Spektrofotometer Inframerah Transformasi Fourier (FTIR)

RATNA DWI SEJATI (M0211063)

Tugas Fabrikasi

Spektrofotometer Inframerah Transformasi Fourier (FTIR)

Pada dasarnya Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR) adalah sama dengan Spektrofotometer Infra Reddispersi, yang membedakannya adalah pengembangan pada sistim optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati contoh. Dasar pemikiran dari Spektrofotometer Fourier Transform InfraRed adalah dari persamaan gelombang yang dirumuskan oleh Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) seorang ahli matematika dari Perancis. Persamaannya adalah sebagai berikut :

Dari deret Fourier tersebut intensitas gelombang dapat digambarkan sebagai daerah waktu atau daerah frekwensi. Perubahan gambaran intensitas gelobang radiasi elektromagnetik dari daerah waktu ke daerah frekwensi atau sebaliknya disebut Transformasi Fourier (Fourier Transform). Selanjutnya pada sistim optik peralatan instrumen Fourier Transform Infra Red dipakai dasar daerah waktu yang non dispersif. Sebagai contoh aplikasi pemakaian gelombang radiasi elektromagnetik yang berdasarkan daerah waktu adalah interferometer yang dikemukakan oleh Albert Abraham Michelson (Jerman, 1831). Pada sistim optik Fourier Transform Infra Red digunakan radiasi LASER (Light Amplification byStimulated Emmission of Radiation) yang berfungsi sebagai radiasi yang di interferensikan dengan radiasi infra merah agar sinyal radiasi infra merah yang diterima oleh detektor secara utuh dan lebih baik.

Pada proses instrumen analisis sampelnya meliputi:

1.      The source: energi  Infra Red yang dipancarkan dari sebuah benda hitam menyala. Balok ini melewati melalui logam yang mengontrol jumlah energi yang diberikan kepada sampel.

2.      Interoferometer: sinar memasuki interferometer “spectra encoding‟ mengambiltempat, kemudian sinyal yang dihasilkan keluar dari interferogram.

3.      Sampel: sinar memasuki kompartemen sampel dimana diteruskan melaluicermin dari permukaan sampel yang tergantung pada jenis analisis.

4.      Detector: sinar akhirnya lolos ke detector untuk pengukuran akhir. Detector ini digunakan khusus dirancang untuk mengukur sinar interfrogram khusus. Detektor yang digunakan dalam Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red adalah TetraGlycerine Sulphate (disingkat TGS) atau Mercury Cadmium Telluride (disingkat MCT). Detektor MCT lebih banyak digunakan karena memiliki beberapa kelebihan dibandingkan detektor TGS, yaitu memberikan respon yang lebih baik pada frekwensi modulasi tinggi, lebih sensitif, lebih cepat, tidak dipengaruhi oleh temperatur, sangat selektif terhadap energi vibrasi yang diterima dari radiasi inframerah.

5.      Computer: sinyal diukur secara digital dan dikirim kekomputer untuk diolaholeh Fourier Transformation berada. Spektrum disajikan untuk interpretasi lebihlanjut.

Keunggulan Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red

Secara keseluruhan, analisis menggunakan Spektrofotometer ini memiliki dua kelebihan utama dibandingkan metoda konvensional lainnya, yaitu :

·         Dapat digunakan pada semua frekwensi dari sumber cahaya secara simultan sehingga analisis dapat dilakukan lebih cepat daripada menggunakan cara sekuensial atau pemindaian.

·         Sensitifitas dari metoda Spektrofotometri Fourier Transform Infra Red lebih besar daripada cara dispersi,sebab radiasi yang masuk ke sistim detektor lebih banyak karena tanpa harus melalui celah

Prinsip kerja spektroskopi FTIR adalah adanya interaksi energi dengan materi. Misalkan dalam suatu percobaan  berupa molekul senyawa kompleks yang ditembak dengan energi dari sumber sinar yang akan menyebabkan molekul tersebut mengalami vibrasi. Sumber sinar yang digunakan adalah keramik, yang apabila dialiri arus listrik maka keramik ini dapat memancarkan infrared.  Vibrasi dapat terjadi karena energi yang berasal dari sinar infrared tidak cukup kuat untuk menyebabkan terjadinya atomisasi ataupun eksitasi elektron pada molekul senyawa yang ditembak dimana besarnya energi vibrasi tiap atom atau molekul berbeda tergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya sehingga dihasilkan frekuaensi yang berbeda pula. FTIR interferogramnya menggunakan mecrosem dan letak cerminnya (fixed mirror dan moving mirror) paralel. Spektroskopi inframerah berfokus pada radiasi elektromagnetik pada rentang frekuensi 400 – 4000 cm^-1  di mana cm^-1  disebut sebagai wavenumber (1/wavelength) yakni suatu ukuran unit untuk frekuensi. Daerah panjang gelombang yang digunakan pada percobaan ini adalah daerah inframerah pertengahan (4.000 – 200 cm^-1 ).

Interaksi antara materi berupa molekul senyawa kompleks dengan energi berupa sinar infrared mengakibatkan molekul-molekul bervibrasi dimana besarnya energi vibrasi tiap komponen molekul berbeda-beda tergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya sehingga akan dihasilkan frekuensi yang berbeda.

Analisis menggunakan FTIR dapat digunakan untuk mengetahui sifat termal bahan dari suatu lapisan tipis misalnya.  Dari hasil analisis spektrum FTIR didapatkan analisa tentang disosiasi ligan suatu bahan penumbuhan lapisan tipis secara sempurna. Misalkan disosiasi ligan berawal pada temperatur 300^o C sampai 400^o C. Hasil ini menyarankan nilai besaran temperatur substrat saat penumbuhan dimana lapisan akan tumbuh diawali pada temperatur 300^o C sampai temperatur 400^o C. FTIR digunakan untuk melakukan analisa kualitatif yaitu untuk mengetahui ikatan kimia yang dapat ditentukan dari spektra vibrasi yang dihasilkan oleh suatu senyawa pada panjang gelombang tertentu. Selain itu digunakan juga untuk analisa kuantitatif  yaitu melakukan perhitungan tertentu dengan menggunakan intensitas.

Karakterisasi menggunakan FTIR dapat dilakukan dengan menganalisis spektra yang dihasilkan sesuai dengan puncak-puncak yang dibentuk oleh suatu gugus fungsi, karena senyawa tersebut dapat menyerap radiasi elektromagnetik pada daerah inframerah dengan panjang gelombang antara 0.78 – 1000 μm.

Sebagai contoh jika akan mengetahui gugus fungsional kristal kalsium silikat yang disintering pada suhu 1000^oC dengan bahan dasar oksida (CaO) dan silika (SiO₂) dengan reaksi teknik padatan. Hasil karakterisasi gugus fungsional sampel keramik kalsium silikat menggunakan FTIR tipe Varian/Scimitar 2000 pada rentang bilangan gelombang 1800-400 cm^-1. Hasil FTIR ditunjukkan pada gambar berikut:

Spektrum FTIR Keramik Kalsium

Keramik kalsium silikat yang disintering pada suhu 1000^o C terlihat adanya ikatan O-Si-O pada rentang bilangan gelombang 800-600 cm^-1, serta terdapat ikatan Ca-O lemah pada bilangan gelombang 563,43 cm^-1 dan 432,24 cm^-1. Tidak terdapatnya ikatan lain selain ikatan antara atom Ca, Si, dan O menunjukkan bahwa bahan dasar yang digunakan tidak mengandung kontaminan. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa hasil FTIR pada suhu sintering 1000^o C terdapat gugus fungsi Ca-O dan Si-O-Si sebagai pembentuk keramik. Sehingga kegunaan dari penggunaan metode FTIR ini antara lain adalah sebagai mendeteksi ada atau tidaknya bahan campuran lain pada suatu bahan melalui analisa pada gugus fungsi dari bahan tersebut.

REFERENSI:

Giwangkara S, EG., 2006, “Aplikasi Logika Syaraf Fuzzy Pada Analisis Sidik Jari Minyak Bumi Menggunakan Spetrofotometer Infra Merah - Transformasi Fourier (FT-IR)”, Sekolah Tinggi Energi dan Mineral, Cepu – Jawa Tengah.

Luyt, A., Dramicanin, M., Antic, Z., & Djokovic, V. (2009). Morphology Mechanical and Thermal Properties of Composites of Polypropylene and Nanostructured Aollastonite Filler. Elseveir Journal of Polymer Testing, 28,348-356.

Saravanapavan, P., & Hench, L. (2003). Mesoporous Calcium Silicate Glasses I Synthesis. Journal of Non-Crystalline Solid, 318,1-13

Sherly Huria P. Sari ,& Dwi, A. (2012). Fabrikasi dan Karakterisasi Kalsium Silikat Menggunakan Bahan Komersial Kalsium Oksida dan Silika dengan Rekasi Padatan pada Suhu 1000^oC. Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika. Vol.01,No 01, Januari 2013.

Spektrofotometer Inframerah Transformasi Fourier (FTIR)

RATNA DWI SEJATI (M0211063)

Tugas Fabrikasi

Spektrofotometer Inframerah Transformasi Fourier (FTIR)

Pada dasarnya Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR) adalah sama dengan Spektrofotometer Infra Reddispersi, yang membedakannya adalah pengembangan pada sistim optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati contoh. Dasar pemikiran dari Spektrofotometer Fourier Transform InfraRed adalah dari persamaan gelombang yang dirumuskan oleh Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) seorang ahli matematika dari Perancis. Persamaannya adalah sebagai berikut :

Dari deret Fourier tersebut intensitas gelombang dapat digambarkan sebagai daerah waktu atau daerah frekwensi. Perubahan gambaran intensitas gelobang radiasi elektromagnetik dari daerah waktu ke daerah frekwensi atau sebaliknya disebut Transformasi Fourier (Fourier Transform). Selanjutnya pada sistim optik peralatan instrumen Fourier Transform Infra Red dipakai dasar daerah waktu yang non dispersif. Sebagai contoh aplikasi pemakaian gelombang radiasi elektromagnetik yang berdasarkan daerah waktu adalah interferometer yang dikemukakan oleh Albert Abraham Michelson (Jerman, 1831). Pada sistim optik Fourier Transform Infra Red digunakan radiasi LASER (Light Amplification byStimulated Emmission of Radiation) yang berfungsi sebagai radiasi yang di interferensikan dengan radiasi infra merah agar sinyal radiasi infra merah yang diterima oleh detektor secara utuh dan lebih baik.

Pada proses instrumen analisis sampelnya meliputi:

1.      The source: energi  Infra Red yang dipancarkan dari sebuah benda hitam menyala. Balok ini melewati melalui logam yang mengontrol jumlah energi yang diberikan kepada sampel.

2.      Interoferometer: sinar memasuki interferometer “spectra encoding‟ mengambiltempat, kemudian sinyal yang dihasilkan keluar dari interferogram.

3.      Sampel: sinar memasuki kompartemen sampel dimana diteruskan melaluicermin dari permukaan sampel yang tergantung pada jenis analisis.

4.      Detector: sinar akhirnya lolos ke detector untuk pengukuran akhir. Detector ini digunakan khusus dirancang untuk mengukur sinar interfrogram khusus. Detektor yang digunakan dalam Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red adalah TetraGlycerine Sulphate (disingkat TGS) atau Mercury Cadmium Telluride (disingkat MCT). Detektor MCT lebih banyak digunakan karena memiliki beberapa kelebihan dibandingkan detektor TGS, yaitu memberikan respon yang lebih baik pada frekwensi modulasi tinggi, lebih sensitif, lebih cepat, tidak dipengaruhi oleh temperatur, sangat selektif terhadap energi vibrasi yang diterima dari radiasi inframerah.

5.      Computer: sinyal diukur secara digital dan dikirim kekomputer untuk diolaholeh Fourier Transformation berada. Spektrum disajikan untuk interpretasi lebihlanjut.

Keunggulan Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red

Secara keseluruhan, analisis menggunakan Spektrofotometer ini memiliki dua kelebihan utama dibandingkan metoda konvensional lainnya, yaitu :

·         Dapat digunakan pada semua frekwensi dari sumber cahaya secara simultan sehingga analisis dapat dilakukan lebih cepat daripada menggunakan cara sekuensial atau pemindaian.

·         Sensitifitas dari metoda Spektrofotometri Fourier Transform Infra Red lebih besar daripada cara dispersi,sebab radiasi yang masuk ke sistim detektor lebih banyak karena tanpa harus melalui celah

Prinsip kerja spektroskopi FTIR adalah adanya interaksi energi dengan materi. Misalkan dalam suatu percobaan  berupa molekul senyawa kompleks yang ditembak dengan energi dari sumber sinar yang akan menyebabkan molekul tersebut mengalami vibrasi. Sumber sinar yang digunakan adalah keramik, yang apabila dialiri arus listrik maka keramik ini dapat memancarkan infrared.  Vibrasi dapat terjadi karena energi yang berasal dari sinar infrared tidak cukup kuat untuk menyebabkan terjadinya atomisasi ataupun eksitasi elektron pada molekul senyawa yang ditembak dimana besarnya energi vibrasi tiap atom atau molekul berbeda tergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya sehingga dihasilkan frekuaensi yang berbeda pula. FTIR interferogramnya menggunakan mecrosem dan letak cerminnya (fixed mirror dan moving mirror) paralel. Spektroskopi inframerah berfokus pada radiasi elektromagnetik pada rentang frekuensi 400 – 4000 cm^-1  di mana cm^-1  disebut sebagai wavenumber (1/wavelength) yakni suatu ukuran unit untuk frekuensi. Daerah panjang gelombang yang digunakan pada percobaan ini adalah daerah inframerah pertengahan (4.000 – 200 cm^-1 ).

Interaksi antara materi berupa molekul senyawa kompleks dengan energi berupa sinar infrared mengakibatkan molekul-molekul bervibrasi dimana besarnya energi vibrasi tiap komponen molekul berbeda-beda tergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya sehingga akan dihasilkan frekuensi yang berbeda.

Analisis menggunakan FTIR dapat digunakan untuk mengetahui sifat termal bahan dari suatu lapisan tipis misalnya.  Dari hasil analisis spektrum FTIR didapatkan analisa tentang disosiasi ligan suatu bahan penumbuhan lapisan tipis secara sempurna. Misalkan disosiasi ligan berawal pada temperatur 300^o C sampai 400^o C. Hasil ini menyarankan nilai besaran temperatur substrat saat penumbuhan dimana lapisan akan tumbuh diawali pada temperatur 300^o C sampai temperatur 400^o C. FTIR digunakan untuk melakukan analisa kualitatif yaitu untuk mengetahui ikatan kimia yang dapat ditentukan dari spektra vibrasi yang dihasilkan oleh suatu senyawa pada panjang gelombang tertentu. Selain itu digunakan juga untuk analisa kuantitatif  yaitu melakukan perhitungan tertentu dengan menggunakan intensitas.

Karakterisasi menggunakan FTIR dapat dilakukan dengan menganalisis spektra yang dihasilkan sesuai dengan puncak-puncak yang dibentuk oleh suatu gugus fungsi, karena senyawa tersebut dapat menyerap radiasi elektromagnetik pada daerah inframerah dengan panjang gelombang antara 0.78 – 1000 μm.

Sebagai contoh jika akan mengetahui gugus fungsional kristal kalsium silikat yang disintering pada suhu 1000^oC dengan bahan dasar oksida (CaO) dan silika (SiO₂) dengan reaksi teknik padatan. Hasil karakterisasi gugus fungsional sampel keramik kalsium silikat menggunakan FTIR tipe Varian/Scimitar 2000 pada rentang bilangan gelombang 1800-400 cm^-1. Hasil FTIR ditunjukkan pada gambar berikut:

Spektrum FTIR Keramik Kalsium

Keramik kalsium silikat yang disintering pada suhu 1000^o C terlihat adanya ikatan O-Si-O pada rentang bilangan gelombang 800-600 cm^-1, serta terdapat ikatan Ca-O lemah pada bilangan gelombang 563,43 cm^-1 dan 432,24 cm^-1. Tidak terdapatnya ikatan lain selain ikatan antara atom Ca, Si, dan O menunjukkan bahwa bahan dasar yang digunakan tidak mengandung kontaminan. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa hasil FTIR pada suhu sintering 1000^o C terdapat gugus fungsi Ca-O dan Si-O-Si sebagai pembentuk keramik. Sehingga kegunaan dari penggunaan metode FTIR ini antara lain adalah sebagai mendeteksi ada atau tidaknya bahan campuran lain pada suatu bahan melalui analisa pada gugus fungsi dari bahan tersebut.

REFERENSI:

Giwangkara S, EG., 2006, “Aplikasi Logika Syaraf Fuzzy Pada Analisis Sidik Jari Minyak Bumi Menggunakan Spetrofotometer Infra Merah - Transformasi Fourier (FT-IR)”, Sekolah Tinggi Energi dan Mineral, Cepu – Jawa Tengah.

Luyt, A., Dramicanin, M., Antic, Z., & Djokovic, V. (2009). Morphology Mechanical and Thermal Properties of Composites of Polypropylene and Nanostructured Aollastonite Filler. Elseveir Journal of Polymer Testing, 28,348-356.

Saravanapavan, P., & Hench, L. (2003). Mesoporous Calcium Silicate Glasses I Synthesis. Journal of Non-Crystalline Solid, 318,1-13

Sherly Huria P. Sari ,& Dwi, A. (2012). Fabrikasi dan Karakterisasi Kalsium Silikat Menggunakan Bahan Komersial Kalsium Oksida dan Silika dengan Rekasi Padatan pada Suhu 1000^oC. Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika. Vol.01,No 01, Januari 2013.

Resep Spaghetti

Spaghetti Sederhana ala Cheff Nana

Bahan:
1. Mie Spahethy (125 gr)
2. Bawang Bombay (1/2 siung)
3. Tomat (1 buah)
4. Garam
5. Minyak goreng (1 sdm)
6. Daging cincang atau cornet
7. Mentega
8. Saus cabai dan/atau tomat

Cara Membuat:
1. Rebus air hingga mendidih sekitar 1 L.
2. Tuangkan minyak goreng 1 sdm ke dalam rebusan air lalu masukan mie spaghetti.
3. Tambahkan garam secukupnya (seujung kuku saja-JANGAN SAMPAI BERLEBIHAN), aduk rata.
4. Mie spaghetti direbus hingga mencapai kekenyalan yang diinginkan (sekitar 7—10 menit).
5. Apabila sudah masak, angkat dan tiriskan.

Cara Membuat Bumbu Spaghetti:
1. Iris bawang bombay setipis mungkin dan potong tomat bentuk dadu.
2. Panaskan mentega hingga cair, lalu masukkan daging cincang atau cornet ke dalamnya.
3. Aduk rata hingga benar-benar cukup matang lalu campurkan dengan irisan bawang bombay.
4. Jika semua sudah rata kemataangannya, angkat lalu tuangkan bumbu ke atas mie spaghetti.
5. Jangan lupa pakai saos cabai atau/tomat sebagai pelengkap rasa.
6. Letakan tomat dadu ke mie spaghetti, bisa juga ditambahkan dengan sayuran lain sesuai dengan selera.
7. Bisa juga ditambahkan dengan keju yang sudah diparut halus
8. Selamat mencoba…

Lingkungan, dan Generasi Abad 21

Peranan pemuda pada abad 21 dalam pelestarian lingkungan sangatlah penting, mengingat bahwa generasi ini akan mewarisi bangsa ini, yang didalamnya termasuk kekayaan alam dan lingkungannya, bahkan generasi abad 21 ini harus mewariskannya juga pada generasi berikutnya. Berangkat dari  semua itu, sudah seharusnya generasi muda turut melestarikan dan menjaga lingkungan ini agar tidak menjadi boomerang dikemudian hari.

Sebagai generasi abad 21 dengan teknologi semakin maju, sudah sewajarnya para generasi sekarang ini menciptakan suatu perubahan yang lebih baik pula pada lingkungan hidup. Sebagai contoh dengan semakin majunya teknologi, para anak muda semestinya bisa menciptakan suatu alat alternatif untuk tetap dapat memenuhi kebutuhan hidup tanpa merusak lingkungan.

Dewasa ini, muncul isu kerusakan lingkungan yang lebih dikenal dengan “global warming”, isu yang terkait dengan perubahan iklim ini saat ini melanda di hampir seluruh negara, dan perubahan yang jelas bias dirasakan adalah bumi yang semakin panas dan cuaca yang tidak menentu, hal ini sedikit banyak akibat dari aktivitas dan habbit para generasi abad 21 ini, seperti pemakaian bahan bakar minyak yang berasal dari minyak bumi, disamping menyebabkan semakin berkurangnya sumber minyak bumu, juga menyumbang gas karbon dioksida (CO₂) diatmosfer dari mesin kendaraan bermotor yang jumlahnya tidak sedikit, akibatnya lapisan ozon yang menipis menyebabkan bumi semakin panas, selain itu pemakaian kulkas da AC yang mengandung zat CFC, selain itu pola makan daging yang menurut Al Gore dalam bukunya yang bejudul “Our Choice” mengatakan bahwa mengkomsumsi daging merusak lingkungan, dan secara pribadi telah turut jadi bagian dari solusi dengan mengurangi konsumsi daging di piring makannya.

Oleh karena itu, sudah seharusnya generasi abad 21 ini mengubah pola hidup dan mulai menjaga lingkungan dan bumi ini untuk keberlangsungan hidup dan sebagai warisan untuk generasi selanjutnya, upaya-upaya kecil pun sangat berarti jika generasi abad 21 diseluruh dunia sadar akan turut menjaga bumi ini. Di negara yang kaya akan sumber daya alam, flora dan fauna ini tidak lantas membuat kita terlena, karena apa yang diambil dari alam Indonesia ini suatu saat akan habis atau punah jika tidak dibudi dayakan kembali.

Contoh kecil kontribusi kita sebagai mahasiswa demi menjaga lingkungan agar tetap terjaga bias dimulai dengan berjalan kaki atau bersepeda kekampus dan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor untuk mengurangi bertambahnya emisi gas CO₂, selain itu mengurangi penggunaan kantong plastic dan menggantinya dengan membawa tas ramah lingkungan akan sangat berkontribusi untuk lingkungan yang lebih baik.

Kini, jalan satu-satunya yang dapat dilakukan adalah menumbuhkan sekaligus mendorong kesadaran dari semua pihak untuk bertindak dalam penyelamatan bumi dari kerusakan lingkungan dan dampak perubahan iklim, sehingga anak cucu kita kelak mempunyai alasan untuk berterima kasi kepada kita, serta untuk generasi berikutnya dapat lebih menjaga bumi kita, Meskipun beberapa akibat yang merugikan dari krisis lingkungan ini sudah terlanjur, akan tetapi akibat yang paling mengerikan masih dapat dihindari dengan merubah pola hidup, pola piker, dan tindakan yang baik untuk menjaga bumi ini sebagai generasi abad 21 yang peduli lingkungan.

Jurnal Pemantulan dan Pembiasan Cahaya

Pemantulan dan Pembiasan Cahaya

Ratna Dwi Sejati

Jurusan Fisika, Fakultas Mipa, Universitas Sebelas Maret

 

ABSTRACT

In the light reflection and refraction experiment aimed to understand the reflection and refraction at: plan parallel, triangular prism and the prism half-circle, to determine the value of the refractive index and a shift in the parallel plan, to determine the value of the refractive index and the minimum deviation of a triangular prism, to understand the internal reflection. When a beam of light on the boundary between two transparent medium so in certain circumstances a portion of the light is reflected and part will go into the second medium, in which the light beam will be approached or been turned away from the normal line. The phenomenon of deflection or change of direction experienced by the beam of light in the second medium is called refraction of light. Magnitude of the refractive index obtained in parallel with the calculation plan with graphs 1.63 and 1.134, which is different from the theory of the glass where the refractive index of 1.5. While the prism obtained by calculating the refractive index of 1.62 and 0.836 graphs. Deviation angle is an extensions of the light beam and the reflected rays come. deviation angle  values ​​obtained for the triangular prism is: 29 °, 41 °, 44 °, 52 °, 44 °, 70 °, 77 °.

Key Word: Reflection and Refraction 

To be continu at link:

http://www.4shared.com/account/dir/GysRNs1K/_online.html

PEMANFAATAN MEDAN LISTRIK DAN POTENSIAL LISTRIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Ratna Dwi Sejati
Fisika FMIPA UNS

PEMANFAATAN MEDAN LISTRIK DAN POTENSIAL LISTRIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Medan listrik adalah efek yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik, seperti elektron, ion, atau proton, dalam ruangan yang ada di sekitarnya. Medan listrik memiliki satuan N/C atau dibaca Newton/coulomb. Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak. Medan listrik umumnya dipelajari dalam bidang fisika dan bidang-bidang terkait, dan secara tak langsung juga di bidang elektronika yang telah memanfaatkan medan listrik ini dalam kawat konduktor (kabel). Medan listrik tidak perlu hanya ditimbulkan oleh satu muatan listrik, melainkan dapat pula ditimbulkan oleh lebih dari satu muatan listrik, bahkan oleh distribusi muatan listrik baik yang diskrit maupun kontinu. Contoh-contoh distribusi muatan listrik misalnya:  kumpulan titik-titik muatan, kawat panjang lurus berhingga dan tak-berhingga, lingkaran kawat, pelat lebar berhingga atau tak-berhingga,cakram tipis dan cincin bentuk-bentuk lain. Kawat panjang lurus merupakan salah satu bentuk distribusi muatan yang menarik karena bila panjangnya diambil tak-hingga, perhitungan muatan di suatu jarak dari kawat dan terletak di tengah-tengah panjangnya, menjadi amat mudah. Contoh lain penerapan medan listrik adalah pada kapasitor (memanfaatkan kebergantungan medan listrik terhadap bahan yang dilewati),tabung CRT juga (memanfaatkan gaya yang ditimbulkan oleh dua pasang plat sejajar untuk mengarahkan gerak berkas elektron).

            Potensial listrik adalah energi potensial per satuan muatan penguji. Karena potensial listrik adalah energi potensial elektrostatik per satuan muatan, maka satuan SI untuk beda potensial adalah joule per coulomb atau volt (V). Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagai potensial mutlak atau biasa disebut potensial listrik saja. Salah satu contoh penerapan potensial listrik adalah akumulator atau biasa kita sebut aki. Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel akumulator 2 volt. Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt yang digunakan untuk menghidupkan starter mobil atau untuk menghidupkan lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6 pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas akumulator yang dinyatakan dengan satuan Ampere Hour (AH). Kapasitas akumulator 50 AH artinya akumulator mampu mengalirkan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan selama 50 jam tanpa pengisian kembali.

Pada dasarnya medan listrik dan potensial listrik mempunyai keterkaitan, seperti titik-titik muatan yang terdapat dalam medan listrik mengalami beda potensial atau yang disebut potensial listrik, maka dari itu potensial listrik mempunyai kaitan pada medan listrik. Dan penerapan dari keduanya dalam kehidupan sehari-hari memang tidak mudah untuk dideskripsikan, dan itu yang membuat contoh-contoh penerapan dari medan listrik dan potensial listrik tidak terlalu banyak saya tuliskan.

TUGAS FISIKA DASAR 2

Oleh

Endang Wulandari                  (M0211025)

Fernando Oktavian C             (M0211027)

Ratna Dwi Sejati                     (M0211063)

Lidya Nur De Vega                (M0211047)

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

2011/2012

Aurora Di Langit Yang Indah

            Aurora adalah fenomena pancaran cahaya yang menyala-nyala pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh Matahari (angin surya). Angin surya ini adalah aliran elektron dan proton yang terlepas dari matahari akibat tingginya energi kinetik yang dimiliki kedua partikel serta suhu matahari. Aliran partikel-partikel angin surya ini terperangkap di medan magnetik bumi, beberapa dari partikel-partikel ini mengarah ke kutub bumi dengan kecepatan yang terus bertambah. Benturan antara partikel-partikel ini dan atom-atom yang terdapat dalam atmosfer bumi melepaskan energi yang menyebabkan terbentuknya aurora di kutub bumi yang nampak seperti lingkaran besar yang mengelilingi kutub. Makanya aurora lebih sering muncul dan bersinar lebih terang ketika matahari sedang aktif-aktifnya mengeluarkan Corona Mass Ejection yang menyebabkan meningkatnya intensitas dari angin surya. Energi yang dilepaskan pada saat partikel tersebut bertubrukan dapat dilihat secara visual melalui warna cahaya yang berbeda-beda. Warna yang terlihat bergantung pada ketinggian dan jenis molekul yang ada. Pada ketinggian di atas 300 km partakel tersebut bertumbukan dengan atom hydrogen menimbulkan warna aurora kemerah-merahan. Ketinggian 140 km, tumbukan dengan molekul oksigen menimbulkan aurora biru atau ungu. Ketinggian 100 km, partikel bertumbukan dengan atom oksigen dan nitrogen menimbulkan cahaya warna hijau atau merah muda. Di bumi, aurora terjadi di daerah di sekitar kutub Utara dan kutub Selatan magnetiknya. Aurora yang terjadi di daerah sebelah Utara dikenal dengan nama Aurora Borealis, yang dinamai bersempena Dewi Fajar Rom, Aurora, dan nama Yunani untuk angin utara, Boreas. Ini karena di Eropa, aurora sering terlihat kemerah-merahan di ufuk utara seolah-olah Matahari akan terbit dari arah tersebut. Aurora borealis selalu terjadi di antara September dan Oktober dan Maret dan April. Fenomena aurora di sebelah Selatan yang dikenal dengan Aurora Australis mempunyai sifat-sifat yang serupa.Tapi kadang-kadang aurora muncul di puncak gunung di iklim tropis. (Diwan,2012)

            Kemagnetan di bumi adalah kemunculan aurora di daerah kutub. Misalkan sebuah muatan dengan kecepatan tertentu masuk ke dalam daerah yang mengandung medan magnet dengan sudut yang tidak tegak lurus dengan medan magnet. Bentuk lintasan partikel berubah menjadi spiral. Bumi memiliki medan magnet dengan arah keluar dari kutub selatan (kutub utara geografi bumi) dan masuk di utara (kutub selatan geografi bumi) . jika partikel bermuatan dari luar angkasa masuk ke bumi dengan sudut tertentu, maka partikel tersebut akan bergerak dan melintasi menuju ke arah kutub bumi. selama bergerak dalam lintasan spiral, partikel memiliki percepatan sehingga memancarkan gelombang elektromagnetik. saat mendekati kutub bumi, konsentrasi partikel besar dan gelimbang elektromagnetik sangat besar. dan dapat di amati di langit kutub bumi. Kemagnetan di bumi terlihat dari kemunculan aurora di daerah kutub. Secara singkat dengan kemunculan aurora adalah sebagai berikut: Misalkan sebuah muatan dengan kecepatan tertentu masuk kedalam daerah yang mengandung medan magnet dengan sudut yang tidak tegak lurus dengan medan magnet maka bentuk lintasan partikel tersebut berubah menjadi spiral. Bumi memiliki medan magnet dengan arah keluar dari kutubs elatan (kutub utara geografi bumi) dan masuk di utara (kutub selatan geografi bumi) .Jika partikel bermuatan dari luar angkasa masuk kebumi dengan sudut tertentu, maka partikel tersebut akan bergerak dan melintas menuju arah kutub bumi. Selama bergerak dalam lintasan spiral, partikel memiliki percepatan sehingga memancarkan gelombang elektromagnetik, saat mendekati kutub bumi, konsentrasi partikel besar dan gelombang elektromagnetik sangat besar sehingga dapat di amati di langit kutub bumi.(Fauzi, 2010)

            Aurora merupakan fenomena pancaran cahaya yang menyala-nyala pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh matahari (angina surya). Angin surya ini adalah aliran electron dan proton yang terlepas dari matahari akibat tingginya energy kinetik yang dimiliki kedua partikel serta suhu matahari. Aliran partikel-partikel angin surya ini terperangkap di medan magnetic bumi, beberapa dari partikel-partikel ini mengarah ke kutub bumi dengan kecepatan yang terus bertambah. Aurora terjadi akibat atom-atom yang bertumbukan dengan partikel-partikel bermuatan, terutama elektrondan proton yang berasal dari matahari. Partikel-partikel tersebut terlempar dengan kecepatan lebih dari  500 mil per detik dan terhisap medan magnet Bumi di sekitar kutub utara dan selatan. Warna-warna yang dihasilkan disebabkan benturan partikel dan molekul atau atom yang berbeda. Misalnya aurora hijau terjadi akibat benturan partikel electron dengan molekul nitrogen. Aurora merah terjadi akibat benturan partikel electron dengan atom oksigen. (Saputro, 2010)

Daftar Pustaka

Sahbas, Fauzy. 2010.  prosesterjadinya aurora. http://rsf-gudangilmu.blogspot.com diakses pada 19 Juni 2012 pukul 16.37 WIB

Adi Saputro. 2012.  Penyebabterjadinya aurora.http://www.astronomi.us diaksespada 19 Juni 2012 pukul 16.39 WIB

Diwan, 2012. terjadinya aurora di langit yang indah.http://diwanfisika.blogspot.com diaksespada 19 Juni 2012 pukul 16.41 WIB