Tugas Awal: Kecepatan Cahaya di Udara

Kecepatan Cahaya di Udara

Tujuan eksperimen     : Menentukan kecepatan rambat cahaya di udara

Alat dan bahan          : Transmiter, Receiver, Cermin pemantul, Oscilloscop dual trace, power   suplai,      kabel konektor, dan penggaris

1.     Tuliskan pengertian fase dan beda fase pada gelombang?

Jawaban:

Fase yaitu tahapan yang telah dicapai sebuah partikel yang menyatakan kondisi getaran dari partikel tersebut yang berkaitan dengan simpangan dan arah getarannya.

Beda fase adalah perbedaan tahapan yang telah dicapai oleh dua buah gelombang. Beda fase menyatakan perbedaan kondisi antara gelombang yang satu dengan gelombang yang lainnya.

Dalam percobaan ini sinar yang dibaca oleh osiloskop dari emiter dan reciever adalah sinar laser yang sama sehingga panjang gelombangnya sama. Sehingga persamaan beda fase nya menjadi

2.       Sumber cahaya berupa persamaan:

Y(t) = A sin (wt) tuliskan persamaan pada receiver, serta terangkan arti fisis dari persamaan tersebut.

Jawaban:

Persamaan pada receiver adalah:

Arti fisis dari persamaan tersebut adalah gelombang sinusoidal pada receiver dan pada sumber memiliki beda fase sebesar phi. Dengan kata lain, gelombang pada receiver tertinggal sebesar phi.

3.  Tuliskanlah persamaan operasional yang digunakan untuk mengukur kecepatan cahaya pada percobaan ini.

Jawaban:

Untuk mengukur kecepatan cahaya digunakan persamaan berikut 

4.     Jelaskan mengapa untuk menentukan cepat rambat cahaya pada percobaan ini menggunakan persamaan gerak untuk GLB?

Jawaban:

Karena dalam percobaan ini dilakukan dalam medium yang sama yaitu udara sehingga cepat rambat cahayanya konstan, maka untuk menentukan cepat rambat cahaya dapat dicari dengan menemukan jarak temput sinar leser dan waktu tempuhnya.

5.     Jelaskan apa yang dimaksud dengan jarak lintasan cahaya pada percobaan ini

Jawaban:

Jarak lintasan dari percobaan ini ialah jarak antara emiter ke cermin pemantul dan jarak dari cermin pantul ke receiver dengan kondisi pantulan cahaya yang berasal dari emiter fokus tepat diterima oleh reciever.

6.     Jelaskan apa yang dimaksud dengan waktu tempuh cahaya pada percobaan ini?

Jawaban:

waktu tempuh cahaya yaitu waktu yang ditempuh cahaya dari emiter ke cermin dan dari cermin sampai ke reciever.

7.     Bila pada percobaan ini anda mengukur jarak lintasan cahaya dan beda fase bagaimanakah cara menentukan cepat rambat cahayanya

Jawaban:

jika yang diukur adalah beda fasenya maka kita perlu mengetahui periode dari sinar yang digunakan. Setelah itu cari selisih waktu dengan persamaan di bawah ini.

Setelah di dapatkan selisih waktu, maka cepat rambat cahaya dapat dihitung dengan persamaan

8.     Bila pada percobaan ini anda mengukur jarak lintasan cahaya dan waktu tempuh cahaya, bagaimanakah cara menentukan cepat rambat cahayanya?

Jawaban:

Jika jarak lintasan cahaya diketahui dan waktu tempuh juga diketahui maka kita dapat menentukan cepat rambat cahaya dengan menggunakan persamaan GLB yaitu:

9.     Apa fungsi cermin pada percobaan ini? Apabila cermin ditiadakan masihkan alat ini dapat digunakan untuk mengukur cepat rambat cahaya diudara? Jelaskan

Jawaban:
fungsi cermin dalam percobaan ini yaitu untuk memantulkan cahaya dari laser sehingga cahaya yang masuk ke receiver dan kemudian terbaca oleh osiloskop memiliki beda fase dengan sinyal masukan yang langsung dari emitor ke osiloskop. Dari beda fase kedua gelombang tersebut akan didapat delta t/selisih waktu yang akan dibaca langsung oleh osiloskop.

Selain itu fungsi cermin juga untuk mengatasi keterbatasan jarak lintasan jika langsung dari emiter ke receiver sehingga data yang diperoleh terbatas. Keterbatasan ini dikarenakan panjang kabel yang dimiliki oleh emiter dan receiver untuk menghubungkannya ke osiloskop.

 

10.  Tuliskan langkah kerja yang anda lakukan pada percobaan ini agar diperoleh data yang baik dan benar

Jawaban:

1.     Menyiapkan alat dan bahan

2.     Memastikan alat dan bahan berfungsi dengan baik

3.     Menyusun emiter, receptor dan cermin pemantul seperti gambar

4.     Menghubungkan ground pada emiter dan receptor menggunakan lead wire

5.     Menggabungkan osiloskop pada terminal keluaran emiter dengan menggunakan kabel koaksial (cahaya1)

6.     Menggabungkan osiloskop pada terminal keluaran receptor dengan menggunakan kabel koaksial (cahaya 2)

7.     Menyalakan emiter dan receptor. Tunggu beberapa menit sebagai pemanasan alat agar frekuensi modulasinya tetap

8.     Mengatur fokus laser sehingga membentuk lingkaran dengan diameter 3mm pada receptor

9.     Mengatur cermin pemantul agar sinar yang berasal dari emiter tepat masuk pada lubang reseptor

10.  Mengatur posisi vertikal pada osiloskop sehingga gelombang cahaya 1 dan gelombang cahaya 2 berada pada sumbu horizontal yang sama

11.  Penggaris yang ada di osiloskop kemudian digeser ke puncak signal satu dan puncak signal 2 untuk mengukur  selisih waktu dari beda fase kedua gelombang

12.  Mencatat selisih waktu  antara gelombang cahaya 1 dan gelombang cahaya 2 yang ditunjukan oleh osiloskop

13.  Melakukan percobaan dengan mengubah jarak antara cermin pemantul dengan emiter ( L₁) dan jarak antara cermin pemantul dengan reseptor (L₂).

14.  Mencatat data pada tabel pengamatan

15.  Merapihkan kembali alat yang telah digunakan

Share this post