Modul 12 Fis 2 - Universitas Mercu Buana

Modul 12. Fisika Dasar II
I. FOTOMETRI
Tujuan Instruksional Khusus
Mahasiswa
diharapkan
dapat
menganalisis
dan
menghitung
besarnya
intensitas,fluks cahaya serta kuat penerangan.
II. Materi :
FOTOMETRI
2.1 Fluks Cahaya
2.2 Iluminasi ( Penerangan )
2.3 Intensitas Cahaya dari Sebuah Sumber Titik
2.4 Iluminasi yang dihasilkan oleh Sebuah Sumber Titik
2.5 Terang Cahaya ( Brightness )
III. Pembahasan
2.1 Fluks Cahaya
Energi radiasi atau energi radian yang dipancarkan persatuan waktu tergantung
pada temperatur dan permukaan benda yang memancarkan, karena pancaran
tersebut memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Energi radian yang
dipancarkan persatuan waktu disebut daya radian atau fluks radian. Bagian dari fluks
radian yang dapat mempengaruhi indra penglihatan disebut fluks cahaya.
Indra penglihatan timbul karena fluks cahaya memiliki tiga cirri, yaitu : warna,
penjenuhan dan terangnya cahaya.
Sumber titik Isotropik memancarkan cahaya yang sama besar ke semua jurusan.
Jumlah cahaya yang terlihat dan dipancarkan oleh suatu sumber yang dinyatakan
oleh fluks pancaran cahaya total F dari sumber.
Fluks pancaran cahaya total F = 4 I ( satuan fluks adalah Lumen atau Lm )
Fluks F yang meninggalkan sumber titik I melalui sudut ruang, dinyatakan
oleh :
 F=I
( 12.1 )
Sudut ruang yang dilingkupi oleh suatu bola penuh yaitu 4 π steredian,maka akan
menghasilkan fluks yang besarnya ∆F = 4π Idari sumber titik.
http://www.mercubuana.ac.id
Contoh 2 : Suatu sumber titik isotropic 200 cd. Berapakah :
a. Fluks cahaya yang dipancarkan sumber tersebut
b. Fluks cahaya mengenai permukaan 2 cm 2 pada meja yang terletak 80 cm
tepat di bawah sumber.
Penyelesaian :
a. F = 4 I
2
= ( 4 sr ) (200 Cd ) = 2512 Lm
2
b. ( 2cm /4 r )(2512 Lm ) = 0,0625 Lm
2.3 Intensitas Cahaya dari Sebuah Sumber Titik
Pada gambar 12.2 menunjukkan sumber titik cahaya yang memancarkan fluks
cahaya ke segala arah. Intensitas cahaya dalam arah kerucut merupakan
perbandingan fluks dF dengan sudut ruang d
, atau sebagai fluks cahaya yang
dipancarkan persatuan sudut ruang.
dF
d
S
Gambar 12.2 Fluks yang memancarkan cahaya ke segala arah
Intensitas cahaya dinyatakan :
I
dF
d
( 12.4.)
Satuan Intensitas cahaya adalah Lumen per steredian atau disebut candle.
http://www.mercubuana.ac.id
a. Sudut ruang yang dibentuk oleh lubang sumber ?
b. Intensitas sumber dalam arah lubang ?
c. Jumlah Lumen total yang dipancarkan sumber, jika sumber memancarkan
secara merata ke segala arah ?
Penyelesaian :
a. Besarnya sudut ruang yang dibentuk adalah :

A cos
 (10 / 2)2 cm2

r2
(200)2 cm2
 0,00197steredian
b. Intensitas sumber dalam arah lubang :
I
c.
0,05Lumen
F

0,00197Steredian

 25,4Lumen / steredian 25,4Cd
Ftotal 4I 319Lumen
2.5 Terang Cahaya ( Brightness )
Terang cahaya ( e ) didefinisikan sebagai intensitas cahaya yang menembus tiap
satuan luas permukaan secara tegak lurus, dinyatakan sebagai berikut :
e
I
A
( 12.6 )
Satuan terang cahaya dinyatakan dalam Cd/m2 atau Stilb .
Jika sumber berupa titik cahaya dengan fluks tertentu, intensitas cahaya yang
dihasilkan tertentu pula. Cahaya yang dipancarkan sumber tersebut menyebar ke
segala arah, sehingga permukaan-permukaan yang ditembus secara tegak lurus
berupa permukaan-permukaan bola konsentris yang berpusat pada sumber titik
http://www.mercubuana.ac.id