Indeks Bias

Laporan praktikum

Modul  7

Pengukuran indeks bias  zat air

Nama : Achmad Burhanuddin

Nim : 011 .11. 002

Kelompok : A

Alamat email : achmad.burhanuddin@gmail .com

       I.            Tujuan praktikum

Dengan melakukan praktikum ini maka diharapkan praktikan akan mampu :

1.      Memahami prinsip perambatan sinar melalui media

2.      Memahami hokum snellius

3.      Mampu mengukur indeks bias zat cair

    II.            Alat dan bahan

1.      Zat cair ( air , minyak goreng  )

2.      Rel kedudukan  alat optik

3.      Layar

4.      Bejana plastik/ wadah zat cair

5.      Dudukan busur derajat

6.      Penggaris

7.      Jangka sorong

8.      Sumber sinar laser

9.      Pensil dan penghapus

10.  Kertas millimeter blok

11.  Busur derajat

 III.            Teori dasar

Jika seberkas cahaya datang dan membentuk sudut terhadap permukaan, maka berkas cahaya tersebut ada yang dibelokkan sewaktu memasuki medium baru tersebut, dimana pembelokan itu disebut dengan pembiasan.

Indeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium.

Secara matematis, indeks bias dapat ditulis:

dimana:

n = indeks bias

c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (299,792,458 meter/detik)

v_p = cepat rambat cahaya pada suatu medium

Indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1 atau (n ≥ 1).

Indeks bias suatu zat adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam hampa udara terhadap kecepatan cahaya dalam zat tersebut, atau perbandingan sinus sudut datang terhadap sinus sudut bias. Harga indeks bias berubah-ubah tergantung pada panjang gelombang cahaya dan suhu.

Indeks bias nDt adalah indeks bias terhadap udara yang diukur pada suhu t C, menggunakan sinar natrium. Jika tidak dinyatakan lain, gunakan refraktometer Abbe. Indeks bias diukur dalam batas suhu + 0.2 C dari suhu yang dinyatakan pada masing-masing monografi atau jika suhu tidak dinyatakan, indeks bias diukur pada suhu 20 C + 0.2 C.

Sudut pantul dan sudut bias cahaya pada perbatasan  media bergantung  pada indeks bias kedua media yang saling berbatsan tersebut . saling ketergantungan tersebut dinyatakan oleh hukum snellius

Hukum Snellius adalah rumus matematika yang meberikan hubungan antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, seperti udara dan gelas

Hukum ini menyebutkan bahwa nisbah sinus sudut datang dan sudut bias adalah konstan, yang tergantung pada medium. Perumusan lain yang ekivalen adalah nisbah sudut datang dan sudut bias sama dengan nisbah kecepatan cahaya pada kedua medium, yang sama dengan kebalikan nisbah indeks bias.

Perumusan matematis hukum Snellius adalah            
                                                                                  

atau

atau

Lambang θ₁,θ₂ merujuk pada sudut datang dan sudut bias, v₁ dan v₂ pada kecepatan cahaya sinar datang dan sinar bias. Lambang n₁ merujuk pada indeks bias medium yang dilalui sinar datang, sedangkan n₂ adalah indeks bias medium yang dilalui sinar bias.
Hukum Snellius dapat digunakan untuk menghitung sudut datang atau sudut bias, dan dalam eksperimen untuk menghitung indeks bias suatu bahan.
Jika sinar dating tepat tegak lurus bidang perbatasan kedua media maka akan diperoleh :

Untuk menentukan pergeseran cahaya saat meninggalkan dari pelat gelas dapat digunakan persamaan ini.

Persamaan pergeseran sinar pada balok kaca :

Keterangan :

d = tebal balok kaca, (cm)

i = sudut datang, (°)

r = sudut bias, (°)

t = pergeseran cahaya, (cm)

donload lanjutan materi ini disini