Refraktometer Abbe Fix Banget Edit Dulu.docx

REFRAKTOMETER ABBE Annisa Nur Rahmawati(140310170005)*, Arvyndito Bisma Nugraha (140310170008) Program studi Fisika, FMIPA Universitas Padjadjaran Senin, 11 Maret 2019 Asisten: Yeti Maryati Abstrak Refraktometer ABBE merupakan alat yang berfungsi untuk mengukur indeks bias. Indeks bias merupakan rasio laju cahaya pada ruang vakum pada saat melewati medium yang dijadikan objek. Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari prinsip kerja alat Refraktometer ABBE, mengukur indeks bias minyak dan air, mengetahui pengaruh suhu terhadap indeks bias serta menentukan konstanta dispersi 𝑛𝑓 − 𝑛𝑐 . Refraktometer ABBE adalah alat pengukur indeks bias suatu zat cair yang mempunyai indeks bias antara 1.3 dan 1.7. Prinsip kerja alat ini didasarkan pada sifat sudut kritis. Alat-alat yang digunakan adalah refraktometer ABBE, grafik n f dan nc, lampu natrium, bejana air beserta pompa dan pemanas, termometer serta yang terakhir adalah minyak dan air sebagai objek utama dalam pengamatan indeks bias. Langkah-langkah percobaan yang dilakukan adalah menyimpan tetesan zat cair pada prisma kemudian membaca skala indeks bias (nd) pada kaca benggala, skala drumer (d), dan melihat suhu refraktometer dan suhu air. Data-data yang didapat dari hasil pengukuran adalah indeks bias, skala drumer, suhu refraktometer, suhu air, dan juga konstanta dispersi nf-nc. Didapatkan indeks bias minyak hasil percobaan ≈ 1.5 dengan persentase KSR 1.03% dan indeks bias air ≈ 1.3287 dengan persentase 03.22%. Kata kunci: refractometer ABBE, temperature, constanta nf- nc

I. Pendahuluan Cahaya memiliki berbagai macam sifat diantaranya adalah bahwa cahaya dapat memantul, membias, merambat, membelok, dan lain-lain. Sementara itu kemampuan cahaya dalam merambat pada dua atau lebih medium yang berbeda disebut dengan indeks bias cahaya. Dimana perambatan yang terjadi berlangsung pada medium-medium yang dilalui cahaya. Pada masalah ini salah satu faktor yang mempengaruhi indeks bias adalah suhu pada masing-masing medium yang dilewati cahaya. Pengukuran indeks bias suatu zat cair dapat berguna untuk penilaian sifat dan kemurnian zat cair, konsentrasi larutan serta kadar persentasi zat yang diekstrasikann ke dalamnya. Oleh karena itu, percobaan ini penting dilakukan untuk dapat mempelajari prinsip kerja alat refraktometer ABBE untuk mengukur indeks bias suatu cairan, mengetahui pengaruh suhu terhadap indeks bias serta dapat menentukan dispersi nf dan nc.

II. Metode Penelitian 2.1 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu refraktometer ABBE beserta grafik nf-nc sebagai alat untuk menentukan indeks bias suatu medium serta konstanta dispersi. Lampu natrium sebagai sumber cahaya monokromatik, termometer sebagai alat pengukur suhu, minyak dan air sebagai

objek yang akan diukur indeks biasnya, serta bejana air, pompa, pemanas, dan pipa-pipa penghubung sebagai sarana percobaan.

Gambar 1 - Skema alat Refraktometer ABBE

2.1 Prosedur Penelitian Langkah-langkah yang dilakukan meliputi persiapan yaitu dinyalakan lampu natrium dengan menggunakan sumber tegangan 110 V dan ditunggu selama 5 menit. Kemudian untuk langkah-langkah ditentukannya indeks bias minyak pada suhu kamar, yaitu dibukakan prisma dan dibersihkan hingga tidak ada cairan kemudian diteteskan satu tetes minyak di atas prisma tersebut, terakhir ditutup kemudian dikunci. Setelah itu, diatur cermin pemantul cahaya agar garis silang terlihat dengan jelas, diatur tombol kompensator sehingga tampak batas terang dan

gelap dengan jelas. Kemudian dicatat skala yang terlihat pada kaca benggala yang menunjukkan harga indeks bias minyak dan skala yang terlihat pada kompensator yang menunjukkan harga drummer (d). dicatat suhu refraktometer dan ditentukan nilai nf-nc dengan bantuan grafik. Percobaan dilakukan sebanyak 3 kali. Langkah-langkah yang dilakukan untuk menentukan indeks bias air suling pun sama dengan langkah menentukan indeks bias minyak hanya saja disini turut diukur suhu air. Percobaan dilakukan sebanyak 2 kali karena dilakukan dengan 9 variasi yaitu dimulai dari suhu air 25°C sampai 60°C.

Tabel 2 - Tabel pengukuran indeks bias air

3.1.1 Indeks Bias Rata-rata Dengan Perumusan : ∑ 𝑛𝑑 𝑛𝑑 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 𝑏𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑑𝑎𝑡𝑎 Contoh : pada indeks bias minyak 1.49 + 1.5 + 1.51 𝑛𝑑 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = = 1.5 3 3.1.2 Nilai Koreksi R dengan Perumusan : 𝑅 = 29.5 𝐷 (𝑇1 − 20) 0.04525 + 0.094 ( − 𝑛𝑑) (𝑇2 𝐷 − 20)𝑑 R = nilai koreksi T1 = suhu refraktometer (°C) T2 = suhu air (°C) D = konstanta nd = indeks bias Contoh : data ke-4 pada tabel indeks bias air 𝑅 = 29.5 . 0.046535811(25 − 20) 0.04525 +0.094 ( − 1.329) (35 − 20)53 0.046535811 𝑅 = −19, 78697071

Gambar 1. Diagram alir percobaan Refraktometer ABBE.

3.1 Data Percobaan dan Pengolahan Data

3.1.3 Konstanta Dispersi (nf-nc Teori) 𝑛𝑓 − 𝑛𝑐 = 𝐴𝑑 3 + 𝐵𝑑 2 + 𝐶𝑑 + 𝐷 Aair = 0.000000431 Bair = -0.000038789 Cair = 0.000087686 Dair = 0.046535811

Dari hasil percobaan indeks bias minyak didapatlah data berupa indeks bias (nd), skala drummer (d), suhu refraktometer (T), serta koefisien dispersi (nf-nc) seperti terlihat dari data berikut :

Aminyak = 0.000000385 Bminyak = -0.000034480 Cminyak = 0.000083965 Dminyak = 0.0435033590

III. Hasil dan Pembahasan

Tabel 1 – Tabel pengukuran indeks bias minyak

No 1 2 3

nd 1.49 1.50 1.51

nd rata2 1.5

d 40 42 41

nf-nc 0.0165 0.0150 0.0160

T(0C) 25 25 25

Contoh : data ke-1 pada tabel indeks bias minyak 𝑛𝑓 − 𝑛𝑐 = 0.000000385. (40)3 + −0.000034480. (40)2 + 0.000083965(40) + 0.0435033590 𝑛𝑓 − 𝑛𝑐 = 0.01633 3.1.4 KSR nd Rata-rata |𝑛𝑑𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑛𝑑𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟| 𝐾𝑆𝑅 = 𝑥 100% |𝑛𝑑 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟| Contohnya : KSR nd rata-rata pada indeks bias air |1.3288 − 1.329| 𝐾𝑆𝑅 = 𝑥 100% = 3.22% |1.329|

IV. 3.1.5 KSR nf-nc Teori 𝐾𝑆𝑅 |𝑛𝑓 − 𝑛𝑐𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖 − 𝑛𝑓 − 𝑛𝑐𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛| = 𝑥 100% |𝑛𝑓 − 𝑛𝑐𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖| Contohnya : KSR nf-nc pada tabel indeks bias minyak data ke-1 |0.01633 − 0.0165| 𝐾𝑆𝑅 = 𝑥 100% = 1.03% |0.0165|

Gambar 2 - Grafik Indeks Bias Air terhadap Suhu Air

3.2 Analisa Data Pada indeks bias minyak, dari hasil percobaan didapat nilai indeks bias minyak mendekati 𝑛 ≈ 1.5. Sedangkan indeks bias air yang didapat dari hasil percobaan adalah pada 𝑛 ≈ 1.3287. Pada percobaan ini suhu ruangannya adalah konstan pada angka 25°C sehingga nilai indeks biasnya tidak berubah secara drastis. Maka dari itu, cahaya akan melaju lebih cepat pada medium air daripada minyak karena nilai indeks bias minyak lebih besar daripada indeks bias air, serta nilai 𝑛 berbanding terbalik dengan laju cahaya pada medim tersebut (𝑛 ∝ 1⁄𝑣 ).[2] Suhu dalam hal ini diperhitungkan karena indeks bias medium besarnya dipengaruhi oleh suhu medium tersebut. Nilai suhu akan berbanding terbalik dengan indeks bias karena semakin tinggi suhu benda tersebut, semakin cepat laju cahaya dalam medium tersebut karena semakin renggang molekulnya. Dari data yang diperole diatas diperoleh KSR untuk indeks bias minyak 1.03% dan KSR untuk indeks bias air 3.22%. Pada percobaan kali ini tidak didapat grafik pengaruh suhu teradap indeks bias. Secara teori harusnya suhu berpengaruh terhadap indeks bias, dimana suhu dan indeks bias berbanding terbalik. Namun pada percobaan ini tidak diamati peristiwa tersebut karena terdapat kesalan pada alat Refraktometer ABBE dimana pipa penghubung untuk mengalirkan air teradap Refraktometer tidak berfungsi dengan baik sehingga air tidak mengalir ke Refraktometer dan perubahan suhu air tidak dapat diamati. Maka dari itu pengaruh perubahan suhu teradap indeks bias tidak dapat diketahui dengan jelas.

Kesimpulan

4.1. Prinsip kerja refraktometer ABBE terpusat pada pembiasan sumber cahaya yang disebabkan oleh lapisan tipis zat cair yang akan ditentukan indeks biasnya sehingga terjadi interferensi cahaya yang terlihat dari adanya pola gelap dan terang pada teleskop. 4.2. Indeks bias minyak hasil percobaan ≈ 1.5 dan indeks bias air ≈ 1.3287 4.3. Suhu berpengaruh terhadap indeks bias suatu zat cair dimana indeks bias berbanding terbalik dengan suhu dilihat dari hubungan grafik hasil percobaan. 4.4. Konstanta dispersi nf dan nc didapat dari pembacaan skala drumer yaitu pengaturan intensitas cahaya yang masiuk ke refraktometer. Konstanta nd yang dihasilkan adalah 1.5 dan koefisien nf nc yang dihasilkan adalah 0.01633. Daftar Pustaka [1] Giancoli. 2001. Fisika Dasar Jilid III. Jakarta: Erlangga. [2] Resnick, H. 1985. Fisika Jilid III Edisi ke 3 Jakarta: Erlangga. [3] Sutrisno. 1979. Fisika Dasar : Gelombang dan Optik. Bandung : Penerbit ITB