BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Tujuan dari praktikum ini agar pola difraksi pada celah tunggal dan celah ganda dapat diamati serta dibuktikan adanya sifat difraksi dari berkas sinar sejajar. 1.2 Tinjauan Pustaka Difraksi merupakan suatu fenomena yang berhubungan terhadap gelombang cahaya dan terjadi saat gelombang melewati suatu hambatan yang memicu adanya pembelokkan sehingga pada bagian muka gelombang berpropagasi melewati celah yang berpadu dalam beberapa macam bentuk yang menghasilkan suatu pola difraksi. Difraksi cahaya dalam konsep Fisika Statistik dengan sinar Bessel dapat digunakan untuk menguji bagaimana partikel terhadap gerakan Brown dalam keadaan potensial eksternal dimana partikel mengelilingi gerakan Brown pada suatu rangkap dan diaktivasi secara termal agar dapat berpindah ke perangkap lain. Adapun aktivasi yang melebihi penghalang dapat mengacu pada hukum eksponensial yaitu (1.1) Dimana T adalah suhu, adalah beda potensial objek dan waktu saat proses aktivasi (Dholakia dan McGloin, 2005). adalah karakteristik Difraksi pada gelombang cahaya berperan penting dalam pengembangan teori cahaya sebagai gelombang. Meskipun Fisikawan yang populer belum meyakini bahwa cahaya bergerak mengitari ruangan seperti hal nya gelombang bunyi, tetapi Leonardo da Vinci mengetahui beberapa cahaya yang jatuh menuju bayangan benda saat diterangi berbeda terhadap prediksi optika geometri (Meschede, 2007). Terjadinya difraksi pada material dapat dialami pada XRD yang mana alat tersebut digunakan untuk mengidentifikasi struktur material kristalin dengan batas minimal 5% untuk senyawa dan 1% untuk unsur. Dipicunya sinar X dihasilkan karena adanya elektron yang bertumbukkan terhadap zat lain yang kebanyakan perubahan energi menjadi radiasi elektromagnetik dengan Panjang gelombang 10-10 m (Trisunarwati, 2018). BAB II METODOLOGI 2.1 Alat Adapun alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah meteran, penyangga, kertas grafik, celah sempit (celah tunggal dan celah danda), laser Helium Neon, Solar sel, kabel, dan Plotter XY. 2.2 Tata laksana Percobaan Percobaan ini berlaku untuk celah tunggal dan celah ganda dimana setiap celah memiliki tiga kisi, yaitu kisi A, B, dan C. Langkah pertama dilakukan percobaan yaitu, Disiapkan alat-alat yang akan digunakan. Dipasangkan celah tunggal pada penyangga. Lalu, penyangga yang sudah dipasangi celah dipasangkan ke pengait yang berada di antara laser dan plotter XY. Posisi kisi dalam setiap celah disesuaikan agar dihasilkan pola terang dan pola gelap dibelakang plotter XY. Diatur sumbu Y pada plotter Y 1 mV/cm dan waktu diatur 0,1 s/cm. Pena dipasang agar ditampilkan hasil dari percobaan. Jika semua rangkaian sudah siap, tombol start ditekan untuk dimulai plotting. Dicatat jarak pengait ke solar cell sebagai L dan jarak pola terang pada masing masing orde ke terang pusat dinyatakan sebagai x. BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN 3.1 Data Hasil Percobaan 3.1.1 Percobaan Langsung 3.1.1.1 Celah Tunggal L = 0,94 m λ = 6,328 x 10-7 m Kisi n x (m) d (m) A 1 0,006 9,914 x 10-05 2 0,01 1,190 x 10-05 3 0,016 1,115 x 10-04 4 0,021 1,133 x 10-04 5 0,027 1,102 x 10-04 1 0,01 5,949 x 10-05 2 0,01 1,190 x 10-04 3 0,011 1,622 x 10-04 4 0,015 1,586 x 10-04 5 0,017 1,750 x 1004 1 0,025 2,380 x 10-05 2 0,044 2,707 x 10-05 3 0,052 3,437 x 10-05 4 5 0,056 0,063 4,256 x 10-05 4,731 x 10-05 B C 3.1.1.2 Celah Ganda L = 0,94 m λ = 6,328 x 10-7 m Kisi A B C n 1 2 3 4 x (m) 0,001 0,0013 0,0015 0,0019 d (m) 5,95 x 10-04 9,15 x 10-04 1,19 x 10-03 1.25 x 10-03 5 0,0025 1,19 x 10-03 1 0,0024 2,48 x 10-04 2 0,0037 3,22 x 10-04 3 0,004 4,46 x 10-04 4 0,0044 5,41 x 10-04 5 0,0049 6,07 x 10-04 1 2 3 4 5 0,008 0,013 0,018 0,027 0,032 7,44 x 10-05 9,15 x 10-05 9,92 x 10-05 8,82 x 10-05 9,30 x 10-05 3.1.2 Simulasi 3.1.2.1 Celah Tunggal L = 1,86 m λ = 6,328 x 10-7 m Kisi A B C n 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 x (m) 0,022 0,035 0,047 0,06 0,075 0,01 0,016 0,024 0,03 0,038 0,005 d (m) 5,35 x 10-05 6,73 x 10-05 7,52 x 10-05 7,85 x 10-05 7,85 x 10-05 1,18 x 10-04 1,47 x 10-04 1,47 x 10-04 1,57 x 10-04 1,55 x 10-04 2,35 x 10-04 3.1.2.2 2 3 4 5 0,007 0,012 0,015 0,017 3,36 x 10-04 2,94 x 10-04 3,14 x 10-04 3,46 x 10-04 n 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 x (m) 0,02 0,033 0,047 0,06 0,074 0,01 0,016 0,023 0,03 0,037 0,01 0,016 0,023 0,03 0,037 d (m) 5,89 x 10-05 7,13 x 10-05 7,52 x 10-05 7,85 x 10-05 7,96 x 10-05 1,18 x 10-04 1,47 x 10-04 1,54 x 10-04 1,57x 10-04 1,59 x 10-04 1,18 x 10-04 1,47 x 10-04 1,54 x 10-04 1,57 x 10-04 1,64 x 10-04 Celah Ganda L = 1,86 m λ = 6,328 x 10-7 m Kisi A B C 3.2 3.2.1 Perhitungan Percobaan Langsung Celah Tunggal Kisi A ππ = π1 = π2 = π3 = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ 1 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,0062 0,006 2 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,012 0,01 = 1,19 x 10-04 m 3 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,0162 0,016 = 9,91 x 10-05 m = 1,12 x 10-04 m π4 = π5 = 4 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,0212 0,021 = 1,13 x 10-04 m 5 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,0272 0,027 = 1,10 x 10-05 m ∑π πΜ = π = 1,11 x 10-04 m |π1 − dΜ | 2 = 1,32 x 10-10 m2 2 |π2 − dΜ | = 6,95 x 10-11 m2 2 |π3 − dΜ | = 8,27 x 10-13 m2 2 |π4 − dΜ | = 7,24 x 10-12 m2 2 |π5 − dΜ | = 1,92 x 10-13 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ π(π−1) πΏπ πΜ Kr d = = 3,24 x 10-06 m x 100% = 2,93 % d = (1,11 x 10-04 ± 3,24 x 10-06 ) m Kisi B ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 5,949 x 10-05 m π2 = 1,190 x 10-05 m π3 = 1,622 x 10-04 m π4 = 1,586 x 10-04 m π5 = 1,750 x 10-04 m ∑π πΜ = π = 1,35 x 10-04 m |π1 − dΜ | 2 = 5,68 x 10-9 m2 2 |π2 − dΜ | = 2,53 x 10-9 m2 2 |π3 − dΜ | = 7,49 x 10-9 m2 2 |π4 − dΜ | = 5,65 x 10-9 m2 2 |π5 − dΜ | = 1,61 x 10-9 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ π(π−1) πΏπ πΜ Kr d = = 2,10 x 10-05 m x 100% = 15,6 % d = (1,35 x 10-04 ± 2,10 x 10-05 ) m Kisi C ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 2,380 x 10-05m π2 = 2,707 x 10-05 m π3 = 3,437 x 10-05 m π4 = 4,256 x 10-05 m π5 = 4,731 x 10-05m ∑π πΜ = π = 3,5 x 10-05 m |π1 − dΜ | 2 = 1,26 x 10-10 m2 2 |π2 − dΜ | = 6,33 x 10-11 m2 2 |π3 − dΜ | = 4,27x 10-13 m2 2 |π4 − dΜ | = 5,69 x 10-11 m2 2 |π5 − dΜ | = 1,51 x 10-10 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ Kr d = π(π−1) πΏπ πΜ = 4,46 x 10-06 m x 100% = 12,73 % d = (3,5 x 10-05 ± 4,46 x 10-06) m Celah Ganda Kisi A ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 5,95 x 10-05 m π2 = 9,15 x 10-04 m π3 = 1,19 x 10-03 m π4 = 1.25 x 10-03m π5 = 1,19 x 10-03m ∑π πΜ = π = 1,03 x 10-03 m |π1 − dΜ | 2 = 1,88 x 10-7 m2 2 |π2 − dΜ | = 1,28 x 10-8 m2 2 |π3 − dΜ | = 2,60 x 10-8 m2 2 |π4 − dΜ | = 5,02 x 10-8 m2 2 |π5 − dΜ | = 2,60 x 10-8 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ π(π−1) πΏπ πΜ Kr d = = 1,23 x 10-04 m x 100% = 11,97 % d = (1,03 x 10-03 ± 1,23 x 10-04 ) m Kisi B ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 2,48 x 10-04 m π2 = 3,22 x 10-04 m π3 = 4,26 x 10-04 m π4 = 5,41 x 10-04 m π5 = 4,07 x 10-04 m ∑π πΜ = π = 4,33 x 10-04 m |π1 − dΜ | 2 = 3,42 x 10-08 m2 2 |π2 − dΜ | = 1,23 x 10-08 m2 2 |π3 − dΜ | = 1,82 x 10-10 m2 2 |π4 − dΜ | = 1,17 x 10-08 m2 2 |π5 − dΜ | = 3,04 x 10-08 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ π(π−1) πΏπ πΜ Kr d = = 6,66 x 10-05 m x 100% = 15,4 % d = (4,33 x 10-04 ± 6,66 x 10-05 ) m Kisi C ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 7,44 x 10-05 m π2 = 9,15 x 10-05 m π3 = 9,92 x 10-05 m π4 = 8,82 x 10-05 m π5 = 9,30 x 10-05m ∑π πΜ = π = 8,92 x 10-05 m |π1 − dΜ | 2 = 2,21 x 10-10 m2 2 |π2 − dΜ | = 5,21 x 10-12 m2 2 |π3 − dΜ | = 9,84 x 10-11m2 2 |π4 − dΜ | = 1,16 x 10-12 m2 2 |π5 − dΜ | = 1,41 x 10-11 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ Kr d = π(π−1) πΏπ πΜ = 4,13 x 10-06 m x 100% = 4,62 % d = (8,92 x 10-05 ± 4,13 x 10-06) m 3.2.2 Simulasi Celah Tunggal Kisi A ππ = π1 = π2 = π3 = π4 = π5 = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ 1 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,0062 0,006 2 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,012 0,01 = 5,35 x 10-05 m = 6,73 x 10-04 m 3 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,0162 = 7,52 x 10-04 m 0,016 4 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,0212 0,021 = 7,85 x 10-04 m 5 π₯ 6,328 x 10−7√0,942 + 0,0272 0,027 = 7,85 x 10-05 m ∑π πΜ = π = 7,095 x 10-05 m |π1 − dΜ | 2 = 2,92 x 10-10 m2 2 |π2 − dΜ | = 1,105 x 10-11 m2 2 |π3 − dΜ | = 2,079 x 10-11 m2 2 |π4 − dΜ | = 6,205 x 10-11 m2 2 |π5 − dΜ | = 6,301 x 10-11 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ π(π−1) πΏπ πΜ Kr d = = 4,74 x 10-06 m x 100% = 6,72 % d = (7,095 x 10-05 ± 4,74 x 10-06 ) m Kisi B ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 1,18 x 10-04 m π2 = 1,47 x 10-04 m π3 = 1,47 x 10-04 m π4 = 1,57 x 10-04 m π5 = 1,55 x 10-04 m ∑π πΜ = π = 1,448 x 10-04 m |π1 − dΜ | 2 = 7,32 x 10-10 m2 2 |π2 − dΜ | = 5,96 x 10-10 m2 2 |π3 − dΜ | = 5,63 x 10-10 m2 2 |π4 − dΜ | = 1,45 x 10-10 m2 2 |π5 − dΜ | = 1,03 x 10-10 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ π(π−1) πΏπ πΜ Kr d = = 7,05 x 10-06 m x 100% = 4,87 % d = (1,448 x 10-04 ± 7,05 x 10-06 ) m Kisi C ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 2,35 x 10-04 m π2 = 3,36 x 10-04 m π3 = 2,94 x 10-04 m π4 = 3,14 x 10-04 m π5 = 3,46 x 10-04 m ∑π πΜ = π = 3,025 x 10-04 m |π1 − dΜ | 2 = 4,87 x 10-09 m2 2 |π2 − dΜ | = 9,66 x 10-10 m2 2 |π3 − dΜ | = 1,19 x 10-10 m2 2 |π4 − dΜ | = 7,52 x 10-11 m2 2 |π5 − dΜ | = 1,68 x 10-09 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ π(π−1) πΏπ πΜ Kr d = = 1,964 x 10-05 m x 100% = 6,43 % d = (3,025 x 10-04 ± 1,964 x 10-05) m Celah Ganda Kisi A ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 5,89 x 10-05 m π2 = 7,13 x 10-05 m π3 = 7,52 x 10-05 m π4 = 7,85 x 10-05 m π5 = 7,96 x 10-05 m ∑π πΜ = π = 7,27 x 10-05 m |π1 − dΜ | 2 = 1,91 x 10-10 m2 2 |π2 − dΜ | = 1,81 x 10-12 m2 2 |π3 − dΜ | = 6,06 x 10-12m2 2 |π4 − dΜ | = 3,39 x 10-11 m2 2 |π5 − dΜ | = 4,76 x 10-11 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ Kr d = π(π−1) πΏπ πΜ = 3,75 x 10-06 m x 100% = 5,15 % d = (7,27x 10-05 ± 3,75 x 10-06 ) m Kisi B ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 1,18 x 10-04 m π2 = 1,47 x 10-04 m π3 = 1,54 x 10-04 m π4 = 1,57 x 10-04 m π5 = 1,59 x 10-04 m ∑π πΜ = π = 1,47 x 10-04 m |π1 − dΜ | 2 = 8,51 x 10-10 m2 2 |π2 − dΜ | = 6,22 x 10-14 m2 2 |π3 − dΜ | = 4,43 x 10-11 m2 2 |π4 − dΜ | = 1,09 x 10-10 m2 2 |π5 − dΜ | = 1,49 x 10-10 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ π(π−1) πΏπ πΜ Kr d = = 7,57 x 10-06 m x 100% = 5,15 % d = (1,47 x 10-04 ± 7,57 x 10-06 ) m Kisi C ππ = ππ√πΏ2 + π₯ 2 π₯ π1 = 1,18 x 10-04 m π2 = 1,47 x 10-04 m π3 = 1,54 x 10-04 m π4 = 1,57 x 10-04 m π5 = 1,64 x 10-04m ∑π πΜ = π = 1,48 x 10-04 m |π1 − dΜ | 2 = 9,04 x 10-10 m2 2 |π2 − dΜ | = 4,02 x 10-13 m2 2 |π3 − dΜ | = 3,33 x 10-11 m2 2 |π4 − dΜ | = 8,44 x 10-11 m2 2 |π5 − dΜ | = 2,48 x 10-10 m2 ∑ |π− πΜ | 2 πΏπ = √ Kr d = π(π−1) πΏπ πΜ = 7,97 x 10-06 m x 100% = 5,39 % d = (1,48 x 10-04 ± 7,97 x 10-06) m 3.3 Pembahasan 3.3.1 Analisa Prosedur Pada percobaan ini, diperlukan beberapa alat beserta fungsinya masingmasing, yaitu Laser He-Ne untuk sumber cahaya yang akan dilihat dalam pola difraksinya. Celah tunggal dan celah ganda digunakan agar cahaya dapat dibelokkan sehingga dihasilkan pola difraksi. Plotter XY digunakan sebagai alat gambar grafik dari pola difraksi dengan adanya kertas milimeter block sebagai media gambarnya. Layar digunakan sebagai dibentuknya pola terang dan pola gelap saat difraksi. Kabel digunakan agar alat-alat dapat dirangkai satu sama lain pada percobaan. Pengait digunakan untuk diletakkan tempat penyangga. Mistar digunakan untuk diukurnya jarak celah menuju layar. Solar cell digunakan agar cahaya yang keluar dari celah dapat dideteksi sebagai sensor. Saat percobaan dilakukan, lampu ruangan dimatikan agar pola difraksi dapat dilihat dengan jelas. Sinar laser diarahkan ke celah tunggal atau celah ganda agar dihasilkan pola difraksi. Plotter XY diaktifkan agar grafik difraksi dapat dihasilkan gambarnya dengan dibentuk melalui milimeter blok. Saat solar sell dinyalakan terkena sinar difraksi pada plotter XY, grafik dapat dihasilkan. 3.3.2 Analisa Hasil Secara keseluruhan, hasil perhitungan nilai d sebanyak 60 data, nilai d cenderung lebih kecil saat simulasi dibandingkan pada saat percobaan langsung. Meskipun bernilai kecil, perbedaan nilai tidak terlalu jauh. Kesalahan relatif yang diperoleh dari percobaan langsung ada yang besar dan ada pula yang kecil sehingga pada percobaan langsung memiliki hasil yang tingkat ketelitian dan keakuratan data yang rendah. Hal ini dipicu oleh kurang fokusnya laser pada jarak kisi ke layar sehingga penentuan nilai x atau jarak dari tiap orde terang ke terang pusat lebih sulit diamati dan data yang dihasilkan kurang tepat. Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan baik secara langsung atau simulasi yaitu semakin besar jarak antar celahnya, simpangan yang terjadi pada pola terang difraksi yang terbentuk akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin kecil jarak antar celahnya, simpangan yang terjadi pada pola terang difraksi yang terbentuk akan semakin besar. Lebar celah tidak berpengaruh terhadap pembentukkan pola difraksi yang dihasilkan. Akan tetapi, semakin sempit lebar celah yang digunakan, pola difraksi yang dihasilkan semakin tajam. Difraksi adalah peristiwa pembelokkan gelombang cahaya saat melewati celah sempit. Difraksi Fresnell adalah pembelokkan cahaya ketika letak sumber cahaya, celah. Dan layar pengamatan yang berdekatan sehingga diperoleh pola difraksi dengan perubahan intensitas cahaya dari pusat hingga ke bagian tepi pola. Difraksi Franhofer terjadi saat sumber cahaya, celah, dan layar pengamatan pada berada pada jarak yang jauh sehingga dibentuk pola difraksi dengan intensitas yang konstan. Laser He-Ne adalah laaser yang memiliki medium aktif berupa gas He-Ne yang sering digunakan karena ia bersifat portable, padat, dan mudah digunakan sebagai sumber cahaya. Kandungan yang dimilikinya berupa gas He 90 % dan Ne 10% ditempatkan pada rongga tertutup sehingga resonant cavity diapit oleh dua buah cermin. Prinsip kerjanya adalah gas He dan gas Ne diberikan elektron agar energi dapat berpindah tingkat ke yang lebih tinggi dimana energi akan selalu berusaha kembali ke tingkat yang stabil dan dilepaskan energi dalam bentuk foton. Melepasnya energi yang dihasilkan cahaya akan dipantulkan ke dalam tabung gas yang kedua sisinya diberi cermin yang memantul sehingga adanya perpaduan pemantulan cahaya secara periodik agar foton dapat menembus sisi cermin berlapis tipis dan memancar keluar. Difraksi terjadi pada mikroskop elektron yang ditransmisikan (TEM) yang mana TEM adalah mikroskop yang prinsip kerjanya elektron ditembus ke dalam objek pengamatan yang hasil tembusannya diamati pada layar. Mikroskop ini digunakan untuk mengidentifikasi objek nanomaterial dengan teknik kristalografi yang memicu adanya difraksi area yang terpilih pada elektron. Spesimen pada TEM berukuran 100 nm atau lebih dengan elektron yang berenergi 100 – 400 keV melewati sampel dengan mudah sehingga nilai panjang gelombang pada elektron 1/1000 nm dan jarak antar atom dalam suatu padatan 100x lebih besar. Difraksi pada TEM juga digunakan untuk mengidentifikasi struktur kristal dan mendeteksi wujud cacat kristal pada material. BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Difraksi terjadi dipicu oleh adanya celah yang dapat membentuk pola gelap atau pola terang dengan grafik yang dihasilkan dari celah tunggal dan celah ganda jelas berbeda sesuai dengan jarak tiap orde terang ke terang pusat. Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa Semakin sempit lebar dari sebuah celah, sudut pembelokkan cahaya akan semakin besar dengan panjang gelombang yang konstan. 4.2 Saran Praktikan harus lebih teliti dalam melakukan percobaan. Kemudian, untuk switch off atau switch on lampu diletakkan lebih dekat dengan rangkaian percobaan agar dapat menghemat waktu saat percobaan. DAFTAR PUSTAKA Dholakia, K. and D. Mc Gloin. 2005. Bessel beam: Diffraction in a new light. Journal of Contemporary Physics. 46(1). 2005: 15-28 Meschede, Dieter. 2007. Optics, Light, and Lasers. New York: Wiley Trisunarwati, Wega. 2018. Material Katalis dan Karakternya. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada Press BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Tujuan dilakukannya percobaan ini agar dapat ditentuka tetapan planck dari adanya efek fotolistrik dalam rangkaian yang lengkap. 1.2 Tinjauan pustaka Efek fotolistrik dijelaskan oleh Einstein dengan menerapkan sifat yang mirip dengan cahaya efek fotolistrik terjadi ketika elektron keluar dari permukaan logam ketika diteragi radiasi elektromagnetik. Setiap elektron tunggal dalam logam membutuhkan waktu yang lama umtuk menerima energi ketika iluminasi seragam dan sempurna. Pemberian energi pada logam tersebut berupa radiasi secara langsung agar dapat mengatasi penghalang fungsi kerja vakum logam, hal ini disebabkan ukuran elektron yang kecil dan memiliki jari jari sebesar 2,8x10-13cm. Berdasarkan percobaan ejeksi elektron, elektron yang keluar tidak memilikibatas waktu setelah iluminasi dimulai, bahkan dalam ilustrasi rendah. Hal ini sesuai dengan teori bahwa setiap kuantum radiasi hv0 (Thomas, 1981). Ukuran kuanta berbeda, perbandingannya dengan frekuensi radiasi, hal tersebut ditemukan oleh planck dan diungkapkan dalam rumus berikut ini : E = hv....... (1,1) Dimana E adalah nilai energi kuantum, h adalah konstanta fundamental yang dikenal sebagai konstanta planck dan V adalah fundamental radiasi. Konstanta fundamental dapat diungkapkan sebagai bilangan karena merupakan kuantitas fisik.dan nilainya selalu sama untuk setiap kondisi. Konstanta planck dihitung mempunyai nilai sebesar 6,6261 x 10-34 joule. Julah yang sangat kecil dan hampir nol/ pada awalnya tak ada seorangpun yang mau menerima agasan plack ini karena gagasan planck ini sangat revolusioner. Namun lima tahun kemudian kebenaran teori kuantum planck ini dibuktikan oleh einstein, dengan menggunakannya untuk menjelaskan efek fotolistrik, anomali lain dari fisika klasik. Terjadinya efek ini yaitu ketika sinar ultraviolet menumbuk logam tertentu yang mengakibatkan pancaran elektron. Elektron elektron ini perilakunya tidak seperti hukum fisika klasik. Pancaran elektron yang datang bergantung pada frekuensi cahaya yang datang, bukan intensitasnya. Semakin tinggi frekuensi, elektron yang dikeluarkan semakin banyak.. hal ini bisa dijelaskan jika cahaya dianggap sebagai kuanta, maka cahaya tampak bergerak sebagai gelombang maupun partikel (Sharathen, 1998). Metode yang digunakan agar dapat diukur konstanta planck yaitu dengan diturunkan kurva karkateristik tegangan arus untuk seri LED dengan warna yang berbeda, digunakan energi yang dipancarkan ketika foton diproduksi pada metode ini yang dapat digambarkan sebagai berikut : Gambar 1.1 kurva tegangan untuk LED khusus ( (Fantini, 2015). Gambar 1.2 kurva tegangan khusus ( (Fantini, 2015). BAB II METODOLOGI 2.1 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah 1 compact arangement hconstant, 1 mercury lamp, 1 universal choke, 1 photosell for determining h-1 resistor, 1 amplifier, 2 multimeter, potensiometer, seperangkat konstanta planck yang didalamnya terdapat lensa cembung slit, prisma cermin, serta 1 moving coil instrumen,kabel,1 rheostat,power supply. 2.2 Tata Laksana Percobaan Voltmeter 1 dan 2 diatur untuk mengatur tegangan. Kabel voltmeter 2 disambungkan ke amplifier. Kabel ground potensiometer disambungkan ke ground yang berada diamplifier. Kabel tegangan perangkat konstanta plack disambungkan juga ke amplifier. Lampu mercury disambungkan ke universal choke. Saklar amplifier dari universal choke dinyalakan, amplifier diatur dengan tegangan pasa 10°. Penutup jendela spektrum digeser. Posisi photocell disesuaikan dengan berkas cahaya yang akan digunakan sebagai foton, untuk efek fotolistrik dengan diputartombl posisi photocell ke kiri atau kekanan, hingga tegangan di voltmeter 2 sama dengan atau mendekati nol. Nilai voltmeter 1 dicatat sebagai data percobaan 1, hal ini diulang hingga 3 kali percobaan pada masing-masing warna. BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN 3.1 Data Hasil Percobaan 3.1.1 Data Percobaan Langsung Warna Kuning Hijau Turqoise Biru Violet V1 (volt) 3,5 3,8 4,1 4,1 3,7 V2(volt) 2,2 3,1 3,4 3,6 3,7 V3 (volt) 2,6 2,8 3,3 3,4 3,7 V rata-rata 2,787 3,233 3,600 3,700 3,700 3.1.2 Data Simulasi Warna Kuning Hijau Turqoise Biru Violet V1 (volt) 0,17 1,3 0,23 0,19 0,51 V2(volt) 0,1 0,36 0,26 0,34 0,77 3.2 Perhitungan 3.2.1 Data Percobaan Langsung e=1,6 x 10-19 π πππ hn = π π€ππππ π₯ π = β― π½π ο· ο· ο· ο· ο· hkuning = 8,530 x 10 -34 hhijau = 9,422 x 10 -34 hturqoise = 8,372 x 10 -34 hbiru = 9,737 x 10-34 hviolet = 7, 989 x 10-34 3.2.1 Data Simulasi Js Js Js Js Js V3 (volt) 0,19 0,22 0,21 0,6 0,6 V4(volt) 0,15 0,3 0,22 0,36 0,67 V5 (volt) 0,19 0,4 0,32 0,4 0,56 V rata-rata 0,16 0,316 0,248 0,378 0,622 e=1,6 x 10-19 π πππ hn = π π€ππππ π₯ π = β― π½π ο· ο· ο· ο· ο· h kuning hhijau hturqoise hbiru hviolet = 4,933 x 10 -35 Js = 9,209 x 10 -35 Js = 5,767 x 10 -35 Js = 9,947 x 10 -35 Js = 1,343 x 10 -35 Js 3.3 Grafik 3.3.1 Grafik Percobaan Langsung Warna f(Hz)(x10-14 ) E (volt) Kuning Hijau Turqoise Biru Violet 5,19 5,49 6,88 6,08 7,41 2,762 3,233 3,600 3,700 3,700 ο· C (xbar,ybar ) = (5,3 x1014 ; 2,5) ο· h = x2−x1 = ο· Kr = y2−y1 yb−ya 2ybar 3−2 (5,8−3,3 )π₯ 10^14 =4 x 10-16 Js x 100 % = 36 % 3.3.2 Grafik Smulasi Warna f(Hz)(x10-14 ) E (volt) Kuning Hijau 5,19 5,49 0,16 0,316 Turqoise Biru Violet 6,88 6,08 7,41 0,248 0,378 0,622 ο· C (xbar,ybar ) = (6,2 x1014 ; 0,34) ο· h = x2−x1 = ο· Kr = y2−y1 yb−ya 2ybar 0,44−0,25 (7−3,4 )π₯ 10^14 = 5,278 x 10-16 Js x 100 % = 50 % 3.4 Analisa Prosedur 3.4.1 Fungsi Alat Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini diantaranya compact arangement h-constat sebagai alat ukur nilai konstanta planck. Lampu mercury fluorecent sebagai sumber cahaya putih (polikromatik). Universal choke sebagai pemberi arus pada lampu mercury. Photocell sebagai alat pengubah fotom jadi arus. Resistor sebagai penahan arus dan tegangan. Amplifier untuk penguat daya. Multimeter sebagai alat pengukur voltase. Potensiometer digunakan untuk pengatur besar tegangan sehingga nilai volt dapat di kontrol. Moving coil sebagai alat penggerak kecil. Rheostat sebagai pengatur arus dan tegangan yang masuk pada rangkaian.Power supply sebagai penyetabil tegangan. Seperangkat konstanta planck yang digunakan untuk penentuan nilai konstanta planck diantaranya slit sebagai celah yang dilewat oleh cahaya agar cahaya polikromatik dapat terpecah menjadi monokromatik. Lensa cembung untuk memfokuskan cahaya. Prisma media yang dikenai cahaya agar terjadi dispersi. Cermin sebagi pemantul cahaya monokromatik. Kabel sebagai penghubung antar komponen sehingga menjadi rangkaian percobaan yang dapat dijalankan. 3.4.1.2 Fungsi Perlakuan Percobaan dimulai dengan dirangkai antar komponen sehingga menjadi rangkaia percobaan yang dapat dijalankan. Power supply dinyalakan agar terdapat daya pada rangkaian sehingga peralatan dapat dioperasikan. Moving coil instrument diputar hingga didapatkan warna yang digunakan sebagai parameter penentu konstanta planck diantaranya warna kuning,hijau,turqoise,biru dan violet. Pertama dilakukan percobaan pada warma kuning, potensiometer diputar hingga ultimeter mendekat atau sama dengan nol. Nilai pada multimeter di catat sebagai data hasil percobaan, dilakukan hal yang sama pada warna hijau, biru, turqoise dan violet. 3.4.2 Analisa Hasil Percobaan tetapan planck yang telat dilakukan didaptkan hasil data yaitu tegangan yang dicatat oleh voltmeter 1. Tegangan ini didapat dengan memutar coil instrument pada warna yang digunakan sebagai parameter penentu konstanta planck. Potensiometer diputar sampai voltmeter mendekati nol atau sama dengan nol. Tegangan yang didapat pada voltmeter itulah yang digunakan sebagai data percobaan. Tegangan ini digunakan untuk menghitung besarnya nilai tetapan planck simulasi. Hasil yang didapat bervariasi baik untuk percobaan maupun simulasi. Konstanta planck yang didapat untuk semua spektrum tidak memenuhi teori, dimana untuk nilai tetapan planck dari spektrum warna kuning,hijau,turqoise,biru dan violet secara berturut turut adalah 8,530x10-34;9,422x10-34; 8,372x10-34;9,737 x10-34;7,989x10-34. Data ini merupakan hasil percobaan langsung. Sehingga dapat dapat dilihat bahwa nilai yang dihasilkan melebihi dari 6,62 x 10-24 Js. Hasil yang paling mendekati yaitu pada warna violet dengan nilai sebesar 7,989x10-34 Js. Hal ini disebabkan kesalahan praktikan saat dilakukan percobaan misalnya kurang teliti saat pembacaan nilai tegangan dan penentuan warnanya. Kemudian grafik pada percobaan tetapan planck ini, untuk sumbu x digunakan nilai frekuensi dari setiap warna dan sumbu y adalah v rata-rata dari setiap warna. Nilai h yang dihasilkan masih belum memenuhi teori. Selanjutnya untuk simulasi juga didapatkan nilai tetapan konstanta plack yang tidak sesuai. Nilai yang dihasilkan pada tiap warna yaitu kuning , hijau,turqoise dan violet secara berturut-turt adalah 4,933x10-35Js,9.209 x10-35 Js, 5,767x10-35 Js, 9,947x10-35 Js. Nilai ini tidak sesuai dengan literatur, hal ini disebabkan oleh kesalahan praktikan saat pengambilan data yang kurang teliti, misalnya pada penempatan warna yang akan diuji, dan garfik yang dihasilkan juga belum memenuh literatur untuk nilai h nya. Hal ini terjadi pada perhitungan grafik percobaan maupun simulasi . Sehingga, Kr yang dihasilkan juga cukup besar yaitu 36% untuk percobaan langsung dan 50% untuk simulasi. Semakin besar Kr semakin jauh dari nilai sebenarnya. Trouble shooting pada praktikum iniadalah adanya kesalahan penempatan warna sehingga nilai h yang dihasilkan tidak sesuai dengan teori, kemudian kesalahan praktikan saat pembacaan hasil voltase dari multimete sehingga ada beberapa tegangan yang nilainya tetap. Kedua hak tersebut sangat berpengaruh untuk penentuan nilai h dan nilai Kr yang dihasilkan. Fotosel memilki prinsip kerja yang sama dengan resistor, dimana digunakan sensitivitas cahaya (LDR= Light Dependent Resistor). Apabila kondisi gelap maka nilai resistansi akan menjadi rendah sehingga arus mengalir dan lampu menyala. Sebaiknya pada kondidi terang, nilai resistansi menjadi tinggi sehingga arus tidak dapat mengalir dan lampu akan mati. Rangkaian fotosel banyak digunakan untuk instalasi penerangan lampu-lampu yang membutuhkan otomatisasi. BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa spektrum yang terbentuk pada rangkaian berasal dari foto hasil pembiasan cahaya polikromatik lampu mercury. Spetrum cahaya tersebut memiliki range frekuensi yang berbeda beda. Dengan diketahui frekuensi dantegangan ambang tiap spektrum warna, maka dapat ditentukan besar nilai tetapan planck yaitu rasio antara tegangan dan frekuensi warna dikalikan dengan besar nilai muatan elektron. 4.2 Saran Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan disarankan agar praktikan diajarkan cara merangkai percobaan sehingga lebih paham lagi. DAFTAR PUSTAKA Fantini, A. A. (2015). Experimental Determination of Planck's Constant Using Light Emiting Diodes (LEDs) and Photolistric Effect. Journal of Chemical Education, 87-89. Sharathen, P. (1998). Bohr dan Teori Kuantum. Jakarta: Erlangga. Thomas, A. (1981). Quantum Mechanics forApplied Physics and Engineering. Newyork: Dover Publications, Inc. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan ini adalah agar dapat dilihat pengaruh frekuensi yang didengar oleh pendengar akibat gerakan sumber relatif terhadap pendengar. 1.2 Tinjauan Pustaka Pada tahun 1842, seorang fisikawan yang berasal dari Austria mengusulkan sebuah teori. Menurutnya, terhadap hubungan yang ditemukan antara perubahan frekuensi dari suatu gelombang milik seorang pendengar dimana pendengar tersebut ternyata juga melakukan gerakan relatif terhadap sumber gelombangnya. Hubungan tersebut diperkenalkan oleh Chritian Dopler. Nama yang kemudian diberikan untuk melabeli penemuannya tersebut adalah Efek Dopler, atau dapat juga dijelaskan sebagai pergeseran Doppler. Fenomena yang biasanya terjadi ketika ada bunyi, misalnya terompet atau pun sirine yang kemudian secara berangsur-angsur mendekat, melewati, dan akhirnya hilang dari pengamatan si pendengar dapat dijadikan sebuah dasar dari contoh yang sederhana bahwa efek Doppler biasa ditemukan dalam kehidupan sehari hari. Ternyata, saat mendekati pendengar, frekuensi yang diterima oleh pendengar akan memiliki nilai yang lebih tinggi daripada frekuensi pancaran milik sumbernya. Saat tepat melewati pendengar, frekuensi keduanya pun bernilai sama, dan saat bergerak menjauhi pendengar. Frekuensinya akan kembali turun. Efek Doppler pun dapat dimodelkan melalui gambar di bawah ini (Petrescu, 2012) Gambar 1. Model efek Doppler (Petrescu, 2012). Kasus efek Doppler mula-mula dapat diamati untuk pendengar yang mengalami perpindahan posisi akibat bergerak. Apabila VL merupakan variabel yang digunakan untuk menggambarkan kecepatan milik si pendengar terhadap sebuah stationer S, maka frekuensi fs dan juga panjang gelombang ο¬= v/ fs pasti dimilik oleh sebuah gelombang bunyi yang merupakan hasil pancaran dari sumber bunyi tersebut. Mirip seperti gambar model efek Doppler, akan ada beberapa puncak gelombang yang teramati dengan nilai ο¬ yang sama sebagai jarak pisah puncak-puncak tersebut. Laju perambatan senilai (V + VL) akan dimiliki oleh puncak gelombang yang posisinya sedang bergerak mendekati si pendengar, kemudian dapat dirumuskan sebagai berikut: ππ = π+ππ ο¬ = π+ππ π/ππ (1.1) Kalau contoh sebelumnya belum mengandung vs karena sumbernya dianggap stationer, maka kini akan ada variabel vs yang menggambarkan seberapa cepat sebuah sumber bunyi yang juga ikut bergerak. V sendiri adalah besaran untuk memberikan informasi mengenai laju gelombang yang sifatnya relatif terhadap udara, yang mana besarnya ditentukan atas dasar sifat-sifat medium yang tidak berubah v/fs sudah tidak lagi digunakan untuk menjelaskan panjang gelombang periode T=1/fs adalah waktu yang digunakan untuk pemancaran sebanyak satu siklus gelombang. Gelombang akan berjalan sejauh vT=vs/fs jarak yang terdapat diantara puncak-puncak gelombang yang berurutan didefinisikan sebagai panjang gelombang. Nilainya ditentukan oleh gelombang juga pergeseran relatif sumber. π+π ππ = π+ππ ππ (1.2) π Persamaan diatas digunakan untuk sumber dan pendengar yang sama-sama bergerak (Young, 2003). Pencitraan medis yang disertai dengan pengukuran terhadap aliran darah menggunakan color flow ultrasonography hanyalah contoh dari sekian banyak aplikasi berbasis efek Doppler. Ultrasonography nya dilakukan diarteri dan bagian karotid. Aplikasi pemanfaatan ini menggunakan ekokardiogram yang dinilai mampu serta akurat digunakan untuk aliran darah, kecepatan darah, dan juga untuk jaringan jantung yang bahkan dapat dilakukan pada sembarang titik. Ini berkat penerapan dari adanya fenomena efek Doppler. Pengukuran kecepatan dengan efek Doppler ini akan diterapkan di area dan fungsi katup jantung, mendeteksi keadaan yang tidak normal pada daerah sisi jantung, dan perhitungan curah darah jantung. Efek Doppler menghitung pergeseran fase ketikan sinyal yang diterima tiba hasil kiriman daripemeriksaan dengan ultrasound. Pengukuran kecepatan aliran darah diarteri dan juga vena berdasarkan efek Doppler adalah alat yang efektif untuk diagnosis masalah vaskular seperti stenosis (Petrescu, 2015). BAB II METODOLOGI 2.1 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalan percobaan ini adalah 1 buah function generator, 2 buah digital counter, 1 buah tweeter loudspeaker, 1 buah precision metal rails, 1 buah measuring trolley, 1 buah universal microphone, 2 buah fork-type light barriers, 1 buah control unit, 1 buah constantan wire, 1 buah saddle base, kabel, dan stopwatch. 2.2 Tata Laksana Percobaan Dihubungkan alat-alat yang sudah dirangkai ke stop kontak jika arus listrik dibutuhkan. Ditentukan dibagian measuring trolley, bahwa tweeter loudspeaker atau universal microphone yang dipasang. Disesuaikan dengan yang dibutuhkan saat praktikum (sumber atau pendengar yang digerakkan). Juka sudah dapat diaktifkan, kedua digital counter dinyalakan. Digital counter 1 diatur function mode nya menjadi s. Sunyal input dan output juga ditentukan. Digital counter 2 diatur function mode nya ke kHz. Sinyal generator dinyalakan. Diatur nilai frekuensi sumber pada sinyal generator 2000 Hz. Percobaan untuk sumber atau pengamat yang didekati, maka tweeter loudspeaker atay universal microphone yang dipasang pada measuring trolley mula-mula ditempatkan diposisi paling jauh (dekat control unit). Control unit diperhatikan, tombol pemutar pada control unit diputar ke kanan. Saklar ON/OFF conto; ditekan dan segera dimatikan kembali jika fork-type light borriers kedua sudah dilewati. Sebelumnya jarak kedua barriers diatur 0,5 m atau 50 cm. Dicatat waktu dan frekuensinya. Counter digital untuk waktu distop terlebih dahulu sebelum dirun kembali. Diambil 5 data untuk sumber atau pendengar yang didekati. Jika 2000 Hz sudah diambil datanya, frekuensi pada sinyal generator diubah ke 4000 Hz. Percobaan dilakukan kembali. Untuk sumber atau pendengar yang dijauhi, maka measuring trolley mula-mula ditempatkan dari jarak paling dekat. Posisi fork-type light barriers ditukar. Sinyal input pada digital counter t diatur. Control unit diputar tombolnya ke kiri. Pengambilan data dimulai. Dilakukan untuk setiap frekuensi. Digunakan stopwatch (dari handphone) jika digital counter untuk waktu tidak dapat digunakan (eror). BAB III ANALISIS DAN PEMBAHASAN 3.1. Data Hasil Percobaan 3.1.1. Data Praktikum 3.1.1.1. Pendengar Bergerak dan Sumber Diam S = 0,5 m No f0 (Hz) Mendekat t (s) f+ (Hz) 4,35 145 4,26 151 4,05 108 4,25 143 3,65 172 3,87 267 3,20 156 3,55 114 3,57 136 3,51 178 + 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 2000 4000 Menjauh t (s) f- (Hz) 3,93 162 3,28 136 3,49 133 4,49 225 4,83 223 4,75 163 4,15 46 4,59 199 4,56 199 4,40 202 - 3.1.1.2. Sumber Bergerak dan Pendengar Diam S = 0,5 m No 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 f0 (Hz) 2000 4000 t+ (s) 3,16 3,57 3,45 3,45 4,06 3,66 3,95 3,4 3,22 3,72 Mendekat f+ (Hz) 486 282 291 291 291 291 291 291 291 291 Menjauh t- (s) f- (Hz) 3,18 291 3,15 291 4,08 291 2,9 291 4,06 291 3,17 291 3,09 291 3,21 291 4,21 291 3,21 291 3.1.2. Data Simulasi 3.1.2.1. Sumber Bergerak dan Pendengar Diam S = 0,5 m No f0 (Hz) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 2000 4000 Mendekat t+ (s) f+ (Hz) 9,46 2000 9,51 1999 9,52 2003 9,52 2003 9,57 2000 9,5 3965 9,46 3965 9,52 3965 9,43 3971 9,58 3971 3.2. Perhitungan 3.2.1. Perhitungan Percobaan 3.2.1.1. Pendengar Bergerak dan Sumber Diam S = 0,5 m Vo = 340 m/s ο· π π£ππ = π‘ = β― (π⁄π ) π t- (s) 9,51 9,53 9,53 9,58 9,57 9,5 9,48 9,47 9,41 9,41 Menjauh f- (Hz) 1997 1997 1994 1993 1994 3950 3925 3924 3924 3924 ∑ π£ππ = β― (π⁄π ) ο· π£π = Μ Μ Μ ο· π + = ππ (1 + π£ ) = β― (π»π§) ο· π Μ Μ π£Μ Μ π π’ Μ Μ π£Μ Μ π − π = ππ (1 − π£ ) = β― (π»π§) π’ 2 Μ Μ Μ Μ | √∑ |π£ππ −π£ π = β― π⁄π ο· πΏπ£π = ο· πΎπ π£π = ο· π£π = (π£ Μ Μ Μ π ± πΏπ£π ) … . π⁄π π(π−1) πΏπ£π Μ Μ π£Μ Μ π π₯100% 3.2.1.2. Sumber Bergerak dan Pendengar Diam S = 0,5 m Vu = 340 m/s ο· π π£ππ = π‘ = β― (π⁄π ) π ∑ π£ππ = β― (π⁄π ) ο· π£π = Μ Μ Μ ο· π + = ππ (1 + π£ ) = β― (π»π§) ο· π Μ Μ π£Μ Μ π π’ Μ Μ π£Μ Μ π − π = ππ (1 − π£ ) = β― (π»π§) π’ 2 Μ Μ Μ Μ | √∑ |π£ππ −π£ π = β― π⁄π ο· πΏπ£π = ο· πΎπ π£π = ο· π£π = (π£ Μ Μ Μ π ± πΏπ£π ) … . π⁄π 3.2.2. Perhitungan Simulasi π(π−1) πΏπ£π Μ Μ π£Μ Μ π π₯100% 3.2.2.1. Sumber Bergerak dan Pendengar Diam S = 0,5 m Vu = 340 m/s ο· π π£ππ = π‘ = β― (π⁄π ) π ∑ π£ππ = β― (π⁄π ) ο· π£π = Μ Μ Μ ο· π + = ππ (1 + π£ ) = β― (π»π§) π Μ Μ π£Μ Μ π π’ Μ Μ π£Μ Μ π ο· π = ππ (1 − π£ ) = β― (π»π§) ο· πΏπ£π = ο· πΎπ π£π = ο· π£π = (π£ Μ Μ Μ π ± πΏπ£π ) … . π⁄π − π’ 2 Μ Μ Μ Μ | √∑ |π£ππ −π£ π π(π−1) πΏπ£π Μ Μ π£Μ Μ π = β― π⁄π π₯100% 3.3. Grafik 3.3.1. Percobaan 3.3.1.1. Pendengar Bergerak Mendekat dan Sumber Diam Frekuensi 2000 Hz + −1 ο· ∑π£ 6,10π₯10 πΜ = ππ = 5 ο· ∑π 719 πΜ = π = 5 = 143,8 π»π§ ο· (244−60) βπ πΜ = βπ = (1,31π₯10−1 −1,19π₯10−1 ) = 15333 m/s ο· πΏπ = ο· πΎππ = π = πΜ ± πΏπ = 15333 ± 0,97 π ο· = 1,22π₯10−1 π⁄π + π¦π −π¦π = (280−0) = 0,97 2π¦Μ 2π₯143,8 πΏπ 0,97 π₯100% = π₯100% Μ π 15333 = 6,32π₯10−5 % Frekuensi 4000 Hz + −1 ο· ∑π£ 7,10π₯10 πΜ = ππ = 5 ο· ∑π 851 πΜ = π = 5 = 170,2 π»π§ ο· (210−144) βπ πΜ = βπ = (1,58π₯10−1 −1,31π₯10−1 ) = 3556 m/s ο· πΏπ = ο· πΎππ = = 1,82π₯10−4 % π = πΜ ± πΏπ = 3556 ± 0,65 m/s ο· = 1,42π₯10−1 π⁄π + π¦π −π¦π = (270−50) = 0,65 2π¦Μ 2π₯170,2 πΏπ 0,65 π₯100% = π₯100% Μ π 3556 3.3.1.2. Pendengar Bergerak Menjauh dan Sumber Diam Frekuensi 2000 Hz + −1 ο· ∑π£ 6,37π₯10 πΜ = ππ = 5 ο· ∑π 879 πΜ = π = 5 = 175,8 π»π§ ο· (227−74) βπ πΜ = βπ = (1,43π₯10−1 −1,03π₯10−1 ) = 3825 m/s ο· πΏπ = ο· πΎππ = = 1,96π₯10−4 % π = πΜ ± πΏπ = 3825 ± 0,78 π/s ο· = 1,27π₯10−1 π⁄π + π¦π −π¦π = (301−28) = 0,78 2π¦Μ 2π₯175,8 πΏπ 0,78 π₯100% = 3825 π₯100% Μ π Frekuensi 4000 Hz + ο· ∑ π£π 3,77 πΜ = π = 5 = 7,54π₯10−1 π⁄π ο· ∑π 809 πΜ = π = 5 = 161,8 π»π§ ο· (325−5) βπ πΜ = βπ = (1,1−0,3) = 400 m/s ο· πΏπ = ο· πΎππ = π = πΜ ± πΏπ = 400 ± 1,23 π ο· + π¦π −π¦π = (350−(−48) = 1,23 2π¦Μ 2π₯161,8 πΏπ 1,23 Μ π₯100% = 400 π₯100% π = 0,31% 3.3.1.3. Sumber Bergerak Mendekat dan Pendengan Diam Frekuensi 2000 Hz + −1 ο· ∑π£ 7,11π₯10 πΜ = ππ = 5 ο· ∑π 1641 πΜ = π = 5 = 328,2 π»π§ ο· (486−9) βπ πΜ = βπ = (1,47π₯10−1 −1,25π₯10−1 ) = 21182 m/s ο· πΏπ = ο· πΎππ = π = πΜ ± πΏπ = 21182 ± 0,98 π ο· = 1,42π₯10−1 π⁄π + π¦π −π¦π = (625−9) = 0,98 2π¦Μ 2π₯328,2 πΏπ 0,98 π₯100% = π₯100% Μ π 21182 = 4,62π₯10−3 % Frekuensi 4000 Hz + −1 ο· ∑π£ 7,00π₯10 πΜ = ππ = 5 ο· ∑π 1455 πΜ = π = 5 = 291 π»π§ ο· (400−249) βπ πΜ = βπ = (1,55π₯10−1 −1,37π₯10−1 ) = 5392 m/s ο· πΏπ = ο· πΎππ = π = πΜ ± πΏπ = 5392 ± 0,43 π ο· = 1,4π₯10−1 π⁄π + π¦π −π¦π = (410−150) = 0,43 2π¦Μ 2π₯291 πΏπ 0,43 Μ π₯100% = 5392 π₯100% π = 7,97π₯10−5 % 3.3.1.4. Sumber Bergerak Menjauh dan Pendengar Diam Frekuensi 2000 Hz + −1 ο· ∑π£ 7,34π₯10 πΜ = ππ = 5 ο· ∑π 1455 πΜ = π = 5 = 291 π»π§ ο· (400−73) βπ πΜ = βπ = (1,59π₯10−1 −1,25π₯10−1 ) = 9618 m/s ο· πΏπ = ο· πΎππ = π = πΜ ± πΏπ = 9618 ± 0,77 π ο· = 1,47π₯10−1 π⁄π + π¦π −π¦π = (450−0) = 0,77 2π¦Μ 2π₯291 πΏπ 0,77 Μ π₯100% = 9618 π₯100% π = 8,01π₯10−5 % Frekuensi 4000 Hz + −1 ο· ∑π£ 7,28π₯10 πΜ = ππ = 5 ο· ∑π 1455 πΜ = π = 5 = 291 π»π§ ο· (400−280) βπ πΜ = βπ = (1,62π₯10−1 −1,45π₯10−1 ) = 7059 m/s = 1,46π₯10−1 π⁄π + (400−50) πΏπ = ο· πΎππ = π = πΜ ± πΏπ = 7059 ± 0,60 π ο· 3.4 π¦π −π¦π ο· = = 0,60 2π¦Μ 2π₯291 πΏπ 0,60 π₯100% = π₯100% Μ π 7059 = 8,52π₯10−5 % Pembahasan 3.4.1 Analisa Prosedur 3.4.1.1 Fungs Alat Generator fungsi digunakan agar gelombang dapat dibangkitkan dalam bentuk sesuai kebutuhan. Frekuensi juga dihasilkan dengan generator fungsi. Dua digital counterdigunakan agar hasil t (waktu) dan frekuensi yang diukur dari percobaan dapat dihasilkan dan dapat diamati hasil pengukurannya dilayar digitar counter. Tweeter loudspeaker berfungsi sebagai sumber suara. Precision metal rails digunakan sebagai rel tempat measuring trolley yang dipasang speaker atau microphone agar dapat dijalankan maju dan mundur. Measuring trolley merupakan tempat diletakkannya speaker atau microphone yang digerakkan di atas rel nya (sepanjang precision metal rail). Universal microphone difungsikan sebagai pengamat atau pendengar pada percobaan. Fork type light barriers digunakan agar sinyal berangkat dan sinyal kedua (selain sinya berangkat) dapat dideteksi. Fork type light barriers juga digunakan agar waktu atau saat yang tepat control unit dimatikan dapat diketahui, yaitu pada saat barrier ke dua telah dilewati oleh measuring trolley. Control unit digunakan agar gerakan dari measuring trolley dapat dikontrol, hendak dijalankan atau diberhentikan. Gerak maju dan gerak mundur juga diatur dari control unit. Constanta wire digunakan karena dipasang dibagian belakang measuring trolley sehingga diatur agar trolley tidak keluar dari rel. Saddle base digunakan agar speaker atau microphone yang diposisikan sedang diam dapat dipasang. Kabel digunakan agar antar satu alat dengan alat lainnya dapat saling dihubungkan. Stopwatch agar waaktu dapat diukur. 3.4.1.2 Fungsi Prosedur Dihubungkan alat-alat ke stop kontak agar arus listrik dapat dialirkan ditujukan ke rangkaian percobaan. Dipasang speaker atau microphone pada measuring trolley agar dapat diketahui sumber atau pendengarkah yang akan digerakkan dan dijalankan. Digital counter 1 diatur agar satuan waktu yang diukur adalah sekon, dan sinyalnya diatur agar disesuaikan dengan kebutuhan praktikum (didekati atau dijauhi). Digital counter 2 diatur agar satuan frekuensi yang diatur adalah kHz. Generator fungsi dinyalakan agar ada sinyal yang dapat dikirimkan dan dideteksi oleh digital counter. Nilai frekuensi input diatur pada generator fungsi agar dapat disesuaikan dengan kebutuhan praktikum. Measuring trolley ditempatkan pada jarak terjauh dari saddle base agar percobaan didekati dapat dilakukan, setelah itu ditempatkan pada jarak terdekat agar microphone atau speaker yang diposisikan diam pada saddle base dapat dijauhi. Kedua digital counter ditekan tombol runnya agar siap digunakan. Control unit diputar pemutarnya kekiri untuk percobaan saddle base dijauhi sehingga measuring trolley dapat dijalankan mundur, sedangkan control unit diputar tombol pemutarnya ke kanan untuk percobaan saddle base yang didekati sehingga measuring trolley dapat dijalankan maju. Saklar ON/OFF contol unit ditekan agar measuring trolley dapat mulai digerakkan dan dihentikan kembali. Counter digital waktu distop sebelum dirun kembali agar waktu yang berbeda dengan pengukuran sebelumnya dapat diukur. Frekuensi input pada sinyal generator diganti agar dapat digunakan nilai frekuensi yang berbeda. Posisi fork type light barriers ditukar dan sinyal input diatur kembali pada digital counter waktu agar dapat disesuaikan dengan senyal berangkat dan sinyal kedatangan dari percobaan saddle base yang dijauhi. Stopwatch digunakan agar besaran waktu yang harus diambil datanya dapat tetap diukur apabila tiba-tiba digital counter 1 untuk waktu tidak dapat digunakan. 3.4.2 Analisa Hasil Data hasil simulasi diperoleh dari percobaan dengan sumber yang bergerak dan pendengar yang diam. Untuk percobaan yang mendekati pendengar, hasil simulasi telah berhasil menunjukkan hasil yang sesuai dengan literatur. Ada nilai frekuensi yang berhasil diperoleh lebih besar dari nilai f0 nya berkat adanya penguatan. Walaupun nilainya sama atau bahan lebih kecil dari f0 untuk percobaan sumber yang mendekati pengamat diam masih diperoleh dari hasil siulasi. Percobaan mendekati dengan nilai f0 = 4000 Hz memiliki hasil f+ yang semuanya < f0, namun nilainya memang tidak jauh dari selisihnya, dan apabila dibandingkan dengan f- dari hasil percobaan menjauhi pendengar, nilai f+ tersebut masih lebih besar. Percobaan untuk f0 dan juga f1 nya pada percobaan langsung menggunakan alat, f1 dan f- yang diperoleh masih terlampau jauh dari nilai f0 nya. Hal ini karena frekuensi hasil pengukuran sudah bukan lagi berasal dari pelemahan atau penguatan bunyi dari sumber suara, melainkan sudah dipengaruhi oleh noise dan juga peristiwa interferensi bunyi didalam ruangan tempat praktikum dilaksanakan. Menurut literatur, semakin cepat pengamat bergerak mendekati sumber bunyi, maka semakin sering gelombang bunyi yang ia rasakan sehingga frekuensi yang dirasakan semaikin besar. Sebaliknya, semakin cepat pengamat bergerak menjauhi sumber bunyi, maka semakin kecil frekuensi yang dapat dirasakan. Data hasil percobaan untuk pendengar bergerak dan sumber diam pun sebagian besar juga telah sesuai dengan literatur. Adapun kesalahan dalam pengambilan data, salah satunya yaitu ketidaktepatan saat menekan stopwatch bersamaan dengan dijalankan dan diberhentikannya measuring trolley ketika sudah melewati fork type light barrier ke dua. Keadaan dari alat-alat yang dgunakan juga sangat berpengaruh. Pada percobaan awal sumber bergerak dan pendengar diam, hasil f+ dengan f0 = 2000 Hz masih sangat sesuai dengan literatur, yakni semakin besar kecepatan sumber bergerak mendekati pengamat, maka akan semakin besar pula frekuensinya. Namun, sebab noise dan juga keadaan didalam ruangan praktikum, maka frekuensi yang terus muncul dilayar digital counter 2 hanyalah angka 291 Hz. Dari hasil percobaan, juga dapat diamati bahwa kecepatan sumber, kecepatan suara diudara, dan frekuensi sumber mempengaruhi nilai dari frekuensi yang dirtangkap oleh universal microphone. Grafik percobaan untuk pendengar yang bergerak dan sumber diam memiliki nilai kesalahan relatif yang lebih besar jika dibandingkan dengan percobaan sumber bergerak dan pendengar diam. Hal ini wajar karena nilai kr besar yang diperoleh turut dipengaruhi oleh variasi daa frekuensiyang masih dapat ditampilkan oleh digital counter 2, sedangkan pada percobaan sumber bergerak dan pendengar diam, variasi frekuensi tidak didapat. Penggunaan nilai frekuensi yang berbeda berpengaruh terhadap perbedaan nilai panjang gelombang yang diperoleh. Umumnya, semakin tinggi frekuensinya, maka panjang gelombangnya semakin kecil. Dari hasil percobaan, ο¬ lebih besar justru diperoleh dari percobaan dengan f0 = 2000 Hz. Percobaan mendekati juga seharusnya mempunyai nilai ο¬ yang lebih kecil daripada percobaan yang menjauhi. Namun, dari hasil grafik yang diperoleh belum bisa sesuai dengan literatur. Penguatan dan pelemahannya saja belum berhasil terbukti dari data percobaan secara keseluruhan (hanya berhasil pada beberapa data). Belum lagi, adanya faktor noise dan juga interferensi bunyi yang turut mempengaruhi nilai f yang diukur. Sehingga masih ditemukan kesalahan dalam menentukan panjang gelombang. ` terdapat perbedaan kondisi antara pengamat yang bergerak mendekati sumber dan pengamat yang menjauhi sumber bunyi. Apabila pengamat diam, dalam selang waktu t detik penerima telah menerima gelombang sebanyak vt/ο¬. Selama t detik, pengamat bergerak sejauh d = vp x t. Hal ini berarti banyaknya gelombang yang diterima pengamat bertambah sebanyak gelombang vpt/ο¬, sehingga jumlah gelombang yang diterima adalah sebagai berikut, ππ‘ ο¬ + ππ π‘ ο¬ = ππ‘ +ππ π‘ ο¬ Frekuensi gelombang yang diterima (f ‘) sama dengan jumlah gelombang per detik. π′ = ππ‘ +ππ t ο¬ t = π+ππ ο¬ Dengan demikian, laju gelombang relatif terhadap pengamat adalah v’ = v+vp dimana v adalah kecepatan bunyi di udara (dianggap udara diam) dan vp adalah kecepatan pengamat. Dengan demikian frekuensi pengamat yang baru adalah π′ = π+ππ ο¬ v Karena ο¬ = f , maka π+ππ π′ = ( v ) = (1 + π£π π£ )π (3.1) Berbeda dengan pengamat bergerak menjauhi sumber bunyi yang sedang diam. Apabila pengamat diam, dalam selang waktu t detik penerima telah menerima gelombang sebanyak vt/ο¬. Selama t detik,pengamat bergerak sejauh d=vp x t. Hal itu berarti, banyaknya gelombang yang diterima pengamat bertambah sebanyak gelombang vpt/ο¬, sehingga jumlah gelombang yang diterima adalah ππ‘ ο¬ + ππ π‘ ο¬ = ππ‘ −ππ π‘ ο¬ Frekuensi gelombang yang diterima (f’) sama dengan jumlah gelombang per detik π′ = ππ‘ −ππ t ο¬ t = π−ππ ο¬ Laju gelombang relatif terhadap pengamat adalah v’=v-vp dimana v adalah kecepatan bunyi udara. Frekuensi baru adalah π′ = π−ππ ο¬ v Karena ο¬ = f , maka π−ππ π′ = ( v ) π = (1 − π£π π£ )π (3.2) Dua hal pertama yang mempengaruhi frekuensi pendengar saat praktikum adalah noise dan juga fenomena interferensi bunyi di dalam ruangan. Noise sendiri adalah sinyal gangguan (pada praktikum sifatnya adalah akustik / suara) yang hadir dalam rangkaian listrik percobaan efek Doppler ini dalam bentuk gangguan yang bukan merupakan sinyal yang diinginkan. Seharusnya, frekuensi suara yang dihasilkan oleh loudspeaker untuk kemudian dapat ditangkap oleh microphone besarnya adalah sama atau pas sesuai dengan sinyal input yang telah diatur pada generator fungsi. Akan tetapi, karena praktikum dilangsungkan di dalam satu ruangan secara bersamaan dengan praktikum lainnya yang juga menghasilkan bunyi dari alatnya, maka suara yang demikian juga ikut ditangkap oleh microphone. Gelombang bunyi juga mempunyai sifat yaitu dapat berinterferensi. Interferensi dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi dan interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Karena suara di dalam ruangan yang jauh lebih berisik daripada loudspeaker, maka bunyi dari loudspeaker pun tertutupi oleh bunyi-bunyi lain di dalam ruangan. Teknologi elektronika telah banyak diterapkan dalam sistem pengukuran, hal tersebut sangat membantu pekerjaan dalam penelitian atau pencarian data yang diamati. Hanya saja peralatan tersebut banyak yang masih bersifat semiotomatis sehingga masih memerlukan tenaga dan waktu dalam pengerjaannya. Melalui komputasi, dapat dilakukan suatu pemrograman untuk merancang prototipe yang mampu memanfaatkan gelombang ultrasonik sebagai pengukur kecepatan fluida dengan metode efek Doppler berbasis mikrokontroller. Bagian sensitivitas sensor ultrasonik terhadap kecepatan fluida yang mengalir di dalam suatu pipa mwlalui simulasi ini lah yang mampu mengukur perubahan perubahan frekuensi gelombang ultrasonik pada program yang dipancarkan ke aliran fluida terhadap frekuensi yang diterima oleh transduser. BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Semakin cepat pengamat mendekati sumber bunyi, maka semakin sering gelombang bunyi yang ia rasakan, sehingga frekuensi yang diterima akan semakin besar. Semakin cepat pengamat bergerak menjauhi sumber bunyi, semakin kecil frekuensi yang dirasakan. Nilai dari kecepatan sumber pada saat mendekati pendengar lebih lebih kecil dibandingkan kecepatan sumber pada saat menjauhi pendengar. Semakin besar kecepatan sumber bergerak mendekati pendengar, maka akan semakin besar pula frekuensinya. Kecepatan sumber suara, kecepatan suara di udara, dan frekuensi sumber mempengaruhi nilai dari frekuensi yang ditangkap oleh pendengar. 4.2 Saran Noise ataupun interferensi bunyi yang mengganggu tidak boleh dibiarkan terjadi pada saat praktikum efek Doppler secara terus menerus, sehingga praktikum ini harus dilakukan di ruangan tersendiri untuk meminimalisir gangguan. DAFTAR PUSTAKA Petrescu, F.I.T. 2012. A New Doppler Effect. Norderstedt : Create Space Independent Publishing Platform. Petrescu, F.I.T. 2015. Improving Medical Imaging and Blood Flow Measurement by Using A New Doppler Effect Relationship. American Journal of Enginering and Applied Sciences. Vol. 8, 587. Young, H.D. 2003. Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Tujuan dari praktikum ini yaitu agar dapat ditentukan kecepatan jalar gelombang dengan digunakan pipa kund. 1.2 Tinjauan Pustaka Gelombang mekanik yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari adalah gelombang longitudinal. Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal dalam medium, biasanya udara. Hal ini karena kepekaan dari telinga manusia yang dapat mendengar bunyi meskipun intensitasnya rendah. Bunyi dapat merambat melalui udara dan sembarang gas, cairan, atau benda padat. Gelombang sinusoidal yang memiliki frekuensi, amplitudo, dan panjang gelombang tertentu merupakan gelombang bunyi yang paling sederhana. Jangkauan frekuensi yang dapat didengar manusia yaitu sekitar 20-20.000 Hz. Tetapi, ada juga bunyi yang serupa dengan frekuensi diatas (ultrasonic) dan dibawah (infrasonic) jangkauan pendengaran manusia. Gelombang bunyi dapat berjalan menyebar ke segala arah dimana amplitudonya bergantung pada jarak dan arah dari sumber. Perubahan tekanan di berbagai titik juga dinamakan sebagai gelombang bunyi (Young & Freedman, 2003). Jarak dua puncak yang diukur pada titik yang sama dinamakan panajng gelombang (λ). Ketika waktu tiap panjang gelombang yang berbeda konsisten, maka jumlah waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak ditunjukkan dengan rumus kecepatan sebagai berikut. π v = π = π .π . . . . (1.1) Kecepatan dari panjang gelombang tergantung pada percepatan dari panjang gelombang terakhir sehingga dapat digunakan rumus berikut ini πΉ a=π . . . . (1.2) Untuk menentukan kecepatan gelombang, terdapat dua faktor yang sangat penting, yaitu tegangan total pada medium kemudian berat medium yang dibagi dengan total panjangnya (x). Percepatan dan kecepatan saling berhubungan, dimana kuadrat kecepatan sama dengan tegangan total massa/panjang sehingga dihasilkan persamaan sebagai berikut (Standiff, 2011). πΉ v = √π₯ . . . . (1.3) Frekuensi gelombang bunyi yang dinyatakan dalam Hz atau 1 kiloHertz (1 kHz) dinamakan laju sumber osilasi. Amplitudo dari gelombang suara merupakan jumlah kompresi dan fraksi udara yang dihasilkan dari gerakan bola. Panjang gelombang suara yang disimbolkan dengan lamda (π) merupakan jarak antara dua puncak kompresi yang berdekatan dengan gelombang saat bergerak di udara. Panjang gelombang ini bergantung pada cepat gelombang suara bergerak. Ketika semakin ceoat perjalanan gelombang, maka jarak yang dihasilkan lebih besar antar puncak (Rumsey, 2006). Gelombang kompresi longitudinal dalam medium material di antaranya udara, air, dan baja dinamakan gelombang bunyi. Perambatan gelombang yang bisa didengar manusia yaitu antara frekuensi 20 Hz-20.000 Hz. Gelombang dengan nilai frekuensi di bawah 20 Hz dinamakan gelombang infrasonic sedangkan gelombang dengan nilai frekuensi diatas 20.000 Hz dinamakan gelombang ultrasonic. Laju bunyi dalam suatu gas ideal dengan molekul M dan T sebagai temperature absolut, maka laju bunyi (v) dapat dirumuskan sebagai berikut: v=√ Ι£π π . . . . (1.4) π Kemudian untuk laju gelombang kompresi dalam material-material dapat dirumuskan sebagai berikut: ππππ’ππ’π v = √πππ π π πππππ . . . . (1.5) (Hecth and Frederick, 2006). Aplikasi dari gelombang bunyi banyak sekali. Salah saunya Echosounder yang merupakan sebuah alat yang berfungsi sebagai pengukur kedalaman air dengan dikirimkannya tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echosounder kembali ke dasar air. Echosounder biasanya digunakan sebagai pengukur kedalaman laut. Data yang dihasilkan merupakan hasil dari pemancaran gelombang bunyi yang kemudian memantul dan diterima oleh penerima sinyal dari alat tersebut. BAB II METODOLOGI 2.1 Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada percobaan pengukuran panjang gelombang bunyi antara lain yaitu 1 fungsi generator, 1 digital counter, 1 universal microphone, 1 loudspeaker, 1 tabung pipa kund, 1 precision metal rail, 1 set kabel-kabel penghubung, 1 set batang penyangga, dan 1 osiloskop. 2.2 Tata Laksana Percobaan Pada percobaan ini dilakukan beberapa tahapan. Pertama microphone dihidupkan kemudan frekuensi akustik diatur untuk variasi frekuensi. Selanjutnya dicek apakah daerah frekuensi audio masih dipenuhi dengan digunakan alat ukur frekuensi. Lalu microphone digerakkan di sepanjang rel, dimulai dari ujung luar pipa kund sampai sejauh mungkin microphone dapat masuk dalam pipa kund. Kemudian diamti posisi microphone untuk keadaan rapatan yaitu ditandai dengan diperolehnya intensitas maksimum yang dibaca pada layar oscilloscope dan jarak dicatat antara rapatan yang satu dengan yang lainnya. Langkah tersebut dilakukan sebanyak lima kali untuk setiap frekuensi. Frekuensi divariasikan sebanyak lima macam kemudian dilakukan pengambilan data sesuai dengan langkah yang telah dijelaskan. BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN 3.1 Data Hasil Percobaan 3.1.1 Data Hasil Percobaan Langsung Frekuensi(Hz) Time/Div(ms) Volt/Div(Volt) Div T (s) Frekuensi(Hz) 2000 0.2 1.4 2.2 0.00044 2272.7 3000 0.1 1 1.8 0.00018 555.6 4000 0.1 1 1.4 0.00014 7142.9 5000 0.1 1 1.6 0.00016 6250 6000 0.1 2 1.2 0.00012 8333.3 Frekuensi Letak (m) (Hz) P1 P2 P3 P4 P5 2272.7 0.01 0.15 0.02 0.33 0.04 5555.6 0.023 0.072 0.09 0.12 0.135 7142.9 0.023 0.047 0.055 0.09 0.125 6250 0.01 0.04 0.07 0.105 0.13 8333.3 0.007 0.016 0.03 0.048 0.06 3.1.2 Data Hasil Simulasi Frekuensi 3.2 Letak (m) (Hz) P1 P2 P3 P4 P5 2000 0.08 0.16 - - - 3000 0.018 0.07 0.13 0.24 - 4000 0.01 0.058 0.107 0.15 0.179 5000 0.025 0.06 0.1 0.13 0.18 6000 0.03 0.06 0.09 0.115 0.145 Perhitungan 3.2.1 Percobaan Langsung ο f = 2272.7 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.02 – 0.01 = 0.01 m ο f = 5555.6 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.09 – 0.023 = 0.067 m ο f = 7142.9 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.055 – 0.023 = 0.032 m ο f = 7142.9 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.055 – 0.023 = 0.032 m ο f = 6250 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.07 – 0.01 = 0.06 m ο f = 8333 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.03 – 0.007 = 0.023 m 3.2.2 Percobaan Simulasi ο f = 2000 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = (P2 – P1) x 2 = (0.16 – 0.08) x 2 = 0.16 m π2 = 0 ο f = 3000 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.107 – 0.01 = 0.097 m ο f = 4000 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.1 – 0.025 = 0.075 m ο f = 5000 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.1 – 0.025 = 0.075 m ο f = 6000 Hz πn = Pn+2 – Pn = . . . m π1 = P3 – P1 = 0.09 – 0.03 = 0.06 m 3.3 Grafik 3.3.1 Grafik Percobaan Panjang gelombang (m) Hubungan λ dengan Frekuensi 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 y = 85,105x-0,869 R² = 0,9002 0,02 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 Frekuensi (Hz) v = 85,11 m/s 3.3.2 Grafik Simulasi Panjang gelombang (m) Hubungan λ dengan Frekuensi 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 y = 1,4637x-0,348 R² = 0,2544 0 1000 2000 3000 4000 Frekuensi (Hz) 5000 6000 7000 v = 1,46 m/s 3.4 Pembahasan 3.4.1 Analisa Prosedur Peralatan yang digunakan pada percobaan ini diantaranya fungsi generator sebagai pengatur frekuensi output yang akan digunakan dalam percobaan. Universal microphone sebagai pendeteksi rapatan dan regangan pada pipa Kundt. Loudspeaker sebagai sumber gelombang bunyi. Pipa kundt sebagai tempat gelombang bunyi yang mengalir dari loudspeaker. Precision metal rail sebagai tempat jalannya mikrofon agar bisa digerakkan maju mundur. Kabel penghubung sebagai penghubung antar alat sehingga menjadi rangkaian percobaan yang dapat dijalankan. Batang penyangga sebagai tempat merangkai alat. Oscilloscope untuk ditampilkannya amplitude tegangan maksimum dicatat sebagai letak perut. Penggaris sebagai alat pengukur panjang microphone yang mendekati atau masuk ke lubang ketika didapat gelombang maksimum. Percobaan diawali dengan kabel loudspeaker disambungkan ke signal generator. Signal generator dinyalakan dan diatur frekuensinya. Pada percobaan ini digunakan frekuensi 2.000, 3.000, 4.000, 5.000, dan 6.000 Hz. Signal generator dan universal microphone disambungkan ke oscilloscope. Hal ini agar letak perut diketahui dengan dilihat tinggi tegangan yang ditampilkan di oscilloscope. Time/div dan volt/div diatur sesuai dengan frekuensi output signal generator dan yang ditangkap microphone. Pada layar oscilloscope ditampilkan dua gelombang, gelombang tersebut dari loudspeaker dan berasal dari microphone, agar diketahui letak perut, microphone digerakkan maju pada pipa kundt. Letak perut didapatkan ketika amplitude tegangan maksimal, untuk letak perut kedua didapatkan dengan digerakkan maju hingga didapat tegangan maksimal lagi pada oscilloscope. 3.4.2 Analisa Hasil Percobaan pengukuran panjang gelombang didapatkan hasil data frekuensi ouput dan letak perut untuk tiap frekuensi. Hasil data tersebut kemudian digunakan untuk mencari panjang gelombang dan kecepatan gelombang. Pada percobaan langsung, diambil data hingga letak perut ke lima pada frekuensi 2.000 Hz, 3.000 Hz, 4.000 Hz, 5.000 Hz, dan 6.000 Hz, begitu juga untuk percobaan simulasi. Untuk percobaan langsung didapatkan letak perut 1 sampai perut 5, dimana panjang gelombang rata-rata tiap frekuensi semakin kecil dengan bertambahnya frekuensi. Hal ini sesuai dengan literature nilai panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi, dimana semakin besar nilai frekuensi maka semakin kecil nilai panjang gelombang. Percobaan simulasi yang telah dilakukan sebanyak lima kali pengambilan data sebagai letak perut, didapatkan nilai panjang gelombang rata-rata yaitu 0,08 m, 0,141 m, 0,0945 m, 0,0725 m, dan 0,0575 m. Dari data yang dihasilkan dapat diketahui bahwa pada panjang gelombang rata-rata pada frekuensi input 2.000 Hz, didapatkan panjang gelombang lebih kecil dan panjang gelombang rata-rata pada frekuensi 3.000 Hz. Hal ini tidak sesuai dengan literature, seharusnya semakin kecil frekuensi maka nilai panjang gelombang semakin besar. Ketidaksesuaian dengan literature disebabkan karena ketidaktelitian praktikan saat dilakukan simulasi. Grafik percobaan langsung didapatkan nilai v sebesar 85,11 m/s dan grafik percobaan simulasi didapatkan nilai v sebesar 1,46 m/s. v = π . π, nilai v berbanding lurus dengan frekuensi. Semakin tinggi nilai frekuensi maka nilai v akan semakin besar. Jika dilihat dari trendline untuk grafik percobaan didapatkan grafik yang semakin landau dengan bertambahnya frekuensi, hal ini sesuai dengan literayur dimana semakin bertambah frekuensi maka nilai panjang gelombang semakin kecil. Untuk grafik simulasi didapatkan grafik yang tidak memenuhi literature dimana nilai π1 < π2, hal ini disebabkan ketidaktelitian praktikan saat dilakukan percobaan. Resonansi merupakan peristiwa bergetarnya suatu benda karena adanya pengaruh getaran benda lain. Syarat terjadinya resonansi adalah frekuensi alami kedua sumber bunyi harus sama atau kelipatannya. Percobaan resonansi dilakukan dengan digunakannya garpu tala. 2 garputala tersebut memiliki frekuensi yang sama. Jika garpu tala A digetarkan maka garputala B akan ikut bergetar karena adanya resonansi. Salah satu percobaan agar resonansi dapat dibuktikan yaitu dengan dicelupkan ke tabung yang kedua ujungnya terbuka ke dalam air secara vertikal. Rumus resonansi pada tabung air sebagai berikut. π L = (2n-1) 4 Dengan, L = panjang kolom udara pada tabung air (cm) n = 1, 2, 3, … . . . . (3.1) n = 1 untuk resonansi 1 n = 2 untuk resonansi 2 π = panjang gelombang Pipa organa adalah elemen penghasil suara. Pipa tersebut akan beresonansi (mengeluarkan suara) pada nada tertentu. Pipa organa terbagi menjadi 2, yaitu pipa organa tertutup dan pipa organa terbuka. Pipa organa terbuka merupakan sebuah kolom udara atau tabung yang kedua ujung penampangnya terbuka. Kedua ujungnya berfungsi sebagai perut gelombang karena bebas bergerak dan ditengahnya ada simpul. Nada dasar Nada pertama Nada kedua Gambar 3.1 Bentuk gelombang pipa organa terbuka Pipa organa tertutup merupakan sebuah kolom udara atau tabung yang salah satu ujungnya tertutup (menjadi simpul) karena tidak bebas bergerak dan ujung lainnya terbuka (menjadi perut). Nada dasar Nada pertama Nada kedua Gambar 3.2 Bentuk gelombang pipa organa tertutup Ciri-ciri gelombang bunyi yaitu memerlukan medium untuk merambat, karena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik maka dalam perambatannya memerlukan medium. Dapat dipantulkan, hal ini dibuktikan bahwa pemantulan bunyi dalam ruangan tertutup dapat ditimblkan gaung. Gelombang bunyi dapat dibiaskan, terjadi ketika merambat dari satu medium ke medium lainnya dengan kerapatan berbebda. Gelombang bunyi mengalami difraksi ketika terjadi pembelokan arah gerak gelombang bunyi saat melewati celah atau bertemu dengan penghalang pada lintasan geraknya. Pada gelombang bunyi terjadi interferensi ketika mengalami gejala perpaduan gelombang yaitu interferensi konstruktif dan destruktif. Gelombang bunyi juga mengalami resonansi yaitu peristiwa bergetarnya suatu benda karena adanya getaran benda lain. Gelombang bunyi juga dapat dikutubkan (polarisasi) serta dapat diuraikan (dispersi). Berikut rumusan persamaan gelombang berjalan. Ι£ y = A sin 2π (ft ± π) Keterangan: A = Amplitudo (m) f = frekuensi (Hz) t = Waktu (s) π = Panjang gelombang (m) . . . . (3.2 ) BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa rapatan dan regangan gelombang bunyi sepanjang pipa kundt dapat dicari dengan diukurnya letak perut pada pipa kundt. Semakin besar frekuensi, maka panjang gelombang akan seakin kecil. Hal ini karena frekuensi berbanding terbalik dnegan panjang gelombang. Pipa Kundt yang digunakan adalah jenis pipa organa terbuka, kedua ujung penampangnya terbuka sehingga gelombang bunyi dari loudspeaker dapat masuk ke pipa kundt dan pada ujung satunya dideteksi oleh microphone. 4.2 Saran Berdasarkan percobaan yang dilakukan disarankan agar praktikan teliti dalam membaca hasil pengukuran agar dihasilkan data yang akurat. DAFTAR PUSTAKA Hecht, Eugene. Frederick J Bueche. 2006. Schaum Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga. Rumsey, F., and Tim Mc cornick. 2006. Sound and Recording. Amsterdam: Local Press. Standriff, Stephanie. 2011. Sound and Vibrations. Journal MSTA. 3(1) 48-54. Young, Hugh. Freedom, Roger. 2003. Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga. BAB I PENDAHULUAN 1.1.Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan ini adalah agar sifat interferensi gelombang bunyi dapat dibuktikan lewat peristiwa difraksi dari dua celah dan posisi per orde gelap dan terangdapat ditentukan dari hasil interferensi gelombang bunyi. 1.2.Tinjauan Pustaka Gelombang bunyi termasuk dalam gelombang tiga dimensi. Interferensi pada gelombang bunyi terjadi apabila terdapat minimal dua atau lebih sumber bunyi atau suara. Gelombang bunyi dapat saling memiliki kesamaan untuk nilai frekuensi dan sudut fasenya. Apabila gelombang tersebut merupakan hasil dari interferensi dua sumber, maka sumber tersebut dapat dikatakan koheren. Pada gmabra 1, gelombang sinusoidal yang bersifat identik dihasilkan oleh sebanyak dua loudspeaker. Titik maksimum dari gelombang bunyi pada waktu t digambarkan oleh bentuk busur setengah lingkaran ketika gelombang sinus mencapai titik maksimumnya mata busur pun akan terbentuk satu lamda menggambarkan selisih jarak dari busur yang saling berdekatan Ternyata, perpotongan terjadi antar busur dari kedua speaker. 8 lamda adalah jarak A dan C terhadap speaker bawah. Perkalian bulat βr=r2-r1 menggambarkan hubungan interferensi konstruktif (Bauer, 1959). βr= n n= 0, β1, β2, β3…. (interferensi konstruktif) (1.1) Gambar 1. Interferensi dua gelombang sinus identik Interferensi destruktif dapat diamati pada contoh berikut. Titik Q pada gambar 2 adalah posisi dari mikrofon hasil pergeseran yang sebelumnya ada di titik P. Jarak mikrofon ke pengeras suara 2 adalah d2, sedangkan jarak ke pengeras suara 2 adalah d2, sedangkan jarak ke pengeras suara 1 adalah (d2+/2). Setengah panjang gelombang adalah besar perbedaan jarak antar keduanya. Akibatnya, sebuah puncak negative dari pengeras suara satu akan tiba bersamaan bukan dengan puncak negative juga, melainkan dengan puncak positif dari pengeras suara yang lain. Fasenya berlawanan dengan perbedaan langkah sebesar setengah siklus, saat itulah terjadi interferensi destruktif. Apabila pengeras suara yang digunakan hanya satu, maka nilai amplitude yang berhasil diukur oleh mikrofon dapat berubah menjadi jauh lebih kecil. Amplitude totalnya bisa saja bernilai nol dengan syarat gelombang yang saling meniadakan di titik Q sebagai akibat dari nilai amplitude kedua pengeras suara besarnya sama (Young, 2003). Gambar 2. Kedua gelombang tiba di titik Qdengan perbedaan fasa setengah siklus karena panjang lintasannya berbedasebesar /2. Aplikasi interferensi salah satunya yaitu dapat dimanfaatkan untuk mengamati perubahan kemampuan ekolokasi pada kelelawar. Perilaku kelelawar akan diamati setelah diberi gangguan aktif berupa rangsangan interferensi heterospesifik. Sinyal yang digunakan pada penelitian adalah sinyal sinusoidal FM. Asal sinyalnya adalah dari kelelawar jenis T. brasiliensis. Kelelawar jenis ini dipilih karena dianggap paling efektif. Spesies yang menjadi sasaran untuk diamati adalah kelelawar Eptesicus fuscus atau jenis kelelawar coklat besar. Kelelawar coklat ini secara ekologis memang sering mengalami tumpang tindih dan berinterferensi dengan T. brasiliensis ternyata karena interferensi tersebut, dapat diketahui bahwa kedua spesies kelelawar sama-sama mencari makan di daerah yang sama, memiliki makanan yang serupa, juga berbagi komponen geografis satu sama lain. Penelitian dilakukan dengan menempatkan tiga ekor kelelawar E. fuscus pada sebuah ruangan yang didesain layaknya seperti kandang outdoor. Sinyal gangguan dari kelelawar T. brasiliensis telah direkam sebelumnya dan diputar secara sengaja terhadap kelelawar E. fuscus. Kelelawar diharapkan mampu mendeteksi dan berhasil memakan mangsanya yang sudah diikatkan pada sebuah tali. Panggilan sin FM dari kelelawar T. brosiliensis hanya direkam dibagian upsweep atau downsweep nya saja. Transmitter ultrasonik ditempatkan 1 m di bawah ngengat yang diikat dengan tali sebagai mangsa. Microphone disambungkan ke sebuah amplifier. Ternyata, playback sinyal dalam kandang semakin meningkat intensitasnya dan berlangsung secara kontinu tunggu kelelawar-kelelawar tersebut dapat melakukan kontak dengan target mangsanya dan berhasil menemukan posisinya. Penelitian ini juga berkaitan dengan menghitung waktu yang dibutuhkan kelelawar selama mencari lokasi target mangsanya dan ketika mendekati mangsa tersebut (Jones, dkk., 2018). BAB II METODOLOGI 2.1. Alat dan bahan Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini terdiri atas 1 buah universal microphone, 1 buat tweeter loudspeaker, 1 buah plat jarak, 1 buah function generator, 1 buah oscilloscope, 1 set papan difraksi dan beberapa buah kabel penghubung. 2.2. Tata Laksana Percobaan Jarak antara loudspeaker dengan papan difraksi diatur sejauh β40 cm dan jarak antara microphone dengan papan difraksi diatur sejauh β60 cm. Penempatan loudspeaker, pusat celah ganda dan microphone diatur agar terletak pada satu garis. Oscilloscope dan function generator dinyalakan. Frekuensi input masing-masing ditentukan terlebih dahulu nilai time/div yang digunakan agar jumlah div yang tepat untuk masing-masing frekuensi dapat dihitung. Setelah dihitung, 2000 Hz, 4000 Hz dan 5000 Hz secara berurutan adalah 0.5 ms/div untuk 1 div, 0.5 ms/div untuk 0.5 div dan 0.5 ms/div untuk 0.4 div. dari jumlah div yang telah diketahui, tombol pengatur frekuensi pada function generator diputar secara perlahan sehingga jumlah div untuk panjang 1 gelombang yang muncul pada layar oscilloscope sesuai dengan jumlah div yang telah dihitung. Microphone dipastikan sudah tepat berada di posisi 0 plat meter, lalu dicatat Vout nya. Microphone digeser ke kiri sejuah 5 cm. kemudian, dicatat Voutnya untuk pergeseran ke kiri sejauh 10 cm, 15 cm, 20 cm dan 25 cm. Jarak untuk setiap pergeseran (10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm) yang sama masih digunakan. Microphone digeser ke kanan lalu dicatat nilai Vout tiap pergeseran. Langkah percobaan dan pengukuran diulangi untuk 2 nilai frekuensi input lainnya, yaitu untuk 4000 Hz dan 5000 Hz. Setelah pengambilan data dengan frekuensi input 2000 Hz selesai dilakukan. BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN 3.1. Data Hasil Percobaan 3.1.1. Data Simulasi Frekuensi X (Hz) (cm) -5 -10 -15 -20 -25 2000 0 5 10 15 20 25 Vout (V) 0.84 0.6 0.44 0.2 0.32 0.68 0.76 0.88 0.48 0.32 0.2 Frekuensi X (Hz) (cm) -5 -10 -15 -20 -25 4000 0 5 10 15 20 25 Vout (V) 0.88 0.52 0.36 0.24 0.36 0.6 0.72 0.92 0.48 0.24 0.24 Frekuensi X (Hz) (cm) -5 -10 -15 -20 -25 5000 0 5 10 15 20 25 Vout (V) 0.84 0.52 0.32 0.2 0.44 0.64 0.72 0.84 0.44 0.2 0.2 Frekuensi X (Hz) (cm) -5 -10 -15 -20 -25 4000 0 5 10 15 20 25 Vout (V) 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.06 0.08 0.1 0.06 0.04 0.04 Frekuensi X (Hz) (cm) -5 -10 -15 -20 -25 5000 0 5 10 15 20 25 Vout (V) 0.08 0.06 0.06 0.1 0.08 0.1 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08 3.1.2. Data Percobaan Langsung Frekuensi X (Hz) (cm) -5 -10 -15 -20 -25 2000 0 5 10 15 20 25 Vout (V) 0.1 0.08 0.1 0.12 0.08 0.06 0.02 0.12 0.16 0.08 0.06 3.2 Grafik 3.2.1. Grafik Simulasi F = 2000 Hz Grafik hubungan posisi dengan Vout Vout (V) 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -30 -20 -10 0 10 20 30 x (cm) F = 4000 Hz Grafik hubungan posisi dengan Vout Vout(V) 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -30 -20 -10 0 10 20 30 x(cm) F = 5000 Hz Grafik hubungan posisi dengan Vout Vout (V) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -30 -20 -10 0 10 20 30 x (cm) 3.2.2. Grafik percobaan F = 2000 Hz Grafik hubungan posisi dengan Vout Vout (V) 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 -30 -20 -10 0 10 20 30 x (cm) F = 4000 Hz Grafik hubungan posisi dengan Vout Vout(V) 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 -30 -20 -10 0 10 20 30 x (cm) F = 5000 Hz Grafik hubungan posisi dengan Vout Vout(V) 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 -30 -20 -10 0 10 20 30 x(cm) 3.3. Pembahasan 3.3.1. Analisa Prosedur 3.3.1.1. Fungsi Alat Universal microphone digunakan agar muka gelombang bunyi yang mengalami interferensi dapat dideteksi. 1 buah tweeter loudspeaker digunakan sebagaisumber gelombang bunyi yang akan dilewatkan ke papan difraksi dan selanjutnya ditangkap oleh microphone. Plat jarak digunakan agar pergeseran microphone dapat diukur. Function generator digunakan agar sinyal dapat dibangkitkan dan dikirimkan ke tweeter loudspeaker sehingga gelombang bunyi dapat dibentuk. Frekuensi input juga diatur dengan function generator. Fungsi dari oscilloscope adalah agar bentuk gelombang input dari speaker dan gelombang output dari universal microphone dapat ditampilkan pada layarnya. Time/div dan div yang digunakan dapat ditentukan dengan digunakannya oscilloscope. Papan difraksi berfungsi sebagai tempat gelombang bunyi dari tweeter loudspeaker dibelokkan agar terjadi interferensi. Kabel digunakan agar universal microphone, function generator, oscilloscope dan tweeter loudspeaker dapat dihubungkan satu sama lain. 3.3.1.2. Fungsi Prosedur Jarak antara loudspeaker dan microphone terhadap papan difraksi ditentukan terlebih dahulu agar disesuaikan dengan posisi terbentuknya muka gelombang dari pola interferensi gelombang bunyinya. Loudspeaker, papan difraksi dan microphone diletakkan pada satu garis lurus agar gelombang bunyi dari speaker yang dibelokkan di papan difraksi dapat diterima tepat di posisi 0 sebagai posisi terjadinya interferensi maksimum. Time/div yang akan digunakan ditentukan terlebih dahulu agar dapat diketahui berapa jumlah div pada layar oscilloscope untuk panjang 1 gelombang sesuai dengan nilai frekuensi input yang digunakan. Jumlah div dihitung agar function generator dapat diputar tombol pengatur nilai frekuensinya, sehingga jumlah div untuk panjang satu gelombang yang dimunculkan pada layar oscilloso\copr srsruai drngan div hasil perhitungan sebelumnya. Langkah ini dilakukan agar kelebihan pengiriman sinyal dari function generator dapat dicegah dan sinyal yang dikirimkan ke speaker benar-benar memiliki frekuensi yang sama dengan nilai frekuensi input yang diinputkan. Tombol pengatur frekuensi pada function generator diputar agar sinyal dapat mulai dibangkitkan dan dikirimkan ke tweeter loudspeaker. Microphone digeser dan dihitung nilai Vout nya pada setiap pergeseran agar dapat dicari posisi interferensi maksimum yang terjadi untuk setiap frekuensi input. 3.3.2. Analisa Hasil Sensitivitas mrupakan salah satu sesifikasi penting yang dimiliki microphone. Spesifikasi ini menunnukkan kemmapuan microphone untuk mengubah tekanan akustik menjadi tegangan listrik. Idealnya, microphone dengan sensitivitas tinggi akan menghasilkan output tegangan tinggi, sehingga tidak memerlukan penguatan (amplification) yang lebih banyak apabila dibandingkan dengan microphone yang bersensitivitas rendah. Sebuah microphone yang ideal juga memiliki kapabilitas u ntuk menjaga agar noise (derau) yang diterima tetap dalam tingkat yang rendah. Hanya aka nada satu suara sebagai gelombang bunyi yang perluditerima sebagai suara yang perlu ditangkap sehingga tidak akan mudah berinterferensi dengan suara yang lain. Tangkapan suara dari microphone dapat dibedakan menjadi tiga. Amnidirectional, bidirectional dan cardiad. Tangkapan yang ideal digunakan pada universal microphone percobaan interferensi gelombang bunyi adalah jenis cardiad karena jenis ini hanya akan menangkap gelombang bunyi dati arah depan dan mengabaikan gelombang gangguan dari arah yang lain. Spesifikasi dari kualitas universal microphone bersensitivitas ideal tersebut berbeda dengan kenyataan pada universal microphone yang digunakan saat praktikum. Tangkapan gelombang bunyi yang berhasil dideteksi oleh mic pada jarak <2m dapat diakibatkan oleh adanya faktor noise yang terdapat di ruang praktikum. Selain itu, tempat yang bersebelahan dengan praktikum pemantulan bunyi membuat mic juga menangkap gelombang bunyi hasil pemantulan oleh cermin. Barang-barang di atas meja pun dapat memantulkan gelombang bunyi lalu dideteksi oleh mic. Partikel udara yang mengisi celah pada papan difraksi dapat mempengaruhi proses interferensi gelombang bunyi yang melaluinya. Akibatnya, intensitas dari frekuensi output muka gelombang yang ditangkap oleh mic pun juga dapat terpengaruh. Dari data yang diperoleh hasil hasil simulasi dan percobaan langsung, dapat dibuat grafik yang menggambarkan hubungan antara pergeseran microphone dengan nilai Vout. Grafik dari data hasil simulasi merupakan keadaan interferensi yang ideal. Interferensi maksimum untuk ketiga frekuensi input sama-sama terjadi di posisi 10 cm. berbeda dengan grafik hasil simulasi, grafik hasil percobaan langsung tidak dapat dijadikan informasi untuk posisi terjadinya interferensi maksimum dari hasil nilai Vout tertingginya. Hal ini dikarenakan adanya faktor-faktor yang dapat mempengaruhi proses intererensi bunyi yang terjadi selama praktikum berlangsung, sehingga grafik hasil percobaan langsung sifatnya masih berupa prediksi. Frekuensi 2000 Hz memiliki titik interferensi maksimum di antara posisi 10 cm dan 20 cm. Frekuensi 4000 Hz diantara -10 dan 0, sedangkan frekuensi 5000 Hz bertitik interferensi di antara -15 dan -25, serta antara -5 dan 5 cm. Titik-titik dari hasil percobaan langsung tersebut sifatnya masih prediksi posisi. Interferensi menunjukkan efek-efek fisis yang dapat timbul karena superposisi dua atau lebih deret gelombang, dilihat pada dua gelombang yang frekuensi dan amplitudonya sama yang menjalar dengan laju yang sama dalam arah x tapi dengan suatu perbedaan fase ∅ di antara kedua gelombang tersebut. Puncak sebuah gelombang dari hasil interferensi akan bersesuaian dengan puncak gelombang yang lain, begitu pula dengan lembahnya. Lembah gelombang yang satu akan bersesuaian dengan lembah gelombang yang lain. Interferensi idealnya dapat diikuti oleh gejala pelayangan bunyi. Pelayangan bunyi adalah bunyi keras dan bunyi lemah yang berulang secara periodic, sedangkan perbedaan terjadi pada fenomena interferensi bunyi saat praktikum. Sensitivitas mic yang mengalami gangguan juga mmebuat gelombang yang bukan hasil interferensi ikut ditangkap lalu dibaca oleh osiloskop. Interferensi pada praktikum juga masih mendapat banyak gangguan, seperti pantulan gelombang oleh barang-barang di sekitar. Banyaknya noise dalam ruangan juga interferensi yang dapat terpengaruh karena adanya partikel udara mengisi kisi atau celah. Seperti hal nya pada cahaya, bunyi pun dapat mengalami interferensi. Interferensi terjadi karena gelombang mengalami perpaduan dengan gelombang lainnya yang saling koheren. Koheren menjadi suatu syarat agar terjadi interferensi pada gelombang. Koheren mengisyaratkan gelombang yang berinterferensi memiliki amplitude dan frekuensi yng sama. Selama proses interferensi gelombang bunyi, maka akan terjadi suatu pola maksimum dan minimum dari perpaduan gelombang dengan istilah konstruktif untuk pola maksimum dan destruktif untuk pola minimum. Interferensi yang konstruktif akan menghasilkan bunyi nyang terdengar keras, sedangkan interferensi minimum menyebabkan bunyi melemah. Gambar 3. Interferensi gelombang Interferensi maksimum terjadi saat terbentuknya perut, sedangkan interferensi minimum terjadi saat terbentuknya simpul. Interferensi maksimum teramati jika beda jarak kedua sumber adalah βs = n.lamda , n = 1, 2, 3, …. (3.1) Interferensi minimum terjadi bila βs = n.lamda , n = 1, 2, 3, …. (3.2) Kita dapat mendengar bunyi yang berasal dari tembak atau dari balik bukit, meskipun tidak ada benda-benda di sekitar kita yang dapat memantulkan gelombang bunyi. Dalam fisika, peristiwa ini merupakan pembelokan energy yang dibawa oleh gelombang dan dikenal sebagai peristiwa difraksi. Peristiwa difraksi gelombang dapat dijelaskan dengan menggunakan teori Huygens. Menurut Huygens, setiap titik pada permukaan gelombang dapat dianggap sebagai sumber gelombang baru yang berbentuk lingkaran. Gelombang lingkaran yang berasal dari titik-titik di permukaan gelombang ini dikenal sebagai gelombang sekunder. Garis singgung pada permukaan gelombang sekunder ini akan memberikan muka gelombang baru semakin lebar celah, muka gelombang yang keluar dari celah semakin mirip dengan garis lurus, sehingga sinar-sinar gelombang yang arahnya tegak lurus terhadap muka gelombang ini tidak dapat mengalami pembelokan. Akan tetapi, jika celahnya sama semakin sempit, maka muka gelombang akan menyimpang dari garis lurus sehingga sinar-sinar gelombang yang menunjukkan arah penjalaran gelombang akan mengalami pembelokan yang lebih besar. Jadi, jika celahnya semakin sempit, pembelokannya akan semakin besar. Jika terdapat dua gelombang atau lebih menjalar dalam medium yang sama, maka pergeseran total yang dialami gelombang tersebut merupakan jumlah pergeseran dari masingmasing gelombang. Hal ini dikenal sebagai prinsip superposisi. Secara matematis, jika y1 (x,t) dan y2 (x,t) berturut-turut menunjukkan fungsi gelombang dari dua gelombang tali yang merambat dalam medium yang sama, maka pergeseran tali ketika dua gelombang itu berinteraksi akan memenuhi persamaan berikut. Y (x,t) = y1 (x,t) + y2 (x,t) (3.3) BAB IV PENUTUP 4.1. Kesimpulan Interferensi pada gelombang bunyi dapat terjadi karena gelombang mengalami perpaduan dengan gelombang lainnya yang saling koheren setelah melalui tahapan difraksi. Interferensi maksimum didapat nilai Vout yang paling besar, sedangkan interferensi minimum terjadi saat Voutnya bernilai paling kecil. Orde gelap dan terang interferensi terbentuk melalui proses difraksi, yaitu peristiwa pembelokan gelombang bunyi saat melewati kisi atau celah difraksi. Sensitivitas universal microphone saat praktikum sangat berpengaruh terhadap hasil yang diperoleh. Orde gelap diperoleh saat difraksi memiliki intensitas minimum dan orde terang intensitasnya bernilai paing tinggi. 4.2. Saran Sebaiknya faktor-faktor yang sangat mengganggu jalannya praktikum seperti banyaknya noise dalam ruangan dan juga pemantulan bunyi dari benda-benda yang ikut ditangkap oleh mic tidak boleh dibiarkan terus menerus. Praktikum ini lebih baik dilakukan di ruangan terpisah dengan praktikum lainnya. DAFTAR PUSTAKA Bauer , W. 2011. University Physics with Modern Physics. New York City: Mc. Graw Hill Jones, T. K., Melville, J. W., William, E. C. 2018. Active Acoustic Interference Elicits Echolocation Changes Heterospesific Bats. Journal of Experimental Biology. Vol. 221, hal.2. Young, H. D. 2003. Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Tujuan Pada praktikum pemantulan gelombang akan dibuktikan adanya sifat pemantulan gelombang longitudinal. Selanjutnya dapat pula dibuktikan hukum pemantulan gelombang dengan sudut datang sama dengan sudut pantul. 1.2. Tinjauan Pustaka Pemantulan bunyi didalam suatu ruangan perlu diperhaikan pada pilihan bentuk, ukuran dan jarak antar plafon. Beberapa hal tersebut akan mempengaruhi pada frekuensi dan beerapa variabel untuk suara yang memantul pada bagian – bagian tersebut. Dengan diperhatikan hal tersebut pengukuran dapat dilakukan dengan mengamati respon dari susunan panel plafon terhadap frekuensi gelombang bunyi yang ada. Pada hal tersebut dilakukan perbandingan antar bidang bebas tanpa pemantulan dan bidang dengan plat pemantulan dilangit – langit. Bedasarkan hasil eksperimen yang dilakukan didapatkan adanya panel pemantul yang berbahan dasar meterial penyerap bunyi maka akan meningkatkan karakterisasi dari refleksi. Selain itu penempatan elemen pemantul dalam panel-panel yang harus diperhatikan karena fenomena akustik yang dapat menyebabkan efek filter sisi yang merugikan (Kominsinski,2012). Salah satu pengaplikasian pemantulan gelombang bunyi dalam kehidupan sehari – hari adalah penggunaan prinsip berupa gedung. Sebagai contoh adalah untuk pembangunan ruang auditorium. Dalam auditorium apabila permukaan dinding dibuat datar dan keras maka akan banyak gema yang menggagu suarautama. Oleh karenanya banyak dipergunakan sebagai bahan penyerap bunyi. Namun untuk gedung aula konser akan digunakan pemantulan bunyi dibelakangnya untuk dapat dipantulkan bunyi kearah pendengar sehingga suatu lebih keras yang didengar penonton (Trippler,2008). Gelombang yang memiliki arah rambatan dapat tegak lurus terhadap bidang pembatas merupakan gelombang datar normal. Medium dispersif suatu medium dengan banyaknya parameter propagasi seperti permitivitas dengan nilai parameter yang berubah-ubah. Nilai parameter yang berubah tergantung dengan perubahan frekuensi (Buok,2006). BAB II METODOLOGI 2.1 Alat dan Bahan Pada praktikum tentang pemantulan gelombang ini diperlukan alat serta bahan sebagai berikut, yaitu sebuah small optical benches, sebuah universal microphone, sebuah tweeter loudspeaker, sepasang cermin cekung, sebuah analog DC measuring devices 1 V, sebuah function generator, sebuah steel tape measure, sebuah reflection plate, dua buah batang penyangga, sebuah swivel joint with protector scale, beberapa buah leybold multiclamp dan beberapa buah kabel penghubung. 2.2 Tata Laksana Percobaan Pada praktikum kali ini dihubungkan rangkaian. Digunakan signal generator untuk diatur nilai input frekuensi sebesar 6000 Hz. Pada osiloskop akan digunakan channel 2 sebagai sinyal input dan sinyal output. Pada praktikum kali ini sinyal yang digunakan adalah sinyal output.sinyal input pada praktikum ini tidak digunakan. Sudut pantul dan sudut datang digunakan dari 35Λ,40Λ,45Λ,50Λ dan 55Λ. BAB III ANALISIS DAN PEMBAHASAN 3.1 Data Hasil Percobaan 3.1.2 Data Hail Percoban langsung Sudut Sudut Pantul Time/Div Datang (α) (β) (10-5 s) 35 5 40 35 40 45 50 55 Periode Frekuensi (10-5 T) (Hz) 1,2 6 16.666,67 5 1,2 6 16.666,67 45 5 1 5 20.000 50 5 0,8 4 25.000 55 5 1 5 20.000 35 5 0,8 4 25.000 40 5 1,2 6 16.666,67 45 5 1,2 6 16.666,67 50 5 1,4 7 14.285,71 55 5 1,4 7 14.285,71 35 5 1,2 6 16.666,67 40 5 1 5 20.000 45 5 1,2 6 16.666,67 50 5 1,4 7 14.285,71 55 5 1,2 6 16.666,67 35 5 1 5 20.000 40 5 1,4 7 14.285,71 45 5 1,2 6 16.666,67 50 5 1,2 6 16.666,67 55 5 1,2 6 16.666,67 35 5 1,2 6 16.666,67 40 5 1,2 6 16.666,67 45 5 1,4 7 14.285,71 50 5 1,2 6 16.666,67 55 5 1,4 7 14.285,71 n 3.1.2 Data Simulasi Sudut Sudut Pantul Time/Div Datang (α) (β) (10-4 s) 35 1 1,8 1,8 40 1 1,6 1,6 45 1 1,6 1,6 50 1 1,8 1,8 55 1 1,8 1,8 35 1 1,8 1,8 40 1 1,7 1,7 45 1 1,7 1,7 50 1 1,6 1,6 55 1 1,7 1,7 35 1 1,6 1,6 40 1 1,6 1,6 45 1 1,7 1,7 50 1 1,6 1,6 55 1 1,6 1,6 35 1 1,6 1,6 40 1 1,6 1,6 45 1 1,7 1,7 50 1 1,7 1,7 55 1 1,6 1,6 35 1 1,7 1,7 40 1 1,6 1,6 45 1 1,7 1,7 50 1 1,8 1,8 55 1 1,7 1,7 35 40 45 50 55 n Periode Frekuensi (10-4 T) (Hz) 5556 6250 6250 5556 5556 5556 5882 5882 6250 5882 6250 6250 5882 6250 6250 6250 6250 5882 5882 6250 5882 6250 5882 5556 5882 3.2 Perhitungan 3.2.1 Percobaan Langsung πΎ= 1,402 R= 8,314 J/molk T=3000 K M=0,02889 mol/kg πΎπ π Vsound = √ =√ π 1,402 π₯ 8,314 π₯ 3000 0,02889 ππ ππ’ππ ο· λ = πΉππππ‘π’π ο· Sudut datang 35Λ ο· ο· 347,909 - λ 1= 16.666,67 = 0,02 m - λ 2= 16.666,67 = 0,02 m - λ 3= 347,909 - λ 4= 347,909 - λ 5= 347,909 347,909 20.000 25.000 20.000 = 0,017 m = 0,014 m = 0,017 m Sudut datang 40Λ 347,909 - λ 1= - λ 2 = 16.666,67 = 0,02 m - λ 3= 16.666,67 = 0,02 m - λ 4= 14.285,71 = 0,024 m - λ 5= 14.285,71 = 0,024 m 25.000 = 0,014 m 347,909 347,909 347,909 347,909 Sudut datang 45Λ 347,909 - λ 1= 16.666,67 = 0,02 m - λ2 = - λ 3= 16.666,67 = 0,02 m - λ 4= 14.285,71 = 0,024 m - λ 5= 16.666,67 = 0,02 m 347,909 20.000 = 0,017 m 347,909 347,909 347,909 = 347,909 m/s ο· ο· Sudut datang 50Λ 347,909 - λ 1= - λ 2 = 14.285,71 = 0,024 m - λ 3= 16.666,67 = 0,02 m - λ 4= 16.666,67 = 0,02 m - λ 5= 16.666,67 = 0,02 m 20.000 = 0,017 m 347,909 347,909 347,909 347,909 Sudut datang 55Λ 347,909 - λ 1= 16.666,67 = 0,02 m - λ 2= 16.666,67 = 0,02 m - λ 3= 14.285,71 = 0,024 m - λ 4= 16.666,67 = 0,02 m - λ 5= 14.285,71 = 0,024 m 347,909 347,909 347,909 347,909 3.2.2 Simulasi πΎ= 1,402 R= 8,314 J/molk T=3000 K M=0,02889 mol/kg πΎπ π Vsound = √ =√ π 1,402 π₯ 8,314 π₯ 3000 0,02889 ππ ππ’ππ ο· λ = πΉππππ‘π’π ο· Sudut datang 35Λ ο· - λ1 = 347,909 - λ 2= 347,909 - λ 3= 347,909 - λ 4= 347,909 - λ 5= 347,909 5596 6250 6250 5596 5596 = 0,06 m = 0,056 m = 0,056 m = 0,06 m = 0,06 m Sudut datang 40Λ - λ 1= 347,909 5596 = 0,06m = 347,909 m/s ο· ο· ο· - λ 2= 347,909 - λ3 = 347,909 - λ 4= 347,909 - λ 5= 347,909 = 0,059 m 5882 = 0,059 m 5882 = 0,056 m 6250 = 0,056 m 6250 Sudut datang 45Λ - λ 1= 347,909 - λ 2= 347,909 - λ 3= - λ 4= 347,909 - λ 5= 347,909 = 0,056 m 6250 = 0,056 m 6250 347,909 5882 = 0,059 m = 0,056 m 6250 = 0,056 m 6250 Sudut datang 50Λ 347,909 - λ 1= = - λ 2= 347,909 - λ 3= 347,909 - λ 4= 347,909 - λ 5= 16.666,67 = 0,056 m 6250 6250 5882 5882 = 0,056 m = 0,056 m = 0,059 m = 0,059 m 347,909 Sudut datang 55Λ 347,909 - λ 1= - λ2 = 347,909 - λ3 = 347,909 - λ4 = 347,909 - λ5 = 347,909 3.3 Grafik 5882 6250 5882 5596 5882 = 0,059 m = 0,056 m = 0,059 m = 0,06 m = 0,059 m 3.3.1 Grafik Percobaan Langsung ο· Sudut datang 35Λ Hubungan Sudut Datang (35o) dengan Frekuensi 30000 25000 25000 Frekuensi (Hz) 20000 20000 20000 16666,67 16666,67 15000 10000 5000 0 0 10 20 30 40 50 60 β (o) Sudut datang 40Λ Hubungan Sudut Datang (40o) dengan Frekuensi 30000 25000 25000 Frekuensi (Hz) ο· 20000 16666,67 16666,67 14285,71 15000 10000 14285,71 5000 0 0 10 20 30 β (o) 40 50 60 ο· Sudut datang 45Λ Hubungan Sudut Datang (45o) dengan Frekuensi 30000 25000 Frekuensi (Hz) 25000 20000 16666,67 14285,71 15000 16666,67 16666,67 10000 5000 0 0 10 20 30 40 50 60 β (o) ο· Sudut datang 50Λ Hubungan Sudut Datang (50o) dengan Frekuensi 25000 20000 Frekuensi (Hz) 20000 16666,67 16666,67 16666,67 14285,71 15000 10000 5000 0 0 10 20 30 40 50 60 β (o) ο· Sudut datang 55Λ Hubungan Sudut Datang (55o) dengan Frekuensi 17000 16666,67 Frekuensi (Hz) 16500 16666,67 16666,67 16000 15500 15000 14285,71 14500 14285,71 14000 0 10 20 30 β (o) 40 50 60 3.3.2 Grafik Simulasi ο· Sudut datang 35Λ Frekuensi (Hz) Hubungan Sudut Datang (35o) dengan Frekuensi 6400 6300 6200 6100 6000 5900 5800 5700 5600 5500 5400 6250 6250 5556 0 10 20 30 5556 5556 40 50 60 β (o) Sudut datang 40Λ Hubungan Sudut Datang (40o) dengan Frekuensi 6250 6300 6200 6100 Frekuensi (Hz) ο· 6000 5882 5882 5900 5882 5800 5700 5556 5600 5500 0 10 20 30 β (o) 40 50 60 ο· Sudut datang 45Λ Hubungan Sudut Datang (45o) dengan Frekuensi 6300 6250 6250 6250 6250 6250 Frekuensi (Hz) 6200 6150 6100 6050 6000 5950 5882 5900 5850 0 10 20 30 40 50 60 β (o) ο· Sudut datang 50Λ Frekuensi (Hz) Hubungan Sudut Datang (50o) dengan Frekuensi 6300 6250 6200 6150 6100 6050 6000 5950 5900 5850 5800 6250 6250 6250 5882 5882 0 10 20 30 40 50 60 β (o) Sudut datang 55Λ Hubungan Sudut Datang (55o) dengan Frekuensi 6250 6300 6200 6100 Frekuensi (Hz) ο· 6000 5882 5900 5882 5882 5800 5700 5556 5600 5500 0 10 20 30 β (o) 40 50 60 3.4 Pembahasan 3.4.1 Analisa Prosedur 3.4.1.1 Fungsi Alat Alat pertama yang digunakan pada percobaan ini adalah signal generator yang fungsinya adalah sebagai sumber signal besarnya frekuensi untuk menghidupkan loudspeaker. Alat kedua yaitu tweeter loudspeaker yang fungsinya sebagai penguat gelombang dengan keluaran bunyi yang besarnya dapat diatur pada sumber bunyi yaitu dengan diubahnya nilai frekuensi dari generator. Alat ketiga yaitu cermin cekung yang digunakan sebagai pengumpul gelombang suara untuk kemudian dipantulkan. Alat selanjutnya yaitu alat yang berhubungan dengan prinsip pemantulan yaitu plat pemantul yang dalam percobaan ini digunakan plat dengan bidang sejajar agar dihasilkan sudut pantul yang dapat dianalisa. Alat selanjutnya adalah osiloskop, gelombang suara yang telat ditangkap oleh microphone tersebut kemudian ditransferkan menuju osiloskop dan pada osiloskop gelombang dapat dilihat atau diterjemahkan dalam bentuk grafik gelombang sehingga dapat dianalisa nilainya dan mengkalibrasikan osiloskop tersebut terlebih dahulu. Batang penyangga berfungsi sebagai penyangga beberapa komponen pada percobaan ini. Swired joint with protochor scale ini juga disebut sebagai busur derajat yang digunkan sebagai pengukur sudut datang dan pantul. Kabel penghubung yang fungsinya sebagai penghubung alat yang satu dengan yang lain. 3.4.1.1 Fungsi Prosedur Fungsi generator dan oscilloscope dihubungkan ke stop kontak agar keduanya dapat dihubungkan dengan arus listrik. Nilai frekuensi diatur untuk input sebesar 6000 Hz. Oscilloscope dinyalakan agar dapat diatur Time/Div nya. Time/Div yang din=gunakan adalah 5x10-5 S/div dalam hasil percobaan langsung. Optical benches sebelah kiri diatur sambil diamati projector scolenya agar sudut datangnya dapat diatur. Digunakan 5 sdut datang yang nilainya berbeda agar dapat diketahui hubunganya dengan frekuensi output yang diatur dan diamati projector scole agar sudut pantul juga dapat diatus dengan nilai yang sama pada sudut datang. Setelah diketahui nilai sudut pantul maka dicari nilai frekuensi pada tiap sudutnya. Microphone digerakan sebelm gelombang difoto agardapat ditampilkan gelombang dengan amplitudo yang besar. Bentuk gelombang difoto agar dapat mengetahui nilai div untuk mencari nilai periode. Kemudian dari nilai periode dapat diketahui nilai frekuensi. 3.4.2 Analisa Hasil Nilai dari frekuensi input baik yang digunakan pada percobaan langsung maupun simulasi untuk nilai frekuensi sebesar 6000 Hz. Sudut datang dan sudut pantul digunakan nilai yang besarnya sama. Namun, persamaan tersebut memberikan nilai yang berbeda dibagian periodenya. Jika dibandingkan diantara keduanya,hasil dari percobaan langsung secara keseluruhan memiliki nilai periode yang lebih kecil. Pangkatnya masih dalam kisaran 10-5 s. Sedangkan data simulasi kisaran periodenya 10-4 s. Hubungan antara T dan F memiliki nilai yang berbanding tebalik. Oleh karena itu, T lebih kecil pada percobbaan langsung membuat nilai output yang lebih besar dari pada nilai output pada simulasi. Hubungan frekuensi dengan panjang gelomang berbanding terbalik, sehingga nilai panjang gelombang berbanding terbalik, sehingga nilai panjang gelombang lebih besar dari pada nilai dari frekuensinya. Menurut literatur, nilai sudtdatang (α) akan sama dengan nilai sudut pantul (β). Pemantulan yang terjadi adalah pemantulan sempurna karena tidak adanya bunyi yang diserap. Sehingga yang seharusnya sudut datang yang digunakan untuk nilai frekuensi output akan semakin mendekati frekuensi yangnilainya sudah ditentukan. Nilai sudut pantul dan sudut datang seharusnya pada percobaan dan simulasi ini harusnya sama. Banyak faktor yang mempengaruhi hsil percobaan langsung mulai dari noise dan interferensi yang terjadi didalam ruangan praktikum yang dipantulkan melewati cermin. Sehingga akan terjadi penguatan gelombang karena sumber dari gelombang bunyinya tidak lagi hanya berasal dari sumber melainkan dari hasil pantulan oleh benda lain. Ketelitian dalam mengatur sdut datang dan sudut pantul apabila tidak tepat juga dapat mempengarui data yang diamati dan data yang diambil. Grafik yang diperoleh dari percobaan langsung maupun percobaan simulasi/ memberikan informasihubungan frekensi denagn sudut datang dan frekuensi ouput yang dihasilkan. Pada hasil grafik memiliki grafik yang berbeda. Faktor ini sama seperti yang sudah dijelaskan pada perhitungan. Karena terdapat faktor noise dan interferensi yang terdapat pada saat praktikum. Pada setiap grafik memiliki setidaknya titik dengan koordinat paling tinggi. Pada titik tersebut, nilai frekuensi outputnya paling besar. Namun, titik yang dihasilkan antara grafik satu dengan yang lain nilainya tidaklah sama. Ketelitian data menjadi pemicu utama. Hasil nilai frekuensi outputnya pada percobaan langsung untuk hasil maksimum terdapat pada sudut 35Λ,40Λ,45Λ dan 50Λ. Untuk hasil simulasi frekuensi output pada nilai maksimumnya terdapat pada sudut 35Λ, 40Λ,45Λ,50Λ, dan 55Λ. Pada cermin cekung pemantulan cahaya berlaku jarak antara benda serta cermin sangat mempengaruhi hasil dari bayangan benda tersebut. Bayangan yang dihasilkan disini merupakan hasil perpotongan antara sinar pantul. Cermin cekung sendiri memiliki sifat konvergen (mengumpulkan cahaya). 3.4.2.1 Gelombang datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utaman Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan di titik fokus.Sinar yang datang pada titik fokus dipantulkan secara sejajar melalui sumbu utama. Sinar yang datang melalui titik pusat kelengkungan dipantulkan lagi melalui titik utama kelengkungan cermin. 3.4.2.2 Skema Percobaan Gelombang bunyi dari microphone dipantulkan oleh cermin cekung 1. Gelombang yang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama menuju ke tempat refleksi.gelombang yang menuju ke cermin cekung 2 arah rambatanya adalah sejajar dengan sumbu utama sehingga akan dipantulkan melalu titik fokus setelah itu gelombang akan diterima oleh microphone. Bunyi adalah salah satu gelombang dalam fisika, yaitu gelombang longitudinal yang dapat dirasakan oleh indera pendengaran (telinga). Bunyi juga dapat didefinisikan sebagai sesuatu yang dihasilkan oleh benda yang bergetar. Setiap getaran yang terjadi akan menggetarkan molekul atau partikel udara di sekitarnya, hal inilah yang menimbulkan bunyi. Benda yang menghasilkan bunyi disebut dengan Sumber bunyi. Bunyi termasuk gelombang longitudinal, artinya bunyi membutuhkan media dalam perambatannya, nah media tersebut bisa berupa zat padat, zat cair atau gas, bunyi tidak dapat merambat pada ruang hampa. Bunyi memiliki cepat rambat yang tidak terlalu kuat, oleh karena itu bunyi membutuhkan waktu untuk berpindah dari satu tempat dari tempat lain. Sifat dari bunyi membutuhkan medium dalam perambatannya (tidak dapat merambat dalam ruang hampa).Cepat rambatnya dipengaruhi oleh medium perambatannya. Semakin padat / rapat mediumnya maka semakin cepat perambatan bunyi.Dapat mengalami Resonansi dan Pemantulan. Refleksi (atau pemantulan) adalah perubahan arah rambat cahaya ke arah sisi (medium) asalnya, setelah menumbuk antarmuka dua medium. Refleksi pada era optik geometris dijabarkan dengan hukum refleksi yaitu: Sinar insiden, sinar refleksi dan sumbu normal antarmuka ada pada satu bidang yang sama. Persamaan Snellius diturunkan dari prinsip fermat yaitu sinar yang merambat antara dua titik membutuhkan selang waktu terkecil. Akibatnya, sinar akan merambat lurus pada medium yang memiliki indeks bias tetap.Waktu yang dibutuhkan sinar dari titik AO kemudian ke OB adalah (3.1) Sinar akan menempuh jarak yang mengakibatkan waktu perambatan menjadi minimal (3.2) BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Setelah dilakukan percobaan dapat disimpulkan bahwa gelombang bunyi dapat dipantulkan jika gelombang tersebut menumbuk suatu permukaan yang keras. Nilai sudut datang sama dengan sudut pantul, namun tidak terbukti pada percobaan dikarenakan beberapa kendala. Percobaan ini tidak dapat membuktikan bahwa hukum pemantulan gelombang sesuai dengan hukum pemantulan snellius dimana nilai sudut datang sama dengan sudut pantul. 4.2 Saran Sebaiknya praktikum lebih teliti saat mengukur sudut yang akan digunakan dan melihat gelombang di osiloskop. DAFTAR PUSTAKA Buck,John A. 2006. Elektromagnetik Edisi Ketujuh. Jakarta:Erlangga Kaminski.2002.Sauna Reflection From Overhead Stage Conopies Bepending On Colling Modification Archives of Acoustres .Vol.37(2) Tippler, Paul dan Genemosca.2008. Physics for Sicientists and Engineer with Modern Physics.New York: WH Freeman and Company