LKPD Praktikum Virtual - Pembiasan pada Prisma
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)
Praktikum Virtual Optika Geometri: Dispersi Cahaya pada Prisma Kaca
| Nama Siswa | Kelas / Kelompok | ||
| Tanggal | Mata Pelajaran |
A. Judul Praktikum
Pengamatan Gejala Dispersi Cahaya, Pengukuran Sudut Deviasi, dan Penentuan Indeks Bias Prisma Kaca
B. Tujuan Percobaan
- Memahami gejala dispersi cahaya saat melewati sebuah prisma kaca.
- Menentukan besar sudut deviasi ($\delta$) dan sudut deviasi minimum ($\delta_m$) pada prisma.
- Menhitung indeks bias ($n$) bahan prisma untuk berbagai panjang gelombang atau warna cahaya.
- Menentukan daya dispersi ($\phi$) dari prisma kaca yang diuji.
C. Alat dan Bahan
- Prisma kaca (dengan sudut pembias $\beta = 60^\circ$)
- Sumber cahaya monokromatik dan polikromatik (Lampu / Laser / Putih)
- Meja prisma (dapat diputar dan dikalibrasi)
- Layar putih (penangkap spektrum warna)
- Busur derajat / Sensor sudut presisi
- Aplikasi Simulasi Virtual Lab Dispersi Cahaya
D. Langkah Kerja
- Buka modul simulator Virtual Lab Dispersi Cahaya Prisma.
- Atur sudut pembias prisma ($\beta$) sebesar $60^\circ$.
- Pilih warna/spektrum cahaya yang akan diuji (Merah, Kuning, Hijau, Biru, Ungu).
- Arahkan sinar laser ke salah satu bidang pembias prisma dengan sudut datang ($i_1$).
- Amati lintasan pembiasan sinar di dalam prisma ($r_1$, $i_2$) dan sudut sinar keluar dari prisma ($e$ atau $r_2$).
- Ukur dan catat sudut datang ($i_1$) serta sudut keluar ($e$).
- Variasikan nilai sudut datang ($i_1$) untuk menemukan kondisi deviasi minimum ($\delta_m$) di mana $i_1 = e$.
- Ulangi langkah 3–7 untuk 5 variasi warna/panjang gelombang cahaya yang berbeda.
E. Hasil Praktikum
Catatan Otomatis: Masukkan nilai Sudut Pembias ($\beta$), Sudut Datang ($i_1$), dan Sudut Keluar ($e$). Sistem akan menghitung Sudut Deviasi ($\delta$) dan perkiraan Indeks Bias ($n$) secara otomatis!
$^\circ$
| No | Warna Cahaya | Sudut Datang ($i_1$) [$^\circ$] | Sudut Keluar ($e$) [$^\circ$] | Sudut Deviasi ($\delta = i_1 + e - \beta$) [$^\circ$] | Indeks Bias Bahan ($n$) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 |
F. Perhitungan dan Pembahasan
Contoh Sampel Perhitungan (Data Percobaan 3):
Diketahui: $\beta = 60^\circ$, $i_1 = 50^\circ$, $e = 50^\circ$ (Kondisi Deviasi Minimum $\delta_m$):
1. Sudut Deviasi ($\delta$):
$$\delta = i_1 + e - \beta = 50^\circ + 50^\circ - 60^\circ = 40^\circ$$
2. Indeks Bias Prisma ($n$):
$$n = \frac{\sin\left(\frac{\beta + \delta_m}{2}\right)}{\sin\left(\frac{\beta}{2}\right)} = \frac{\sin\left(\frac{60^\circ + 40^\circ}{2}\right)}{\sin\left(\frac{60^\circ}{2}\right)} = \frac{\sin(50^\circ)}{\sin(30^\circ)} = \frac{0,766}{0,5} = 1,532$$
Diketahui: $\beta = 60^\circ$, $i_1 = 50^\circ$, $e = 50^\circ$ (Kondisi Deviasi Minimum $\delta_m$):
1. Sudut Deviasi ($\delta$):
$$\delta = i_1 + e - \beta = 50^\circ + 50^\circ - 60^\circ = 40^\circ$$
2. Indeks Bias Prisma ($n$):
$$n = \frac{\sin\left(\frac{\beta + \delta_m}{2}\right)}{\sin\left(\frac{\beta}{2}\right)} = \frac{\sin\left(\frac{60^\circ + 40^\circ}{2}\right)}{\sin\left(\frac{60^\circ}{2}\right)} = \frac{\sin(50^\circ)}{\sin(30^\circ)} = \frac{0,766}{0,5} = 1,532$$
Komentar