KATA PENGANTAR
Puji
syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang yang telah memberikan petunjuk
dan bimbingan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini tepat
dengan waktunya. Sholawat beserta salam kami curahkan kepada Nabi Muhammad
SAW. kepada para
sahabat , keluarga, serta tabi’in dan semoga tercurah kepada kita
selaku umatnya.
Dengan
mengucapkan hamdallah kami dapat menyelesaikan makalah ini untuk memenuhi salah
satu tugas mata kuliah Media Pembelajaran Fisika. Tidak lupa juga
kami ucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan
amakalah ini
Kami
sadari bahwa makalah ini jauh dari kesempurnaan, maka dari itu kami
mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun agar
pembuatan makalah berikutnya dapat lebih baik. Akhirnya kami berharap semoga
makalah ini bermanfaat bagi kami dan para pembaca.
Yogyakarta,
Maret 2014
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.............................................................................................................
1
DAFTAR
ISI............................................................................................................................
2
BAB I
PENDAHULUAN........................................................................................................ 3
A. Latar
Belakang.............................................................................................................. 3
B. Tujuan...........................................................................................................................
3
BAB II LANDASAN
TEORI................................................................................................. 4
A. Landasan
Teori..............................................................................................................
4
B. Manfaat Media
Pembelajaran........................................................................................
5
BAB III CARA KERJA
MEDIA...........................................................................................
6
A. Standar
Kompetensi dan Kompetensi Dasar................................................................
6
B. Desain Media
Pembelajaran.........................................................................................
6
C. Kegiatan
Pendahuluan..................................................................................................
9
D. Kegiatan
Inti...............................................................................................................
10
E. Kegiatan
Penutup........................................................................................................
10
BAB IV PEMBAHASAN......................................................................................................
12
BAB V
PENUTUP.................................................................................................................
17
A.
Kesimpulan..................................................................................................................
17
B.
Saran............................................................................................................................
17
DAFTAR
PUSTAKA............................................................................................................
18
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Spektroskopi merupakan alat analisis cahaya yang
dihasilkan suatu objek yang sangat berguna dalam bidang fisika. Spektroskopi
menggunakan prinsip difraksi dan interferensi untuk memisahkan cahaya yang
dihasilkan suatu objek menjadi garis-garis warna berbeda yang dikenal dengan
Spektrum. Alat ukur yang digunakan disebut Spektrometer. Spektrometer adalah
sebuah alat yang digunakan untuk mengamati spektrum cahaya yang terurai
setelah melewati suatu medium sehingga membentuk suatu spektrum. Spektrometer adalah alat untuk mengukur spektrum.
Dalam astronomi dan beberapa cabang kimia, spektrometer adalah alat optik untuk
menghasilkan garis spektral dan mengukur panjang gelombang mereka dan
intensitasnya. Metoda penyelidikan dengan bantuan
spektrometer disebut spektrometri. Variabel yang diukur adalah yang paling
sering adalah lampu. Dalam spektrometer modern, sinar yang datang pada sampel
diubah panjang gelombangnya secara kontinyu. Spektroskop prisma
merupakan alat yang digunakan untuk melihat spektrum dari suatu sumber cahaya.
Alasan penulis membuat media pembelajaran Spektroskop
Sederhana karena alat dan bahan yang digunakan adalah mudah didapat, mudah
dalam membuatnya, dan menghasilkan spektrum cahaya yangseperti aslinya. Akan
tetapi jika digunakan untuk mengukur panjang gelombang alat ini tidak dapat
diprgunakan, dan hanya digunakan untuk mengetahui spektrum cahaya yang
dihasilkan dari cahaya putih.
B.
Tujuan
Setelah
melakukan percobaan ini diharapkan nahasiswa dapat :
1.
Memperagakan model sederhana dari
spektroskop.
2.
Mengetahui konsep
cahaya tentang Spektrum Cahaya.
3.
Mengetahui cahaya
monokromatik dan polikromatik.
BAB II
LANDASAN TEORI
A.
Landasan Teori
Spektroskop
adalah alat untuk melihat spektrum cahaya. Pertama, cahaya adalah gelombang.
Gelombang mempunyai frekuensi, panjang gelombang, dan kecepatan. Cahaya dengan
panjang gelombang tertentu memiliki warna tertentu juga. Misalnya, 650 nm
adalah merah, sedangkan 400 nm adalah biru. Nilai panjang gelombang yang lain
menentukan warnanya, seperti yang terdapat pada pelangi.
Sekarang,
cahaya bisa dicampur. Misalnya, campuran semua warna pelangi menjadi putih,
sedangkan merah dicampur hijau menjadi kuning. Spektrum merupakan susunan
warna-warna yang menghasilkan suatu warna. Misalnya, merah dan hijau dengan
intensitas sama menjadi kuning. Jika hijaunya sedikit, dihasilkan oranye.
Pertama,
cahaya adalah gelombang. Memang cahaya adalah partikel, tapi cahaya adalah
gelombang. Gelombang mempunyai frekuensi, panjang gelombang, dan kecepatan.
Cahaya dengan panjang gelombang tertentu memiliki warna tertentu juga.
Misalnya, 650 nm adalah merah, sedangkan 400 nm adalah biru. Nilai panjang
gelombang yang lain menentukan warnanya, seperti yang terdapat pada pelangi.
Spektroskopi menggunakan prinsip difraksi dan interferensi untuk
memisahkan cahaya yang dihasilkan suatu objek menjadi garis-garis warna berbeda
yang dikenal dengan Spektrum. Gejala dispersi
cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi
cahaya berwarna-warni (monokromatik). nterferensi adalah
penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang
menimbulkan pola gelombang yang baru. Thomas Young dengan menggunakan percobaan celah ganda
telah dapat mengukur panjang gelombang cahaya. Masalahnya adalah pola
interferensi yang dihasilkan oleh celah ganda terlalu menyebar (kurang tajam). Pertanyaannya bagaimana caranya supaya
dihasilkan pola interferensi yang lebih tajam di layar ? Ternyata jika
cahaya dihalangi oleh penghalang yang memiliki lebih banyak celah dengan lebar
sama dan jarak antar celah yang berdekatan juga sama, diperoleh pola pita-pita
terang lebih tajam atau disebut pola
terang. Jadi, untuk mengukur panjang gelombang dengan lebih teliti harus
harus digunakan penghalang yang memiliki banyak celah. Ini disebut dengan kisi difraksi.
Kisi difraksi adalah alat yang
berguna untuk menganalisis sumber-sumber cahaya. Sebuah kisi terdiri atas
banyak celah sejajar yang berjarak sama, biasanya dibuat dengan cara membuat
goresan garis-garis sejajar pada sekeping kaca dengan menggunakan teknik mesin
yang sangat akurat. Ternyata hal seperti ini terdapat pada CD/ DVD, ketika ada
cahaya memantul pada bahan tersebut terjadi penguraian warna.
Suatu kisi difraksi terdiri dari sejumlah
besar celah sejajar yang serba sama yaitu:
·
Kisi transmisi yaitu
suatu kisi dengan celah cahaya yang melewatinya.
·
Kisi refleksi yaitu
suatu kisi dengan celah cahaya yang memantulkan cahaya.
Perumusan untuk difraksi kisi memenuhi
persamaan :
Keterangan :
d
y
L
|
:
:
:
:
|
Lebar celah tunggal /
celah sempit
Jarak pita terang
ke-n dari pusat
Jarak celah ke layar
Sudut
|
B.
Manfaat Media
Pembelajaran
Manfaat media pembelajaran ini yaitu sebagai berikut :
1.
Dapat mengetahui terjadinya spektrum cahaya.
2.
Dapat mengetahui cahaya monokromatik danpolikromatik
3.
Dapat membuat alat peraga yang mdah dijangkau semua
kalangan.
BAB III
CARA KERJA
MEDIA
A. Standar Kompetensi Kompetensi
Dasar
1. Standar Kompetensi
Memahami konsep
dan prinsip gelombang elektromagnetik
2.
Kompetensi Dasar
a.
Mendeskripsikan
spektrum gelombang elektromagnetik
b.
Menjelaskan aplikasi
gelombang elektromagnetik pada kehidupan sehari-hari
B.
Desain Media
Pembelajaran
1.
Alat Dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu,
sebagai berikut :
a.
CD/DVD
bekas 1 buah
b. Kardus bekas 1
buah
c. Silet 2
buah
d. Plester 1
buah
e. Karton 1
buah
f. Kertas kado 1
buah
g. Gunting 1
buah
h. Kater 1
buah
i.
Penggaris 1 buah
j.
Lem
kertas 1
buah
2.
Gambar
Rangkaian
Gambar 1 : Spektroskop Sederhana
3.
Langkah –
Langkah Percobaan
a.
Membuat lubang
pada salah satu sisi kardus, misalkan pada sisi kanan kardus.
Gambar 2 : langkah
a
b.
Menggulung karton
membentuk silinder tanpa alas dengan panjang 15 cm.
Kemudian memasukkan ke dalam lubang pada kardus
di atas. Ini akan menjadi tempat pengamatan kita.
Gambar 3 : langkah b
c.
Membuat lubang
kecil pada bagian depan kardus dan tempatkan kedua silet seperti pada gambar di
bawah. Ini akan menjadi sumber masuknya cahaya.
Gambar 4 :
langkah c
d.
Meletakkan CD/DVD di dalam
kardus dan merekatkannya dengan lem berseberangan dengan silet.
Gambar 5 :
langkah d
e.
Menutupi
sekeliling kardus dengan kertas kado dan plester agar cahaya tidak ada yang masuk.
Satu-satunya cahaya yang mengenai CD/DVD ialah bersumber dari silet.
Gambar 6 : langkah e
C.
Kegiatan Pendahuluan
1.
Durasi
Waktu yang digunakan masing-masing kelompok dalam
praktikum ini adalah 1 jam.
2.
Pretest
Memeberikan
pertanyaan pemula kepada siswa agar mempunyai gambaran sebelum memulai
praktikum ini. Contoh : Apa yang dimaksud dengan cahaya polikromatik dan
monokromatik ? jelaskan !
3.
Cek Alat
Sebelum memulai praktikum hendaknya siswa mengecek alat
dan bahan yang dibutuhkan agar tidak terjadi kekurangan bahan maupun kekurangan
alat yang dibutuhkan, agar praktikum berjalan lancar dan tertib.
4.
Daftar Hadir dan Nama kelompok
a.
Mengecek kehadiran atau absensi siswa
b.
Pembagian kelompok belajar disesuaikan dengan jumlah
siswa yang terdapat dalam kelas. Misalnya jika jumlah siswa 40 maka kita bagi
kelompok menjadi 10 kelompok jadi masing-masing kelompok terdapat 4 siswa. Hal
ini dimaksudkan agar jumlah anggota dalam tiap kelompok tidak terlalu banyak
sehingga pembelajaran lebih efektif.
c.
Sisawa diminta untuk berkumpul dengan kelompoknya
masing-masing.
d.
Memberikan pengarahan mengenai metode percobaan spektroskop
sederhana.
e.
Diharapkan bagi setiap kelompok agar memahami metode
percobaan spektroskop sederhana melalui penjelasan dari gurunya, agar
memepermudah proses demonsarasi alat tersebut.
D.
Kegiatan Inti
1.
Setelah siswa diberikan metode percobaan spektroskop
sederhana ini, masing-masing kelompok diharuskan segera fokus terhadap apa yang
akan diamati. Kemudian setiap kelompok mulai menganalisis hal- hal yang terjadi
selama percobaan spektroskop sederhana tersebut, hingga mendapatkan kesimpulan
yang tepat,benar dan akurat.
2.
Mencari dan mendiskusikan hasil dari percobaan
demonstrasi alat tersebut sesuai kelompoknya masing-masing dan sesuai yang
mereka amati. Setiap siswa diminta aktif dalam mengemukakan pendapat dan hasil
dari kesimpulan yang telah di amati sesuai kelompoknya masing-masing.
3.
Mendemonstrasikan hasil kerja kelompoknya di depan kelas
4.
Perwakilan dari setiap kelompok minimal
satu atau dua orang mempresentasikan hasil kerja kelompoknya di
depan kelas. Setiap kelompok diberi waktu maksimal 10 menit. Hasil presentasi
ini juga termasuk kedalam aspek penilaian kelompok dan individu.
5.
Guru menjelaskan ulang materi. Setelah siswa
mempresentasikan hasil kerja kelompoknya, guru menjelaskan ulang materi
tersebut sebelum beralih ke presentasi berikutnya. Akan tetapi jika materi satu
kelompok dengan kelompok berikutnya sangat berkaitan, maka guru memepersilahkan
presentasi selanjutnya terlebih dahulu kemudian guru menjelaskan materi
sekaligus. Guru menjelaskan ulang materi dengan sejelas-jelasnya agat tidak
terjadi miskonsepsi.
E.
Kegiatan penutup
1.
Guru menyampaikan penilaian keseluruhan dari kegiatan,
baik dari segi kekurangan maupun kelebihannya, serta mengumumkan kelompok yang
terbaik dalam mengikuti demonstrasi tersebut agar memotivasi siswa.
2.
Melakukan evaluasi.
Setelah semua perwakilan kelompok
selesai memepresentasikan hasil kerjanya, lakukan evaluasi untuk mengecek
pemahaman siswa terhadap materi yang diajarka. Evaluasi ini berupa free test
dan menjadi aspek penilaian individu.
3.
Jika kegiatan tidak sesuai dalam satu kali pertemuan,
maka kegiatan dilanjutkan pada pertemuan berikutnya dengan menngatur waktu
seefisien mungkin.
BAB IV
PEMBAHASAN
Spektroskop adalah
suatu alat yang berfungsi untuk menghitung panjang
gelombang tiap spektrum cahaya secara pasti, tetapi kita bisa melihat sebuah
fenomena bahwa cahaya putih (polikromatik) itu ternyata tersusun atas gabungan
cahaya monokromatik dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Namun pada percobaan ini tidak dapat menghitung suatu
panjang gelombang secara pasti. Merah, misalnya,
memiliki panjang gelombang sekitar 625 - 740 nm1, dan biru sekitar 435 - 500
nm. Kumpulan warna-warna yang dinyatakan dalam panjang gelombang (biasa
disimbolkan dengan λ) ini disebut spektrum warna.
Spektrum cahaya dihasilkan dengan adanya,dispersi
yaitu suatu peristiwa terjadinya penguraian cahaya putih untuk menjadi berbagai
warna. Karena cahaya putih itu tersusun oleh berbagai macam warna yang berbeda
dari indek biasnya dan serangkai warna-warna yang di peroleh dari dispersi
dinamakan Spektrum. Sehingga ketika cahaya putih
diarahkan pada keping DVD maka akan menghasilkan spektrum warna yang berbeda
dan memiliki panjang gelombang tertentu.
Warna-warna ini adalah komponen dari cahaya putih
yang disebut cahaya tampak (visible light) atau gelombang tampak. Komponen
lainnya adalah cahaya yang tak tampak (invisible light), seperti inframerah (di
sebelah kanan warna merah) dan ultraviolet (di sebelah kiri jingga) Sinar putih yang biasa
kita lihat (disebut juga cahaya tampak atau visible light) terdiri dari semua
komponen warna dalam spektrum di atas - tentu saja ada komponen lain yang tidak
terlihat, disebut invisible light.
Cahaya matahari yang berwarna putih, jika ditembakkan ke sebuah keping CD
ataupun DVD maka cahaya putih tersebut
akan terbagi membentuk 7 spektrum warna sebagaimana yang kita telah disebutkan
tersebut.
Sehingga
sebenarnya, cahaya putih adalah gabungan dari 7 spektrum cahaya yang berwarna
merah, jingga (oranye), kuning, hijau, biru, nila (indigo), dan ungu,
maka ketika kita melihat sebuah benda yang berwarna merah, maka
sebenarnya yang terjadi adalah bahwa benda tersebut menyerap semua spektrum
warna dari cahaya putih (cahaya matahari) kecuali warna merah, dan begitupun sample-nya
jika kita melihat baju berwarna biru, maka sebenarnya yang terjadi adalah bahwa
baju itu menyerap seluruh cahaya putih kecuali spektrum warna biru, demikian
pula jika kita melihat benda yang berwarna putih, maka sesungguhnya anda
melihat benda yang tidak menyerap satu pun spektrum warna yang dipancarkan oleh
matahari, alias benda putih adalah benda yang memantulkan kembali seluruh
cahaya putih yang diterimanya, adapun jika kita melihat benda hitam, maka
sesungguhnya yang terjadi adalah bahwa benda ini menyerap seluruh cahaya putih
yang diterimanya.
Sebagaimana
dijelaskan pada gambar di atas bahwa cahaya berwarna merah adalah cahaya dengan
panjang gelombang tertinggi. sedangkan cahaya berwarna ungu memiliki frekuensi
tertinggi. dengan kata lain, semakin tinggi frekuensi maka semakin rendah panjang
gelombang
Urutan
Spektrum Gelombang Elektromagnetik dari Frekuensi Besar ke Frekuensi Kecil /
dari Panjang gelombang Kecil ke Panjang Gelombang Besar
1.
Sinar gamma( γ )
2.
Sinar Rontgen atau Sinar x
3.
Sinar ultraungu atau sinar ultraviolet
4.
Sinar tampak
5.
Sinar inframerah Atau IR
6.
Gelombang RADAR
7.
Gelombang TV
8.
Gelombang Radio
Urutan
Frekuensi Cahaya Tampak dari kecil ke besar, yaitu sebagai berikut :
Warna
|
Panjang gelombang
|
frekuensi
|
Merah
|
780-622 nm
|
384-482 Hz
|
Jingga
|
622-597 nm
|
482-503 Hz
|
kuning
|
597-577 nm
|
503-520 Hz
|
Hijau
|
577-492 nm
|
520 – 610 Hz
|
Biru
|
492-455 nm
|
610-659 Hz
|
ungu
|
455-390 nm
|
659-769 Hz
|
Dalam kehidupan sehari- hari terdapat dua jenis cahaya
yaitu : Cahaya polikromatik dan Cahaya monokromatik.
Cahaya polikromatik seperti : Cahaya matahari dan cahaya lampu
yang kita lihat sehari-hari merupakan cahaya putih. Disebut demikian karena
cahaya matahari dan lampu memang tampak putih. Namun, cahaya putih itu
sebenarnya terdiri dari berbagai macam warna, yaitu merah, jingga, kuning, hijau,
biru, nila, dan ungu. Deretan warna ini disusun berdasarkan panjang
gelombangnya. Deretan warna cahaya ini disebut spektrum warna. Karena terdiri
dari berbagai macam warna, maka cahaya putih disebut cahaya polikromatik.
Demikian juga, cahaya putih matahari, lampu fluoresens (“neon”), LED putih,
putih layar komputer tersusun atas komposisi warna-warna yang (mungkin)
berbeda. Misalnya, cahaya matahari merupakan campuran semua warna violet sampai
merah dengan intensitas yang sesuai dengan pola radiasi benda hitam, dengan
sedikit perubahan: pada nilai-nilai panjang gelombang tertentu ada sedikit
pelemahan, ini disebut garis Fraunhofer. Sedangkan, putih lampu “neon” ternyata
merupakan campuran tiga nilai panjang gelombang saja yang dominan, yaitu biru
sekian nanometer, hijau sekian nm, dan jingga sekian nm. Ini menunjukkan bahwa
lampu “neon” tidak berisi gas neon, tetapi gas raksa.
Peristiwa penguraian cahaya putih menjadi berbagai
macam warna disebut dispersi. Peristiwa dispersi dapat diperlihatkan dengan menggunakan
prisma maupun keping CD ataupun DVD
dan
kotak cahaya. Cahaya putih dijatuhkan pada salah satu bidang sisi prisma.
Cahaya tersebut mengalami deviasi yang dispersi oleh prisma. Itulah sebabnya
cahaya yang keluar dari prisma telah terurai menjadi berbagai warna.
Mengapa dispersi bisa terjadi ? dispersi terjadi
karena setiap warna cahaya mempunyai indeks bias yang berbeda. Warna bias
memiliki indeks bias terkecil sehingga mengalami deviasi terkecil. Sementara
warna ungu memiliki indeks bias terbesar sehingga mengalami deviasi terbesar.
Sudut yang dibentuk oleh sinar merah dan sinar ungu yang paling pinggir disebut
sudut dispersi. Diantara sinar merah dan sinar ungu terdapat sinar berwarna
jingga, kuning, hijau, biru dan nila. Spektrum cahaya inilah yang membentuk
cahaya putih.
Alat untuk menyelidiki spektrum warna berbagai zat
disebut spektroskop. Alat ini terdiri dari kolimator yang mempunyai celah (S)
pada salah satu ujungnya, sedangkan pada ujung yang lain terdapat lensa cembung
(L1). Celah terletak pada
titik fokus utama lensa (L1).
Dengan posisi celah seperti ini, maka sinar yang datang pada celah merupakan
berkas sinar sejajar sebelum memasuki prisma (P). di dalam prisma, berkas sinar
mengalami deviasi dan dispersi. Masing-masing warna mempunyai arah tertentu
yang dapat dilihat melalui spektroskop yang dilengkapi lensa cembung L2.
Spektrum warna dapat dilihat pada pelangi. Pelangi
terbentuk karena cahaya matahari diuraikan oleh tetes-tetes air hujan. Pelangi
terlihat kalau hujan turun dihadapan kita, sedangkan posisi matahari berada di
belakang.
Seperti yang telah disebutkan
bahwa cahaya putih dapat diuraikan menjadi berbagai warna, yaitu merah, jingga,
kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Beberapa diantara sinar ini merupakan
sinar dengan warna dasar. Sebagai warna dasar maka sinar ini tidak dapat
diuraikan lagi. Sinar
yang warnanya tidak dapat diuraikan lagi dengan warna lain disebut sinar
monokromatik. Contohnya : sinar merah dan hijau. Hal ini dapat dibuktikan
dengan mengarahkan spektrum warna pada sebidang layar yang memiliki lubang
sempit. Lubang sempit ini dibuat sedemikian rupa sehingga hanya sinar dengan
warna tertentu yang dapat melewati lubang
BAB V
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Spektroskop adalah suatu alat yang berfungsi
untuk menghitung panjang gelombang tiap spektrum cahaya secara pasti, tetapi
kita bisa melihat sebuah fenomena bahwa cahaya putih (polikromatik) itu
ternyata tersusun atas gabungan cahaya monokromatik dengan panjang gelombang
yang berbeda-beda. Spektrum cahaya dihasilkan
dengan adanya,dispersi yaitu suatu peristiwa
terjadinya penguraian cahaya putih untuk menjadi berbagai warna. Karena cahaya
putih itu tersusun oleh berbagai macam warna yang berbeda dari indek biasnya
dan serangkai warna-warna yang di peroleh dari dispersi dinamakan Spektrum. Ketika Cahaya matahari yang berwarna putih, jika ditembakkan ke sebuah keping CD
ataupun DVD maka cahaya putih tersebut
akan terbagi membentuk 7 spektrum warna yang berbeda. Demikian
juga, cahaya putih matahari, lampu fluoresens (“neon”), LED putih, putih layar
komputer tersusun atas komposisi warna-warna yang (mungkin) berbeda. Semakin tinggi frekuensi cahaya tersebut maka semakin rendah panjang
gelombang yang di hasilkan.
B.
Saran
Hendaknya mahasiswa maupun
siswa-siswi lebih kreatif dan inovatif dalam melakukan percobaan apapun. Karena
tanpa kita sadari setiap kejadian atau fenomena dalam alam semesta erat
kaitannya dengan ilmu fisika dan fisika sendiri tanpa percobaan ataupun
eksperimen sangatlah tidak lengkap.
DAFTAR PUSTAKA
Kanginan, Marthen. 2002. Fisika Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Penerbit Erlangga
Tidak ada komentar:
Posting Komentar