Multitester Dalam
eksperimen
fisika,
ketrampilan
melakukan
pengukuran
dengan
multitester merupakan hal yang sangat penting . Hal ini dikarenakan akan memberi kemudahan kepada kita untuk menentukan nilai besaran listrik.
Gambar 1.4 : Jenis-jenis multimeter Cara Membaca Hasil Pengukuran Angka penting adalah seluruh angka yang diperoleh dari hasil pengukuran. Angka penting terdiri dari beberapa angka pasti dan satu angka tidak pasti atau taksiran. Angka pasti adalah angka yang dapat ditentukan dengan tidak raguragu. Makin banyak angka penting dari suatu pengukuran, makin teliti hasil pengukuran tersebut. Contoh :
Hasil
pengukuran Avo-meter
menunjukkan
angka
:
220,56 Volt,
kesimpulannya adalah :
ada 5 angka penting; angka 220,5 adalah angka pasti
angka 6 adalah angka taksiran/diragukan/tidak pasti
penulisan sesuai dengan aturan angka penting adalah V = ( 222,50 ± 2,5) Volt.
9
Pemeriksaan Diode Pemanfaatan lain dari multitester yaitu bagian Ohm-meter adalah untuk menentukan masih baik tidaknya dioda. Apabila dioda itu masih baik, jarum penunjuk meter bergerak, untuk hubungan pelacak merah (+ ) ke katode dan pelacak hitam ( – ) ke anode. Lihat pada gambar 3.5.
Gambar 1.5 a Bagian-bagian multitester secara skematik
10
Gambar 1.5.b Detil skala multitester
Gambar 1.6 Pengetesan dioda
11
Gambar 1.7 Rangkaian pengganti transistor dan symbol. (a) transistor jenis PNP, (b) transistor jenis NPN Pengecekan Transistor Kadang kala kita perlu mengetahui apakah suatu transistor yang digunakan masih baik atau tidak. Untuk pengecekan transistor secara sederhananya dapat digunakan ohmmeter dari multitester. Untuk lebih telitinya pengecekan transistor seharusnya menggunakan transistor tester khusus yang pada umumnya terdapat pada multitester digital yang diperlengkapi dengan transistor checker . Untuk keperluan pengecekan transistor ini kita harus tetap ingat rangkaian pengganti transistor tersebut dengan menggunakan dua buah dioda seperti gambar di bawah ini.
Pada
gambar
menggunakan
1.8
diperlihatkan
multitester
secara
cara
pengecekan
sederhana
(tanpa
transistor mengetahui
dengan paktor
penguatan transistor).
12
Gambar 1.8 Pengecekan transistor PNP dengan OHM-meter (k = collector, B = Basis, E = Emittor)
Caranya, hubungkan pelacak (probe) seperti pada gambar 3.9, masing-masing untuk transistor NPN dan PNP. Apabila transistor itu masih baik, jarum penunjuk meter bergerak untuk hubungan pengecekan seperti pada gambar 3.9. Dan apabila probe dibalik, jarum tidak bergerak.
4. Osiloskop Kegunaan osiloskop yaitu untuk menyelidiki pola gelombang listrik, mengukur waktu periode atau frekuensi, dan menyelidi bentuk-bentuk gelombang lainnya. Bagian-bagian osiloskop terdiri atas; layar penampil gelombang, tombol pengaturan gelombang, tombol pengaturan intensitas cahaya, tombol pengatur posisi garis berkas sinar, dan soket-soket terminal masukan pelacak (probe).
Cara Penggunaan Osiloskop Tahapan penyetaraan (kalibrasi): Perhatikan gambar ossiloskop di bawah ini :
13
Sebelum osiloskop digunakan, sebaiknya osiloskop dikalibrasi. Tahapan urutan kalibrasi adalah sebagai berikut: 1. Sesuaikan tegangan masukan sumber daya AC 220 yang ada di belakang osiloskop sebelum kabel daya AC di masukkan stop kontak PLN 2. Nyalakan osiloskop dengan menekan tombol power yang bertanda
3. Set saluran pada tombol CH1 4. Set mode pada Auto 5. Atur intensitas, jangan terlalu terang pada tombol INTEN 6. Atur posisi berkas cahaya horizontal dan vertikal dengan mengatur tombol yang bertanda sebagai berikut;
7. Set level mode pada tengah-tengah (-) dan (+)
8. Set tombol tegangan (volt/div) bertanda V pada 2 V, sesuaikan dengan memperkirakan terhadap tegangan masukan.
14
9. Pasang pelacak pada salah satu saluran-1, CH1 dengan tombol pengalih AC/DC pada kedudukan AC. 10. Atur saklar-switch pada pegangan pelacak pada posisi pengali 1x 11. Tempelkan ujung probe/pelacak pada titik kalibrasi yang bertanda Call 2V/p-p dan atur tombol volt/div pada ujung tombol, berkas cahaya garis berada pada pembecaan 2 volt.
12. Atur Time/Div pad posisi 1 ms agar tampak tegangan kotak-kotak garis yang cukup jelas. 13. Setelah tahapan 12, osiloskop siap digunakan untuk mengukur tegangan.
Pengukuran Tegangan DC dengan osiloskop 1. Lakukan seperti pada tahapan kalibrasi dari 1 s/d 13 terkecuali tahapan 12. 2. Hubungkan tegangan yang akan anda cek pada ujung probe (ground kabel luar dan positif pada ujugn probe). Misal pada gambar berikut diperlihathan mengukur tegangan batere.
3. Tegangan batere adalah 1,5 volt, oleh karena itu Volt/div dapat diset pada 1 Volt/div 4. Perhatikan layar osiloskop, garis berkas cahaya ada di atas garis semula (garis ground), lihat gambar berikut;
5. Hitung tegangan Batere, berapa kotak garis berkas cahaya ada di atas garis ground.
15
6. Atau dalam mengukur Tegangan DC pada osiloskop singkatnya seperti penjelasan di bawah ini. Tahanan R1 dan R2 berfungsi sebagai pembagi tegangan. Ground osiloskop dihubung kan ke negatip catu daya DC. Probe kanal-1 dihubungkan ujung sambungan R1 dengan R2. Tegangan searah diukur pada mode DC. Misalnya: VDC = 5V/div. 3div = 15 V
Cara pengukuran tegangan DC Bentuk tegangan DC merupakan garis tebal lurus pada layar CRT. Tegangan terukur diukur dari garis nol ke garis horizontal DC.
Mengukur tegangan DC dengan osiloskop
Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Arus AC dengan Osiloskop 1. Lakukan seperti pada tahapan kalibrasi dari 1 s/d 13 terkecuali tahapan 12, (jika tidak perlu dilakukan kalibrasi ulang) 2. Arus AC yang diukur, misal tegangan yang keluar dari power supply AC . 3. Set tegangan keluar AC power supply misal pada tegangan 6 Volt/AC 4. Tetapkan Volt/div pada posisi 1 volt/div
16
5. Set Time/div pada 10 ms/div yaitu sesuai untuk satu div atau satu kotak untuk setiap jarak kotak horizontal 100 Hertz. 6. Misal setelah dihubungkan tampak pada layar sebagai berikut
Pada gambar di atas, misal
jarak antara puncak ke puncak horizontal
adalah 5 div. Ini berarti periode (T) tegangan adalah : T= 5 x 10 ms = 50 ms = 0,05 s. Frekuensinya adalah f=1/T = 20 Hz
7. Tegangan dari puncak ke puncak adalah 3 div ke atas dan 3 div ke bawah jumlahnya adalah 6 div. Jadi tegangan yang puncak-ke puncak adalah 6 Volt. 8. Atau dalam Mengukur Tegangan AC, periode T, dan frekuensi F, perhatikan penjelasan di bawah ini. Trafo digunakan untuk mengisolasi antara listrik yang diukur dengan listrik pada osiloskop. Jika menggunakan listrik PLN maka frekuensinya 50 Hz. Misalnya: Vp = 2V/div · 3 div = 6 V
T = 2ms/div · 10 div = 20 ms f = 1/T = 1/20ms = 50 Hz
17
Gambar pengukuran beban dengan tegangan AC menggunakan trafo isolasi Tegangan AC berbentuk sinusoida dengan tinggi U dan lebar periodenya T. Besarnya tegangan 6 V dan periodenya 20 milidetik dan frekuensinya 50 Hz.
Gambar Mengukur tegangan AC dengan osiloskop Mengukur Arus Listrik AC Pada dasarnya osiloskop hanya mengukur tegangan. untuk mengukur arus dilakukan secara tidak langsung dengan R = 1W untuk mengukur drop tegangan. Misalnya: Vp = 50 mV/div · 3div = 150 mV = 0,15 V
I
= Vrms/R = 0,1V / 1Ω = 0,1 A 8-26
18
Gambar Mengukur arus AC dengan osiloskop
Bentuk sinyal arus yang melalui resistor R adalah sinusoida menyerupai tegangan. Pada beban resistor sinyal tegangan dan sinyal arus akan sephasa.
Mengukur Beda Phasa Tegangan dengan Arus Listrik AC. Beda phasa dapat diukur dengan rangkaian C1 dan R1. Tegangan U1 menampakkan tegangan catu dari generator AC. Tegangan U2 dibagi dengan nilai resistor R1 representasi dari arus listrik AC. Pergeseran phasa U1 dengan U2 sebesar Dx. Misalnya: ϕ = ∆x · 360°/XT = 2 div · 360°/8div = 90°
Tampilan sinyal sinusoida tegangan U1 (tegangan catu daya) dan tegangan U2 (jika dibagi dengan R1, representasi dari arus AC).
19
Gambar Mengukur beda phasa dengan Osiloskop Mengukur Sudut Penyalaan TRIAC Triac merupakan komponen elektronika daya yang dapat m emotong sinyal sinusoida pada sisi positip dan negatip. Trafo digunakan untuk isolasi tegangan Triac dengan tegangan catu daya osiloskop. Dengan mengatur sudut penyalaan triger α maka nyala lampu dimmer dapat diatur dari paling terang menjadi redup. Misalnya: α = ∆x · 360°/XT = (1 div. 360%) : 7 =5V
Gambar Mengukur sudut penyalaan TRIAC dengan osiloskop
20
Metode Lissajous Dua sinyal dapat diukur beda phasanya dengan memanfaatkan input vertikal (kanal Y) dan horizontal (kanal-X). Dengan menggunakan osiloskop dua kanal dapat ditampilkan beda phasa yang dikenal dengan metode Lissajous. a. Beda phasa 0° atau 360°. Dua sinyal yang berbeda, dalam hal ini sinyal input dan sinyal output jika dipadukan akan menghasilkan konfigurasi bentuk yang sama sekali berbeda. Sinyal input dimasukkan ke kanal Y (vertikal) dan s inyal output dimasukkan ke kanal X (horizontal) berbeda 0°, dipadukan akan menghasilkan sinyal paduan berupa garis lurus yang membentuk sudut 45°.
Gambar Mengukur sudut penyalaan TRIAC dengan Osiloskop
Beda phasa 90° atau 270°. Sinyal vertikal berupa sinyal sinusoida. Sinyal horizontal yang berbeda phasa 90° atau 270° dimasukkan. Hasil paduan yang tampil pada layar CRT adalah garis bulat.
Gambar Sinyal input berbeda phasa 90° dengan output
21
Gambar Lissajous untuk menentukan frekuensi
Pengukuran X-Y juga dapat digunakan untuk mengukur frekuensi yang tidak diketahui. Misalnya sinyal referensi dimasukkan ke input horizontal dan sinyal lainnya ke input vertikal. fv = frekuensi yang tidak diketahui fR = frekuensi referensi Nv = jumlah lup frekuensi yang tidak diketahui NR = jumlah lup frekuensi referensi
22
BAB II PENGENALAN DAN CARA PENGGUNAAN PERALATAN BIOLOGI
Secara
umum
peralatan
praktik
di
laboratorium
biologi
dibedakan
berdasarkan bahan dasarnya, yaitu dari kaca, kayu, porselen, karet, logam, plastik, kertas, atau campuran dari bahan-bahan tersebut. Pengenalan peralatan praktik biologi dapat dilakukan dengan cara mempelajari buku katalog alat atau mengamati peralatan secara langsung di Laboratorium. Hal penting yang perlu dikenali tentang perangkat biologi adalah yang berkenaan dengan nama, spesifikasi, fungsi dan prinsip kerja masingmasing perangkat tersebut. A. Pengenalan dan Penanganan Bahan Kimia Bahan kimia yang digunakan dalam kegiatan praktik biologi umumnya digunakan sebagai sebagai pereaksi, baik pereaksi khusus maupun pereaksi umum. Bahan kimia yang diperdagangkan memiliki tingkat kemurnian yang berbeda, dan harganya pun berbeda pula. Secara umum tingkat kemurnian zat kimia yang diperdagangkan dapat dibedakan ke dalam tiga kelompok, yaitu sebagai berikut: Pro Analyse (PA) atau Garenteed Reagent (GR) atau Analar (AR). Zat kimia yang termasuk kelompok ini mempunyai kemurnian yang tinggi (99%). Label pada wadah zat kimia mencantumkan kadar kemurnian zat itu dan kandungan kotoran-kotorannya. Zat kimia yang termasuk kelompok ini digunakan untuk analisis dalam penelitian yang memerlukan hasil yang akurat dan cermat dan banyak digunakan dalam Laboratorium analitik Chemical Pure (CP), General Purpose Reagents (GPRS). Zat kimia yang termasuk golongan ini mempunyai kemurnian yang lebih rendah (90-95%) dari zat kimia PA. Pada Label wadah zat kimia ini tidak selalu dicantumkan kemurnian dan kadar maksimum kotoran yang terdapat di dalamnya.
23
Teknis (Technical Grade). Zat kimia kelompok ini mempunyai kemurnian yang paling rendah. Pada Label wadah zat kimia ini tidak tercantum jenis kotoran yang terdapat di dalammnya. Zat kimia yang dibeli sekolah cukup yang golongan teknis. Untuk mengetahui sifat zat kimia dapat dipelajari dari lambang bahaya yang tercantum, sehingga zat kimia tersebut dapat ditangani dengan hati-hati baik ketika menggunakan maupun menyimpannya. Zat kimia yang banyak digunakan di dalam praktikum dapat dikenali dengan berbagai cara, di antaranya melalui sifatnya dan fasanya ataupun melalui penginderaan seperti baunya. Berdasarkan sifat kimianya bahan-bahan kimia digolongkan dalam bahan kimia mudah terbakar, bahan pengoksidasi, bahan mudah meledak, bahan radioaktif, bahan korosif dan penyebab korosi, serta bahan beracun.
Sifat yang paling umum zat kimia adalah bersifat asam, basa, dan bentuk garam. Setiap kelompok ini juga dapat dibagi lagi menjadi asam kuat, asam lemah, basa kuat, basa lemah, garam netral, garam bersifat basa dan garam bersifat asam. Fasa zat kimia dapat berbentuk padatan, cairan, dan gas. Zat kimia berbentuk padatan dapat dibagi lagi menjadi bentuk kristal dan serbuk. Bentuk cairan misalnya semua pelarut organik, dan bentuk gas misalnya NH 3, CO2, dan H2S. Tabel 2.1 adalah contoh dari bahan kimia dengan fasa yang berbeda. Tabel 2.1 Berbagai Contoh Bahan Kimia dalam Fasa yang Berbeda Padat
Cair
Gas
Ammonium Asetat
Alkohol
Ammoniak
Ammonium Hidroksida
Asam Asetat
Helium
Ammonium Karbonat
Aseton
Argon
Barium Khlorida
Asam Fosfat
Hidrogen
Kalium Karbonat
Asam Klorida
Hidrogen Disulfida
Kalium Klorida
Asam Nitrat
Karbondioksida
Kupri Asetat
Asam Sulfat
Khlor
24
Padat
Cair
Gas
Kupri Sulfat
Benzen
Nitrogen Dioksida
Natrium Hidroksida
Karbondisulfid
Nitrogen Oksida
Natrium Klorida
Karbontetrakhlorida
Oksigen
Selain dengan cara di atas zat juga dapat dikenali dengan menggunakan indera, misalnya tembaga sulfat bentuk kristal warna biru, iodium bentuk kristal berwarna coklat ungu. Akan tetapi hanya dengan cara melihat bentuknya atau membaui, terbatas hanya pada sebagian kecil zat dan hanya bagi orang yang sudah terbiasa bekerja dengan zat kimia. Sebelum mengenali suatu zat, sebaiknya dikenali dulu sifatnya dengan melihat simbol bahaya yang biasa tercantum pada Laboratoriumel, misalnya gambar tengkorak untuk bahan beracun, gambar ledakan untuk bahan mudah meledak, gambar nyala untuk bahan mudah terbakar, gambar nyala api dengan huruf O di atas mudah teroksidasi, nyala api dengan huruf F di atas
untuk bahan
mudah terbakar, gambar tetesan zat dari tabung reaksi untuk zat korosif, gambar dengan huruf X untuk zat berbahaya serta iritasi dan gambar pohon cemara meranggas simbol untuk bahan berbahaya.
Gambar 2.1: Simbol bahan kimia yang berbahaya B. Pendayagunaan dan Perawatan Alat dan Bahan di Laboratorium Biologi
25
Pemakaian alat dan bahan di Laboratorium biologi perlu diberdayakan secara maksimal untuk mencapai tujuan pembelajaran sesuai dengan silabus yang dikembangkan oleh guru. Setelah pemakaian alat di Laboratorium biologi, alatalat tersebut perlu dirawat sehingga masa pakai alat dapat terpelihara dengan baik. Berikut ini beberapa contoh pendayagunaan dan perawatan beberapa alat di Laboratorium. 1. Mikroskop Fungsi Mikroskop digunakan untuk mengamati objek yang sangat kecil dan tipis (transparan) serta gerakan yang sangat halus yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Komponen Mikroskop terdiri dari bagian-bagian optik dan non-optik. Bagian optik meliputi lensa-lensa. Lensa-Iensa mikroskop merupakan lensa gabungan yang disatukan menjadi suatu unit kesatuan. Bagian non-optik antara lain alas/kaki, pemutar, tabung, dan meja.
a. Alas
atau
merupakan bertumpu.
kaki
mikroskop
tempat
mikroskop
Bentuk
umum
kaki
seperti tapal kuda yang berfungsi menopang
dan
memperkokoh
kedudukan mikroskop. Pada kaki melekat pegangan mikroskop atau lengan.
26
b. Pegangan mikroskop atau lengan,
merupakan
bagian
yang
dapat
dipegang pada waktu mengangkat atau menggeser mikroskop. Dengan adanya
engsel
antara
kaki
dan
lengan, lengan dapat ditegakkan atau direbahkan. c. Tabung mikroskop terpasang pada
bagian yang bergerigi yang melekat pada
bagian
atas
mikroskop.
Melalui
bergerigi
ini,
pegangan
bagian
tabung
yang dapat
Gambar 2.2: (a) Mikroskop
digerakkan ke atas dan ke bawah
(b) Bagian-bagian mikroskop
(ada pula jenis mikroskop dengan mejanya yang bergerak).
d. Reflektor adalah sebuah cermin yang
terpasang di bawah meja objek.
Cermin mempunyai dua sisi, sisi cermin datar dan sisi cermin cekung. Cermin berfungsi untuk memantulkan sinar dari sumber sinar. Cermin datar digunakan bila sumber sinar cukup terang, dan cermin cekung digunakan bila sumber sinar kurang. Pada mikroskop model baru, cermin dapat dilepas dan diganti dengan sumber sinar dari lampu. e. Kondensor tersusun dari lensa gabungan yang berfungsi mengumpulkan
sinar. f. Diafragma terpasang pada bagian bawah meja objek berfungsi mengatur
banyaknya sinar yang masuk dengan mengatur bukaan iris. Pada mikroskop sederhana hanya ada diafragma tanpa kondensor. g. Meja objek atau meja preparat, yang terpasang di bagian bawah
pegangan mikroskop, merupakan tempat meletakan objek (preparat) yang akan dilihat. Objek diletakkan di meja dan dijepit. Di bagian tengah meja terdapat lubang untuk dilewati sinar. Pada jenis mikroskop tertentu, kedudukan meja dapat dinaikturunkan.
27
h. Lensa okuler terpasang pada ujung atas tabung. Ada tiga macam lensa
okuler masing-masing dengan pembesaraan tertentu (5X, lOX dan 12,5X). i. Revolver terpasang di bagian bawah tabung dan dapat diputar untuk
menempatkan lensa objektif yang dikehendaki. Fungsi revolver untuk mengubah perbesaran lensa. j. Lensa objektif terpasang pada revolver dan memiliki beberapa perbesaran,
1OX, 40X dan 100X. Lensa ini dapat diputar pada revolvernya untuk dipilih mana yang akan digunakan. Selain itu terdapat sifat atau karakteristik lensa objektif yang perlu diketahui. Bila kita perhatikan, pada lensa objektif tertera X10/0,25, yang artinya lensa objektif pembesarannya 10 X dengan NA 0,25. NA merupakan singkatan dari Numeric Aperture (bukaan numerik) yang menunjukkan lebar maksimum dari kerucut sinar
yang dapat masuk ke lensa dan akan berpengaruh terhadap resolusi lensa objektif. Makin besar nilai NA, makin tinggi resolusi lensa. NA ditentukan oleh hubungan:
NA
ө n
= Sin ө xn
= 1/2 sudut dari kerucut sinar yang masuk ke lensa objektif (dan ditentukan oleh diameter lensa). = indeks bias dari medium antara objek dan lensa
Lensa objektif
objek
Sinar dari diafragma
28
Sifat lain dari lensa objektif adalah besarnya resolusi yang menyatakan jarak minimum antara dua titik yang masih dapat dibedakan oleh sistem lensa dan merupakan fungsi dari diameter bukaan lensa dan panjang gelombang sinar yang digunakan. Nilai limit resolusi dapat dinyatakan sebagai berikut. 0,61 x panjang gelombang sinar NA k. Pengatur kasar dan halus terletak pada bagian lengan dan berfungsi
mengatur kedudukan lensa objektif terhadap objek yang akan diamati. C ar a m e n g g u n a k a n
a. Meletakkan mikroskop di atas meja dimana Anda mudah melakukan
pengamatan melalui tabung mikroskop. b. Membuka diafragma secara penuh c. Mengatur letak cermin supaya cahaya terpantul melalui lubang pada
meja objek. Melalui lensa okuler terlihat sebuah lingkaran yang terang. d. Meletakkan sediaan yang akan diperiksa di atas meja objek dan jepitlah. e. Memulai pengamatan dengan menggunakan lensa objektif berkekuatan
rendah. Jika letak lensa objektif sudah tepat, akan terdengar bunyi berdetik. Miringkan kepala Anda ke satu sisi mikroskop dan putarlah tombol pengatur kasar. Rendahkan lensa objektif atau naikkan meja objek sampai lensa objektif terletak + 5 mm dari sediaan yang diamati. Pergerakan
pengatur
kasar
pada
beberapa
mikroskop
akan
menyebabkan lensa objektif bergerak ke atas dan ke bawah. f.
Melihat melalui lensa okuler dan menaikkan tabung mikroskop perlahanlahan sehingga sediaan terlihat. Jika setelah tabung dinaikkan + 2 cm sediaan tetap tidak terlihat, itu berarti fokus mikroskop untuk sediaan sudah terlewati atau sediaan yang diamati tidak terletak tepat di bawah lensa objektif. Jika hal itu terjadi, diturunkan tabung dengan cara di atas (butir 5) lalu dinaikkan lagi tabung seperti butir 6, atau menggeser sediaan sampai tertetak tepat di bawah lensa objektif. Jangan menurunkan tabung atau menaikkan meja sambil melihat sediaan melalui lensa okuler. Hal ini untuk mencegah lensa objektif membentur
29
kaca penutup sediaan sehingga akan menyebabkan tergoresnya lensa objektif atau pecahnya kaca penutup. g. Setelah sediaan tampak, pengatur halus diputar ke depan dan ke
belakang untuk mendapatkan fokus mikroskop sebaik-baiknya. Sediaan ini dapat diperjelas dengan mengatur besarnya lubang diafragma. h. Jika diperlukan perbesaran yang lebih tinggi, revolver diputar sehingga
lensa objektif kuat berada pada posisi kerja yang baik (di bawah lensa okuler). Sewaktu memutar revolver harus dijaga agar sediaan tidak bergeser. Jika hal ini terjadi, seluruh urutan kerja diulangi yang dimulai dengan mencari fokus lensa objektif lemah. Untuk mendapatkan fokus objektif kuat tidak sampai diperlukan satu putaran penuh ke depan atau ke belakang pada pengatur halus. i.
Bersihkan mikroskop setelah dipakai, terutama lensanya.
Perbesaran pada mikroskop Ukuran suatu benda di bawah mikroskop dapat diperkirakan dengan membandingkannya terhadap ukuran bidang penglihatan yang berbentuk lingkaran. Ukuran bidang penglihatan dapat ditentukan sebagai berikut. a. Meletakkan penggaris plastik bening dengan skala mm di atas meja
objek. b. Mengtur pengatur kasar sehingga fokusnya tepat. c. Menggeser penggaris dengan hati-hati sehingga diperoleh bayangan
seperti gambar di bawah ini.
diperkirakan 0,4 mm Jadi garis tengahnya 1,4 mm
d. Jika ukuran diameter bidang penglihatan pada mikroskop Anda, misalnya,
seperti di atas (1,4 mm), maka jika sediaan Anda berukuran setengah
30
bidang penglihatan berarti ukuran objek sebenarnya adalah ½ x 1,4 mm = 0,7 mm. Cara menghitung diameter bidang penglihatan jika menggunakan lensa objektif kuat adalah sebagai berikut. Perbesaran kecil
10 =
Perbesarak besar
1 =
40
= 25% 4
Contoh ini menunjukkan bahwa bidang penglihatan pada perbesaran kuat 25% dari bidang penglihatan pada perbesaran rendah. Oleh karena bendabenda yang diamati di bawah mikroskop umumnya berukuran kecil, biasanya digunakan satuan panjang lain, yaitu mikron. e. Untuk menentukan kemampuan perbesaran total suatu mikroskop yaitu
pembesaran lensa okuler dikalikan dengan pembesaran lensa objektif. Okuler
Objektif
10x
10x
10x
45 X
10x
100 X
Perbesaran total 100X 450X 1000X
Hal-hal yang perlu diperhatikan bila akan menggunakan mikroskop o
Membawa
mikroskop
dengan
dua
tangan,
satu
dibawah
kaki
mikroskop dan yang satu lagi memegang lengan mikroskop. Bila menggunakan preparat basah, tabung mikroskop selalu dalam keadaan tegak, dengan demikian meja dalam keadaan datar. o
Preparat basah selalu ditutup dengan gelas penutup pada saat dilihat di bawah mikroskop.
o
Selalu menjaga kebersihan lensa-lensa mikroskop termasuk cermin.
o
Setelah selesai menggunakan mikroskop, pasang lensa objektif pembesaran paling rendah pada kedudukan lurus ke bawah
31
2. Mikroskop Stereo
Fungsi Mikroskop stereo digunakan untuk mengamati benda-benda yang tidak terlalu kecil, dapat tebal maupun tipis, transparan maupun tidak.
Komponen a. Mempunyai 2 lensa objektif dan 2 lensa
okuler sehingga diperoleh
bayangan 3
dimensi dari pengamatan 2 mata. b. Memiliki bidang penglihatan yang luas
dan jarak kerja yang panjang. Dengan demikian benda yang Gambar 4.3 Mikroskop stereodiamati cukup jauh, sehingga mikroskop ini dapat dipakai untuk pembedahan. c. Benda yang diamati dapat kering atau dalam medium air, tebal maupun
tipis.
d. Mikroskop stereo mempunyai perbesaran sebagai berikut.
Objektif 1x atau 2x Okuler 10x atau 15x Perbesaran total sampai 30x. e. Meja sediaan berwarna putih. Kadang-kadang kaca pada meja tadi
dapat dibalik dan berwarna hitam. Mikroskop semacam ini sesuai untuk pengamatan dengan penyinaran dari atas, dengan menggunakan Iampu. Ada juga mikroskop stereo yang meja sediaannya terbuat dari kaca yang bening. Mikroskop semacam ini dapat digunakan untuk pengamatan dengan penyinaran dari atas maupun penyinaran dari bawah. f.
Mikroskop stereo tidak dilengkapi dengan kondensor maupun alat pengatur halus serta diafragma.
Cara menggunakan
32
Memeriksa mikroskop yang akan dipakai. Membersihkan meja
a.
kacanya dengan lap, dan lensa-lensanya dengan kertas lensa. Menggunakan meja sediaan warna putih untuk melihat objek
b.
yang tidak transparan dan penyinaran dari atas sedangkan untuk mengamati objek yang transparan sebaiknya menggunakan sinar dari bawah dan meja sediaan kaca yang bening. Akan tetapi dalam prakteknya tergantung dari kelengkapan mikroskop dan selera si pengamat. c. Objek yang diamati dapat kering dan dapat pula terendam air, dengan
meletakkannya di atas kaca objek, dalam cawan atau langsung di atas meja kaca. d. Mengatur jarak kedua lensa okuler hingga sesuai dengan jarak kedua
mata. Jika telah sesuai, lapangan optik akan tampak berbentuk bulat. e. Dengan kedua mata, objek dilihat melalui lensa okuler. Fokuskan objek
dengan memutar sekrup pengarah. f.
Setelah selesai bekerja, meja sediaan dibersihkan, lalu mikroskop disimpan dalam kotaknya dan dikunci.
Perawatan Mikroskop Mikroskop mempunyai bagian mekanik dan optik. Bagian mekanik harus selalu diminyaki dan bagian optiknya harus selalu kering dan bebas debu. Bagian mekanik yang senantiasa harus diminyaki adalah bagian logam yang selalu bergesekan sewaktu digunakan, dengan menggunakan pelumas kental (SAE 90). Pada mikroskop dengan diafragma iris juga harus diminyaki dengan pelumas encer. Bagian mikroskop stereo yang senantiasa harus diminyaki adalah bagian yang bergerigi dan bagian yang menggeserkan jarak kedua tubus. Sebelum bagian optik mikroskop diberihkan dengan kertas lensa, bersihkan dahulu bagian optik tersebut dengan kuas peniup (blow brush). Setelah yakin debu tidak melekat lagi pada lensa barulah lensa digosok dengan
33
kertas lensa. Setelah bagian optik dan cermin bersih, periksalah apakkah lapanmgan penglihatan pada mikriskop sudah jernih. Jika masih ada noda putarlah okuler di tempatnya sambil diamati. Jika noda berputar artinya okuler belum bersih. Jika noda tidak dapat berputar artinya obyektif tidak bersih. Kalau okuler yang masih kotor angkatlah okuler dan lepaskan lensanya dan bersihkan dengan memakai xylol. Kalau obyekyif yang kotor, gosok saja lensanya dengan xylol . Jangan sekali-kali membongkar lensa objektif. Setelah selesai menggunakan mikroskop, periksalah apakah semua bagian mikroskop itu sudah lengkap. Kalau mikroskop itu dipakai untuk perbesaran 1000 kali gunakan minyak imersi. Minyak imersi harus segera dibersihkan jika mikroskop selesai digunakan, jangan sampai minyak imersi tersebut mengering pada lensa objektif. Ketika menyimpan mikroskop usahakan agar zat pengering selalu b erfungsi. Perubahan warna pengering itu menunjukkan zat itu sudah tidak berfungsi, supaya berfungsi lagi panaskan zat itu sampai kembali ke warna asal. 3. Pipa Kapiler Bentuk J
Gambar 4.4 Pipa kapiler J
Pipa kapiler berbentuk J, biasa digunakan untuk percobaan respirasi, memiliki ukuran dengan diameter 1 mm dilengkapi sekrup pengendali kedap udara di ujung atas kaki yang panjang. Fungsi
Pipa J digunakan dalam percobaan kelompok, untuk menyelidiki kandungan CO, clan O2 dalam udara dengan jumlah sedikit yang dapat diambil dari udara atmosfer, udara yang dikeluarkan oleh manusia, hewan atau tumbuhan. Cara menggunakan
34
a. Memasukkan ujung pendek pipa J ke dalam air dan memutar sekrup ke
arah kiri, sehingga air masuk ke ujung pipa kurang lebih 1 cm. b. Mengangkat pipa J dari dalam air, dan memutar lagi sekrup ke kiri agar
air terdorong ke dalam pipa dan udara masuk ke ujung pipa kurang lebih 10 cm. c. Memasukkan kembali ujung pendek pipa J ke dalam air dan memutar
sekrup ke kiri,sehingga air masuk ke ujung pipa kurang lebih 1 cm. d. Mengeluarkan pipa J dari dalam air, dan mengukur dengan pasti jarak
udara yang terletak di antara kedua tetes air. lni adalah volume udara atmosfer yang akan diselidiki. e. Memutar sekrup ke kanan untuk mengeluarkan sedikit air sehingga
ujung pipa J tertutup air kurang lebih 0,5 cm. Kemudian memasukkan ujung pipa J ke dalam larutan KOH, memutar sekrup ke kiri untuk memasukkan kurang lebih 2 cm larutan KOH ke ujung pipa. f.
Mengeluarkan pipa J dari dalam larutan KOH. Memutar-mutar sekrup ke kanan dan ke kiri selama kurang lebih 10 menit, untuk menggerakgerakkan udara yang berada di antara air dan air + KOH, agar CO2, yang berada dalam kolom udara itu diikat oleh KOH. Kemudian mengukur kembali panjang kolom udara itu.lni kita sebut V2,
g. Menghitung presentase CO 2 dalam udara yang diselidiki dengan
menggunakan rumus sebagai berikut. h. Untuk menyelidiki kandungan O
dalam suatu sampel udara caranya
sama dengan di atas, hanya larutan KOH diganti dengan larutan kalium pyrogalol. Agar tidak tidak bersentuhan dengan udara atmosfer, larutan kalium pyrogalol dilapisi parafin cair. Pada waktu mengambil kalium pyrogalol ujung pipa J harus berada di bawah lapisan parafin cair. Setelah selesai digunakan, sekrup dilepas. Pipa J dicuci bersih dan dikeringkan. Sesudah bersih dan kering sekrup dipasang kembali. Perawatan Sebelum digunakan, pipa J harus dalam keadaan bersih dan kering, caranya lepaskan sekrup dari pipa J. Gunakan pompa sepeda untuk
35
membersihkan dan mengeringkan pipa J. Pasang kembali sekrup hingga tertutup sempurna. Setelah digunakan alat harus dalam keadaan bersih dan kering. 4. Fotometer
Gambar 4.5 Fotometer
Fungsi Fotometer digunakan untuk mengukur kecepatan penguapan air melalui daun (transpirasi/evaporasi) secara kuantitatif. Hasil pengukuran secara teliti 2
dinyatakan dalam ml/cm /menit, yaitu jumlah penguapan dari tiap permukaan daun seluas 1 cm3 setiap menit. Dengan alat ini dapat ditanamkan konsep mengenai fungsi hutan yang penuh tanaman rimbun yang mempengaruhi musim di suatu daerah. Komponen Fotometer terdiri atas : a. pipa kaca Y yang salah satu kakinya besar dan satu lagi kecil. Kaki yang besar
berfungsi
sebagai
tempat
persediaan
air,
dan
mulutnya
mempunyai sumbat karet.Ujung kaki yang kecil bersambung dengan pipa karet, berfungsi untuk menancapkan ranting tanaman percobaan. b. Pipa kapiler yang dikalibrasi, tingkat ketelitian hingga 0,01 ml. Pipa kapiler ini dihubungkan dengan pipaY oleh pipa karet. Kedua bagian fotometer di atas diletakkan/didudukkan pada bantalan dan penyangga dari logam atau kayu.
36
Cara menggunakan Dengan alat ini dapat dilakukan eksperimen kelompok. Sebelum kegiatan dimulai peserta didik telah menyiapkan ranting tanaman berdaun yang ukuran/besarnya sesuai dengan pipa karet yang terdapat pada ujung kecil pipaY Ranting dengan 2 - 3 helai daun dipotong dari tanamannya, dan
a.
bekas luka potongannya diolesi vaselin. Fotometer diisi air hingga penuh melalui ujung besar pipaY
b.
kemudian ditutup dengan sumbat karet. Ranting tanaman dipotong sedikit
c.
dalam air,
dan segera
ditancapkan pada pipa karet di ujung kecil pipa Y Ranting harus tercelup sedikit
dalam
air
pada
pipa
karet
agar
tidak
tersekatoleh
udara.(Pemotongan ranting tanamantidaktersumbat oleh udara). d.
Sumbat karet pada pipaY dibuka sebentar untuk mengatur letak air dalam pipa kapiler agar tepat berada di ujungnya.Setelah itu sumbat karet dipasang kembali.
e.
Jika semua ini sudah selesai, alat disimpan pada penumpu dan bantalannya kemudian diletakkan pada tempat yang sudah ditentukan, misalnya di tempat yang langsung kena sinar matahari dan di tempat yang teduh
Perawatan Masalah yang sering ditemui pada alat ini adalah cepat ausnya pipa karet penghubung dan karet tersebut mudah lengket. Upaya yang dapat dilakukan adalah melepaskan pipa karet penghubung apabila tidak digunakan. Yakini bahwa karet dalam keadaan kering dan bersih setelah digunakan. Periksa Klem pemegang pipa, apabila longgar kencangkan bautnya.
5. Respirometer Sederhana
37
Gambar 2.6 Respirometer sederhana
Fungsi Respirometer sederhana digunakan untuk mengukur kecepatan pernafasan hewan kecil atau bagian tumbuhan (akar, kuncup bunga, atau kecambah segar). Kecepatan pernafasan dapat dinyatakan dalam ml/gram/menit, yaitu banyaknya oksigen yang digunakan oleh organisme percobaan setiap 1 gram berat setiap menit. Komponen Respirometer sederhana terdiri atas dua bagian yang dapat dipisahkan, yaitu : a. Tabung spesimen dari kaca dengan volume 8 cm, untuk tempat
spesimen (hewan kecil atau bagian tumbuhan). b. Pipa kapiler berskala yang dikalibrasi teliti hingga 0,01 ml. Salah satu
ujungnya sesuai untuk menutup tabung spesimen Kedua bagian di atas dapat dihubungkan dengan erat sehingga kedap udara, dan dipasang pada bantalan dari logam atau plastik.
Cara menggunakan Spesimen yang akan digunakan dalam percobaan dipilih yang lincah (hewan) dan segar (tumbuhan). a. Spesimen percobaan ditimbang, misalnya= 2 gram b. Tabung spesimen dipisahkan dari pipa kapiler berskala. Ke dalam
tabung itu dimasukkan kurang lebih 10 kristal KOH (untuk mengikat CO2), kemudian ditutup dengan selapis kapas agar spesimen yang akan dimasukkan tidak bersentuhan dengan KOH. c. pesimen dimasukkan ke dalam tabung, kemudian tabung spesimen
ditutup rapat dengan pipa kapiler berskala. Untuk mencegah terjadinya kebocoran pada sambungan antara tabung spesimen dengan pipa penutupnya diberi plastisin (lilin mainan), dipasang selotip atau vaselin.
38
d. Tutuplah ujung pipa kapiler dengan ujung jari selama 2 - 3 menit. Segera
setelah ujung jari dilepas gunakan pipet tetes atau siring injeksi untuk menutup ujung pipa kapiler dengan cairan berwarna. e. Perhatikan perubahan kedudukan cairan berwarna selang waktu
tertentu, misalnya setiap 5 menit sekali. Data hasil pengamatan disajikan dalam bentuk tabel. f. Berdasarkan data hasil pengamatan, dapat dihitung penggunaan O2 oleh
spesimen dalam ml/gram/menit. Setelah selesai digunakan, respirometer dilepaskan dari bantalannya. Tabung spesimen dipisahkan dari pipa kapiler, keduanya dicuci bersih dan dikeringkan. Perawatan Karena dalam praktik menggunakan pewarna (eosin), hendaknya setelah digunakan segera bagian dalam pipa dibersihkan dengan air mengalir dari keran. Setelah bersih keringkan dengan cara meniupkan udara dengan menggunakan pompa sepeda.
6. Perangkat Alat Bedah
Gambar 2.7 Perangkat alat bedah
Fungsi
39
Untuk kegiatan pembedahan, seperti pembedahan ikan, katak, Burung dan cacing. Beberapa bagian juga diperlukan dalam pembuatan sediaan botani. Komponen Perangkat ini terdiri dari dompet kulit yang berisi sebagai berikut. a. Pinset atau Penjepit Digunakan untuk mengambil atau menarik bagian alat-alat tubuh dari hewan yang dibedah, memisahkan alat yang satu dengan yang lain. b. Tangkai Pisau Bedah c. Daun Pisau Bedah Daun pisau bedah dipasang pada tangkai pisau bedah dan digunakan untuk menguliti hewan yang dibedah, memotong bagian bagian tubuh,dan sebagainya. Catatan
Mungkin pisau bedah yang dikirim ke sekolah-sekolah, daun pisau dan tangkai pisau merupakan satu kesatuan. Pisau tersebut ado 2 macam, yaitu yang berujung lancip. Model ini dapat diasah, sedang yang lepas umumnya dibuang saja jika sudah tumpul. d. Gunting Bedah yang Lurus Digunakan untuk menggunting bagian-bagian alat tubuh yang akan diamati, seperti usus, jantung, clan pembuluh darah. Umumnya digunakan untuk mengadakan bukaan pertama pada bagian tubuh yang akan diperiksa. e. Paku Bedah Bertangkai yang Ujungnya Lurus Digunakan untuk memakukan (merentang) bagian-bagian alat tubuh pada papan bedah. Paku bedah bertangkai lurus ini juga dapat digunakan untuk memisahkan bagian alat tubuh yang sangat kecil clan halus. f.
Jarum Bertangkai yang Ujungnya Bengkok danTumpul Digunakan untuk mengambil bagian alat-alat tubuh yang terletak di bagian bawah, untuk menelusuri urat atau pembuluh agar tidak rusak.
g. Spatula
40
Alat ini terbuat dari logam (stainless steel) pipih yang bertangkai. Gunanya untuk mengambil obyek yang telah diiris untuk persediaan mikroskop. Perawatan Alat-alat yang sudah selesai digunakan harus dicuci bersih dan dicuci hamakan dengan alkohol atau desinfektan lainnya. Sesudah kering barulah disimpan kembali dalam dompetnya. Jika tidak ada alkohol, rebuslah selama lebih kurang 5 menit dalam air mendidih
7. Model Alat ini digunakan sebagai media pada waktu melakukan KBM. Baik pada saat diskusi informasi maupun menyelesaikan LKS yang non eksperimen. Dengan demikian peserta didik akan memahami anatomi menjadi lebih baik clan bukan gambaran yang abstrak. Macam-macam model yang mendukung pembelajaran Biologi adalah sebagai berikut. a. Kerangka Fungsi 1) Mengenal macam-macam tulang yang menyusun kerangka tubuh manusia. 2) Mengetahui letak tulang-tulang
yang menyusun kerangka tubuh
manusia. 3) Mengetahui letak persendian-persendian tulang pada kerangka tubuh manusia. Komponen Kerangka tubuh manusia terdiri atas : 1).Tengkorak Kepala (Cranium), terdiri atas :
a) Tulang dahi (os frontale) ; b) Tulang ubun-ubun (as parietale); c)
Tulang pelipis (os temporale);
41
d) Tulang baji (os sphenoid); e) Tulangpipi (os zygomaticus); f)
Tulang hidung (os nasale);
g) Tulangtapis (osethmoidale); h) Tulang belakang kepala (os occipitale) i)
Tulang rahang atas (os maxilla) ;
j)
Tulang rahang bawah (os mandibulla);
k)
Tulang langit-langit (os palatinum);
l)
Tulang mata bajak (os vomer);
m) Tulang air mata (as lacrimale).
2).Tulang Belakang (Columna vertebralis),terdiri atas :
Gambar 2.8 Kerangka Manusia
a) Tulang leher (vertebrae cervicalis),ada 7 ruas; b) Tulang punggung (vertebrae thoracales),ada 12 ruas;
c) Tulang pinggang (vertebrae lumbales),ada 5 ruas; d) Tulang belakang (vertebrae sacralislos sacrum),5 ruas yang menjadi 1; e) Tulang ekor (vertebrae coccygens/os coccygeus),4 ruas yang menjadi 1. 3).TulangAnggota GerakAtas (Extremitas superior), terdiri atas : a). Tulang lengan atas
(os humerus);
b). Tulang hasta
(os ulna);
c). Tulang pengumpil
(os radins);
d).Tulang pangkal tangan
(os carpal);
e).Tulang telapak tangan
(os metacarpal);
f). Tulang jari tangan
(os phalanges).
42
4).TulangAnggota Gerak Bawah (Estremitas inferior), terdiri atas : a). Tulang pangkal paha
(os coxa);
b). Tulang paha
(os femur);
c). Tulang kering
(os tibia);
d. Tulang betis
(os fibula);
e). Tulang tempurung lutut
(os patela);
f). Tulang pangkal kaki
(os tarsal);
g). Tulang telapak kaki
(os metatarsal);
h). Tulang jari kaki
(os phalonges).
5).Tulang Dada (Sternum), terdiri atas: a).Bagian hulu
(manubrium sterni);
b).Bagian badan
(corpus sterni);
c).Bagian pedang-pedangan (processus xyphoideus). 6).Tulang Iga (Costa), terdiri atas : a).Tulang iga sejati - 7 pasang; b).Tulang iga palsu - 5 pasang,terdiri atas : (1). 3 pasang iga selangkang; (2). 2 pasang iga melayang. 7).Tulang Gelang Bahu (Cingulum extremitas superior), terdiri atas : a).Tulangbelikat
(osscapula);
b).Tulang selangka
(os clavicula).
8).Tulang Gelang Pinggul (cingulum extremitas inferior), terdiri atas : a). Tulang usus b). Tulang duduk c). Tulang kemaluan
(os ilium); (os ischium); (os pubis).
Cara Penggunaan Peserta didik diminta untuk mengamati model, mempelajari susunan dan bentuk rangka, persambungan antar tulang serta mengenali nama-nama bagian rangka.
43
b. Mata Fungsi Untuk mengetahui bagian-bagian mata.
Gambar 2.9 Model mata Komponen Bagian-bagian Mata: 1). Sklera;
18). Palpebra;
2). Kornea;
19). Konjunktiva.
3). Koroid; 4). Iris; 5). Pupil; 6). Badan siliari; 7). Lensa mata; 8). Ligamen suspensor; 9) Retina; 10). Saraf optik; 11). Otot rectus lateral; 12). Otot rectus medial; 13). Otot rectus superior; 14). Otot rectus inferior 15). Otot oblik inferior; 16). Otot oblik inferior; 17). Kelenjar air mata;
44
Cara Penggunaan Peserta didik diminta untuk mengamati model, mempelajari susunan dan bentuk bagian-bagian mata, otot-otot penggerak bola mata, susunan syaraf mata, pelindung bola mata, d an proses penglihatan. c. Kulit Fungsi Mengenal bagian-bagian kulit.
Gambar 2.10 Model kulit Komponen Bagian-bagian kulit,meliputi: 1).
Epidermis
2). Corium/dermis 3). Stratum corneum 4).
Stratum lucidium
5).
Stratum granulesum,
6).
Stratum ac uleatum,
7).
Stratus basele,
8).
Kelenjar keringat,
9).
Kelenjar minyak,
10). Otot penggerak rambut, 11). Kantung rambut, 12). Indera perasa panas, 13). Indera perasa dingin, dan 14). Indera perasa nyeri.
Cara Penggunaan Peserta didik diminta untuk mengamati model, mempelajari susunan dan bentuk bagian-bagian kulit; kelenjar dan saluran keringat, pembuluh darah, ujung-ujung syaraf peraba, dan bagian-bagian jaringan pada kulit. Perawatan Model-model hendaknya disimpan pada tempat khusus (rak/lemari) kalau tersedia, jika tidak tersedia model tersebut ditutupi dengan pelindung plastik. Jaga agar manual/ petunjuk pemakaian tidak hilang.
8. Cara Membuat Larutan Uji Makanan a. Larutan Benedict Bahan:
173 gram Natriumsitrat 100 gram natriumkarbonat atau 200 gram NaZCO, kristal 17,3 gram Kuprisulfat/perusi/CuS04
1000
CM3 air
Cara
Larutkan Na sitrat dan Na karbonat ke dalam 600 cm' air suling. Panaskan hingga larut.
Saring larutan tersebut. Larutkan kuprisulfat ke dalam 150 cm3 air suling. Secara perlahan-lahan, tambahkan larutan kuprisulfat ke dalam larutan Na-sitrat/Nakarbonat, aduk terus menerus. Untuk menguji adanya glukosa, tambahkan air suling,
sehingga mencapai volume I liter.
b. Larutan Biuret Bahan
Larutan perusi I %
Larutan NaOH 20%
36
Cara Larutkan perusi/CuS04 seberat I gram ke dalam air
suling 99 gram. Wadahi dalam botol terpisah Larutkan 20 gram NaOH dalam air suling 80 gram.Wadahi dalam
botol terpisah. Zat yang akan diuji dicampur dahulu dengan larutan NaOH. Setelah beberapa baru ditetesi dengan larutan perusi. Warna ungu menunjukkan adanya protein
c. Larutan Fehling (terdiri atas FehIingA dan Fehling B) 1). Fehling A Bahan
34,6 gram kristal CuS04 500 cm3 air suling dan beberapa tetes asam sulfat pekat
Cara
Larutan CuS04 dimasukkan ke dalam air suling. Beberapa tetes asam sulfat pekat ditambahkan jika larutan kurangjernih.
2). Fehling B Bahan
gram KOH
175 gram kalium natrium tartrat 175
500 cm3 air suling
Cara
Larutkan KOH ke dalam air suling. Kemudian tambahkan kalium natrium tartrat.
Aduk Bahan sampai semuanya larut.
Catatan Fehling A don Fehling B disimpan dalam botol terpisah. Keduanya baru dicampurkan jika akan digunakan, untuk menguji gula pereduksi.
d. Larutan Lugol Bahan
gram kristal iodium
37
