Jurnal GO Polarisasi

GELOMBANG OPTIK : GO-1. 2011

POLARISASI CAHAYA (GO-1) Oleh : Triya Hidayatiningsih (033184007) dan Yusuf Wongso ( 033184037) ABSTRAK

Telah dilakukan sebuah eksperimen di laboratoriom ekperimen fisika UNESA, dengan judul Polarisasi Cahaya. Adapun tujuan dari eksperimen ini adalah untuk menentukan sudut putar jenis larutan suatu larutan optik aktif. Metode yang kami gunakan adalah dengan memeriksa alatalat dan bahan, membuat larutan optik aktif (larutan gula) dengan konsentrasi yang ditentukan selanjutnya diukur massa jenisnya. Pada awalnya awalnya didahului dengan mengukur besarnya besarnya o pada saat tabung dalam keadaan kosong, selanjutnya mengisi tagung dengan larutan gula dan diukur  1. Dari hasil analisis data kami peroleh nilai sudut putar jenis polarisasi gula jenis 1 yang o

2

dianalisis secara perhitungan dan grafik, berturut-turut adalah sebesar (44.58s2.92 ) cm / gram 2 o dan 42.8 cm / gram dengan taraf ketelitian masing-masing sebesar sebesar 93.46% dan 99.4%, sedangkan 2

2

untuk gula jenis 2 , berturut-turut adalah sebesar (42.7 2s0.99) ocm / gram dan 41.35 ocm / gram dengan taraf ketelitian masing-masing sebesar sebesar 97.68% dan 98.3%. Dari hasil analisis yang yang kami peroleh, dapat disimpulkan bahwa semakin pekat larutan optik aktif maka semakin besar pula sudut bidang polarisasinya.

ABSTRAK

Has been done an experiment experiment in physics experiment experiment laboratory of unesa , entitled polarization of light . As for the purpose of this experiment is to determine the specific rotation angle of optically active solution. Method Method used by examining the tools tools and materials , make make an optically active solution ( of sugar solutions ) by concentration of the being determined next measured a mass of its kind . At first preceded by the measure the o while the tube is empty , next fill the tube with a solution of sugar and measured  1. From From the results results of the data analyzed, we obtain the value of the specific rotation rotation angle first sugar solution that is analyzed by calculations calculations and graphs are (44.58s2.92 )ocm2 / gram and 42.8 ocm2 / gram with each accuracy levels levels of 93.46% 93.46% and 99.4%, then for second sugar solution we obtain the specific rotation angle analyzed by o

2

o

2

calculations and graphs are (42.7 2s0.99) cm / gram and 41.35 cm / gram with each accuracy levels of 97.68% and 98.3%. . From the results results of the analysis we've been told can can be inferred that the more concentrated solution of optical active then the greater the angle of the field as well its total polarization.

LABORATORIOM EKSPERIMEN FISIKA FMIPA UNESA


transversal karena arah geraknya yang tegaklurus dengan arah ra mbatannya. Cahaya memiliki sifat dualisme yaitu Peristiwa interferensi dan difraksi sebagai gelombang dan sebagai partikel. dapat dialami oleh gelombang transversal Gelombang cahaya terbentuk karena terjadi maupun gelombang longitudinal. Akan geraka gelombang listrik dan magnet yang tetapi, peristiwa polarisasi hanya dapat saling tegak lurus kepada arah dialami oleh gelombang transversal. Fakta penjalarannya, disebut gelombang bahwa cahaya dapat mengalami polarisasi elektromagnetik. Semua radiasi menunjukkan bahwa cahaya merupakan elektromagnetik adalah gelombang gelombang transversal. Pada umumnya, transversal yang memiliki ciri dapat gelombang cahaya memiliki beberapa arah mengalami polarisasi. Cahaya yang getar. Apabila suatu gelombang hanya terpolarisasi dapat mengalami putaran memiliki satu arah getar, maka disebut bidang polarisasi ketika melewati suatu zat gelombang terpolarisasi. Oleh karena itu, optik aktif. Besarnya sudut putaran tersebut polarisasi adalah peristiwa terserapnya dapat diukur dengan menggunakan alat sebagian arah getar gelombang sehingga yang disebut polarimeter. Berdasarkan hal hanya tinggal memliki satu arah getar saja. tersebut, dilakukan sebuah eksperimen Cahaya dapat terpolarisasi karena peristiwa dengan kode GO-1, dengan judul Polarisasi pemantulan, pembiasan dan pemantulan, yang bertujuan untuk menentukan sudut bias kembar, absorpsi selektif, dan putar jenis () suatu larutan optic aktif yakni hamburan. dalam eksperimen kami adalah larutan gula dengan kepekatan tertentu. Adapun Polarisasi karena Penyerapan Selektif permasalahan dalam penelitian ini adalah Teknik yang umum untuk bagaimana pengaruh konsentrasi larutan menghasilkan cahaya terpolarisasi adalah gula terhadap sudut putar polarisasi dan menggunakan polaroid yang akan berapa besarkah nilai sudut putar jenis suatu meneruskan gelombang ± gelombang yang larutan optic aktif (larutan gula) dengan arah getarnya sejajar dengan sumbu kepekatan tertentu? Dengan hipotesis bahwa transmisi dan menyerap semua gelombang semakin pekat larutan optik aktif semakin pada arah getar lainnya. besar sudut bidang polarisasinya (). Pada gambar 1 tampak dua buah polaroid, polaroid pertama disebut B. DASAR TEORI. polarisator dan polaroid kedua disebut analisator . Polarisator berfungsi untuk Gelombang merupakan suatu menghasilkan cahaya terpolarisasi dari gangguan yang menjalar. Gelombang bisa cahaya tak terpolarisasi (cahaya alami). dikatakan juga sebagai energi yang Analisator berfungsi untuk mengurangi merambat pada suatu medium. Pada intensitas cahaya cahaya terpolarisasi. gelombang tali, ganguan ini berupa gerak bagian tali karena adanya gelombang yang menjalar pada tali. Arah gerak bagian tali adalah dalam bidang tegaklurus terhadap arah jalar gelombang. Gelombang tali merupakan bentuk dari gelombang Gambar 1. polarisator dan analisator A. PENDAHULUAN.



Prinsip kerja sistem adalah sebagai Dalam persamaan matematis, dapat berikut, seberkas cahaya alami menuju dinyatakan dalam bentuk : polarisator. Di sini cahaya dipolarisasi secara vertikal, yaitu hanya komponen vektor medan listrik E yang sejajar dengan sumbu transmisi saja yang diteruskan Dimana : sedangkan lainnya diserap. Cahaya  adalah sudut putar polarisasi terpolarisasi yang masih mempunyai kuat E adalah sudut putar jenis polarisasi ( o 2 medan listrik belum berubah menuju cm /gram) analisator (sudut antara sumbu transmisi C adalah konsentrasi larutan (gram/Liter) analisator dan polarisator adalah  ). Di L adalah panjang tabung (cm) analisator, semua komponen E yang sejajar sumbu analisator yang diteruskan, jadi, kuat C. METODE PERCOBAAN. medan listrik yang diteruskan oleh dapat melaksanakan Untuk analisator adalah percobaan ini ada beberapa hal yang harus ...........(1) E 2 ! E cos U diperhatikan dengan seksama, yaitu : Jika cahaya alami tak terpolarisasi 1. Rancangan Alat Percobaan yang jatuh pada polaroid pertama (polarisator) memiliki intensitas I o, maka cahaya terpolarisasi yang melewati polarisator, I 1 adalah T

I 1

!

T

1

I 0 ..........(2) 2 Cahaya dengan intensitas I 1 ini kemudian datang pada analisator dan cahaya yang keluar dari analisator akan memiliki intensitas I 2. menurut hukum Maulus, 2. Alat dan Bahan hubungan antara I 2 dan I 1 dapat dinyatakan a. 1 set Polarimeter Landolf Lippich. 1 2 2 I 2 ! I 1 cos U ! I 0 cos U ......(3) b. Larutan gula. 2 c. Neraca atau Ti mbangan. Persamaan 3 menunjukkan bahwa d. Hidrometer. analisator berfungsi untuk mengurangi e. Air suling. intensitas cahaya t erpolarisasi. f. Gelas ukur dan pipet.

3. Variabel Percobaan Polarimeter Ada zat yang dapat memutar bidang a. Variabel Manipulasi. polarisasi yang disebut zat optic aktif atau Massa jenis larutan dan Konsentrasi zat Polaroid, diantaranya adalah sodium larutan. sulfat, terpentil¸larutan gula, dan natrium b. Variabel Respon. klorat. Pemutaran sudut polarisasi Sudut putar bidang polarisasi(). bergantung pada panjang larutan, c. Variabel Kontrol. konsentrasi larutan dan sudut putar jenisnya. Panjang tabung, dan Jenis larutan.



4. Langkah Percobaan ( U0s0.1)o ( U1s0.1)o Vol Massa a. Setelah mempelajari teorinya, (ml) 1 2 3 1 2 3 diteruskan dengan merancang alat 0.1 158.4 158.2 158.3 160.4 161.3 161.2 seperti pada gambar 6 degan baik. 0.2 158.2 159.7 158.4 165.1 165.4 164.6 b. Buatlah larutan gula dengan konsentrasi 0.3 25 157.9 158.2 158.2 167.8 166.7 166.2 tertentu dan ukur massa jenisnya (). 0.4 158.4 158.4 158.2 171.8 172.6 172.1 c. Mula-mula tabung larutan kosong, 0.5 158.2 158.2 158.2 175.4 174.8 175.1 dalam keadaan ini tentukan sudut putar bidang polarisasi (). 2.Analisis Data Percobaan d. Isilah tabung dengan air suling (murni) dan ukurlah sudut putar bidang Dalam percobaan ini digunakan polarisasi (). larutan gula sebagai polaroidnya. Pada e. Setelah didapat nilai () ganti air suling permulaan percobaan, mata di belakang dengan larutan gula, ukurlah nilai sudut analisator tidak dapat melihat cahaya putar jenis () dan bandingkan  (gelap). Pada saat itu, sudut yang dibentuk yang didapat dari pengukuran dengan  adalah U0. Jika diantara analisator dan dari hasil perhitungan rumus. polarisator diletakkan tabung kaca berisi f. Ulangi langkah di atas untuk larutan gula, sehingga sebelum memasuki konsenyrasi larutan berbeda, masukan analisator sinar melewati larutan gula semua data yang didapat dalam tabel. terlebih dahulu. Dengan demikian, sinar dapat dilihat. Supaya tampak gelap lagi, D. DATA DAN ANALISIS DATA. analisator kita putar sampai pada sudut Dari beberapa kali percobaan yag telah kami lakukan diperoleh data sebagai berikut : 1.Data Percobaan Percobaan 1 Gula jenis 1 (Gulaku)  Volume tabung = 25 ml  Panjang tabung = 20 cm 

Massa

( U0s0.1)o

Vol

(ml)

1

2

( U1s0.1)o 3

1

2

158.4 157.8 158.3

161.8 162.4

161.7

0.2

158.2 157.9 158.2

165.2 165.8

165.4

158.4 158.2 157.8

168.7 167.8

168.9

0.4

158.2 157.8 158.1

171.1 171.5

171.6

0.5

158.4 158.2 158.1

175.7 175.1

175.2

25

Percobaan 1 Gula jenis 1 (Gulaku)  Volume tabung = 25 ml  Panjang tabung = 20 cm 

3

0.1

0.3

tertentu yaitu U1. Jadi, besarnya putaran bidang berkas sinar oleh larutan gula adalah :

Pada percobaan yang telah dilakukan didapatkan nilai (U yang merupakan nilai sudut putar polarisasi sebagai berikut : Massa

Percobaan 2 Gula jenis 2 (Tanpa merk)  Volume tabung = 25 ml  Panjang tabung = 20 cm 


Vol (ml)

0.1 0.2 0.3 0.4

25

Mol

C (gram/Lt )

0.00056

U0 rata- U1 rata-

¨

rata

rata

4

158.2

162.0

3.8

0.00111

8

158.1

165.5

7.4

0.00167

12

158.1

168.5 10.3

0.00222

16

158.1

171.4 13.3


Penentuan nilai sudut putar jenis polarisasi juga dilakukan dengan Dari hasil percobaan dapat menggunakan analisa grafik yakni grafik dilihat bahwa semakin pekat atau semakin hubungan antara konsentrasi larutan yang besar konsentrasi larutan guladirepresentasikan pada sumbu x terhadap menyebabkan pergeseran sudut yakni sudut putar polarisasi (¨ U ) yang sudut putar polarisasi semakin besar pula. direpresentasikan pada sumbu y, sebagai Hal ini sesuai dengan teori bahwa berikut : pergeseran sudut berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Sesuai dengan Grafik hubungan antara konsentrasi persamaan dengan panjang larutan dengan sudut putar polarisasi larutan dibuat tetap. Sudut 0.5

0.00278

158.2

20

175.3 17.1

putar polarisasi (o)

Kemudian ditentukan nilai sudut putar jenis polarisasi dengan menggunakan persamaan :

y = 0.8562x R² = 0.9949

20.0 15.0 10.0

5.0 0.0 0

Dimana :  adalah sudut putar polarisasi

10

20

30

Konsentrasi larutan (gr/Liter)

E adalah sudut putar jenis polarisasi ( o Pada grafik tersebut didapatkan persamaan cm2/gram) grafik adalah : C adalah konsentrasi larutan (gram/Liter) L adalah panjang tabung (cm) Maka didapatkan besarnya sudut putar jenis polarisasi (E) untuk tiap data adalah sebesar :

Massa

Vol (ml)

Mol

C (gram/Lt ) ¨

E

0.1

0.00056

4

3.8

47.50

0.2

0.00111

8

7.4

46.04

0.00167

12

10.3

43.06

0.4

0.00222

16

13.3

41.67

0.5

0.00278

20

17.1

42.75

0.3

25

Jadi didapatkan :

Dapat dinyatakan bahwa berdasarkan analisaa grafik, besarnya sudut putar jenis polarisasi adalh sebesar :

Dengan menggunakan standar deviasi, didapatkan nilai sudut putar jenis polarisasi adalah sebesar (44.58s 2.92)ocm2/gram dengan ketelitian sebesar 93.46%

taraf

Dengan ketelitian sebesar 99.4% Berdasarkan hasil tersebut, dapat dinyatakan bahwa besarnya sudut putar jenis polarisasi



o

2

secara teori yakni sebesar 66.52 cm /gram Maka didapatkan besarnya sudut putar jenis berbeda dengan nilai sudut putar jenis dari polarisasi (E) untuk tiap data adalah sebesar hasil percobaan yang kami peroleh baik : dengan sudut putar jenis polarisasi yang kami analisa dengan menggunakan perhitungan dan dengan menggunakan Vol Massa Mol C (gram/ Lt ) ¨ E analisa grafik, hal ini akan dibahas (ml) kemudian pada diskusi. 0.1 0.00056 2.7 33.33 4 0.2

Percobaan 2 Gula jenis 2 (Tanpa merk)  Volume tabung = 25 ml  Panjang tabung = 20 cm 

8

6.6

41.25

0.00167

12

8.8

36.67

0.4

0.00222

16

13.8

43.23

0.5

0.00278

20

16.9

42.25

0.3

25

telah

Dengan mengunakan standar deviasi, didapatkan nilai sudut putar jenis

dilakukan didapatkan nilai (U yang merupakan nilai sudut putar polarisasi sebagai berikut :

polarisasi adalah sebesar (42.72 s0.99) o 2 cm /gram dengan taraf ketelitian sebesar 97.68%

Pada

Vol (ml)

percobaan

2

Mol

C (gram/Lt )

0.1

0.00056

0.2

Massa

yang

U0 rata- U1 rata-

rata

4

158.3

161.0

2.7

0.00111

8

158.4

165.0

6.6

0.00167

12

158.1

166.9

8.8

0.4

0.00222

16

158.3 172.2 13.8

0.5

0.00278

20

158.2 175.1 16.9

25

Grafik hubungan antara konsentrasi larutan dengan sudut Sudut putar polarisasi

¨

rata

0.3

0.00111

putar polarisa si (o)

y = 0.8277x R² = 0.9832

20.00 15.00 10.00

Sama halnya dengan hasil percobaan pada percobaan 1, dapat dinyatakan bahwa semakin besar konsentrasi larutan semakin besar pula nilai sudut putar polarisasi.

5.00 0.00 0

10

20

30

Konsentrasi larutan (gr/Liter)

Kemudian ditentukan nilai sudut putar jenis Pada grafik tersebut didapatkan persamaan polarisasi dengan menggunakan persamaan grafik adalah : :

Dimana :  adalah sudut putar polarisasi

E adalah sudut putar jenis polarisasi ( 2 cm /gram) C adalah konsentrasi larutan (gram/Liter) L adalah panjang tabung (cm)

o

Jadi didapatkan :



Dapat dinyatakan bahwa berdasarkan analisaa grafik, besarnya sudut putar jenis polarisasi adalh sebesar :

Dengan ketelitian sebesar 98.3%

2. Perbedaan nilai sudut putar jenis antara gula jenis 1 dan gula jenis 2, hal ini kemungkinan disebabkan adanya perbedaan tingkat kemurnian dari kedua jenis gula tersebut sehingga mempengaruhi konsentrasi gula. 3. Perbedaan nilai sudut putar jenis yang didapatkan berdasarkan analisa perhitungan dan analisa grafik, hal ini disebabkan karena adanya ketidaktelitian dari praktikan.

Kembali dinyatakan bahwa berdasarkan hasil tersebut, besarnya sudut putar jenis polarisasi secara teori yakni sebesar 66.52 o 2 cm /gram berbeda dengan nilai sudut putar jenis dari hasil percobaan yang kami F. KESIMPULAN peroleh baik dengan sudut putar jenis Dari beberapa percobaan yang kami polarisasi yang kami analisa dengan lakukan dan melihat hasil perhitungan data, menggunakan perhitungan dan dengan kami dapat simpulkan : menggunakan analisa grafik, hal ini akan 1. Polarimeter Landolf Lippich dibahas kemudian pada diskusi. memiliki prinsip kerja polarisasi . dimana pada percobaan ini polarisasi cahaya dilakukan dengan cara E. DISKUSI hamburan dari bahan optis aktif, Pada percobaan polarisasi tersebut, yaitu larutan glukosa terdapat ketidaksesuaian antara hasil yang 2. Semakin pekat konsentrasi larutan kami dapatkan dengan hasil yang ada pada maka semakin besar nilai sudut putar teori, antara lain : bidang polarisasinya (). 1. Perbedaan besarnya sudut putar jenis 3. Nilai sudut putar jenis polarisasi polarisasi secara teori yakni sebesar gula jenis 1 yang dianalisis secara 66.52 ocm2/gram dengan nilai sudut perhitungan dan grafik, berturut putar jenis dari hasil percobaan baik turut adalah sebesar yang kami analisa dengan o 2 (44.58s2.92) cm /gram dan 42.8 menggunakan perhitungan dan o 2 cm /gram, sedangkan untuk gula maupun grafik yang hanya berkisar jenis 2, berturut-turut adalah sebesar o pada nilai 41 cm2/gram sampai o 2 (42.72s0.99) cm /gram dan 41.35 45ocm2/gram, perbedaan ini o 2 cm /gram. disebabkan karena adanya perbedaan variable control, nilai putar jenis polarisasi secara teori yakni sebesar DAFTAR PUSTAKA o 2 66.52 cm /gram diperoleh pada http: // polarimeter.sains.com / pdf suhu ruangan 20°C untuk cahaya http: // en.wikipedia.org / wiki / polarimetry kuning dari lampu natrium dengan http: // id.wikipedia.co / wiki / polarisasi panjang gelombang P Angstrom

=

5.893


Jurnal GO Polarisasi

Recommend Documents