LAPORAN EKSPERIMEN HUKUM BEER LAMBERT

PENGARUH KONSENTRASI DAN KETEBALAN TERHADAP PENYERAPAN CAHAYA

(HUKUM BEER-LAMBERT)

Oleh: Mahasiswa Jurusan Fisika

Abstrak

Telah dilakukan eksperimen Hukum Beer-Lambert yang dilaksanakan pada hari Sabtu, tanggal 13 November 2010 pukul 14.30 sampai dengan 18.00 WIB di Laboratorium Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Bandung. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi larutan gula dan ketebalan plastik mika terhadap penyerapan cahaya tampak. Dari hasil eksperimen diperoleh bahwa Koefisien Absorpsi (α) larutan gula adalah 3,668, koefisien absorpsi (α) plastic mika warna bening adalah 0,729, warna hijau 8,376 dan warna kuning 6,337.

Kata kunci : Hukum Beer-Lambert, Konsentrasi larutan, Ketebalan dan Penyerapan cahaya.

Abstract

Have been conducted the experiment for Beer-Lambert law executed on Saturday, date of 13 November 2010 beating 14.30 up to 18.00 WIB in Laboratory of Physics, Faculty Of Science and Technology, State Islamic University Of Bandung. Intention of this attempt is to know the influence concentrated sugar liquid and thickness of plastic mika for absorption visible light. From this experiment getting that absorption coefficient (α) for sugar liquid is 3,668, for white plastic mika  is 0,729, for green plastic mica is 8,376 and for yellow plastic mica is 6,337.

Keywords : Beer-lambert law, Concentrated liquid,  Thickness and Absorption light.

  

I.   PENDAHULUAN.

1.1  Tujuan

1. Mengamati hubungan transmitansi dan absorban terhadap konsentrasi penyerap.
2. Mengamati hubungan transmitansi dan absorban terhadap ketebalan penyerap.

1.2 Dasar Teori

Misalkan seberkas cahaya terkolimasi melintas dalam arah x dan melewati selembar medium tipis dengan ketebalan (gambar 2.1). Berkas cahaya yang datang pada medium dengan daya   dan yang menembus medium dengan daya p’.

  

Persamaan (2.7) merupakan hukum eksponensial penyerapan,biasa juga disebut Hukum Beer-Lambert yang menggunakan logaritma berbasis 10 dari pada berbasis eksponensial.

Transmitansi (T) didefinisikan sebagai rasio daya radian yang ditransmisikan melewati sampel terhadap daya cahaya datang,yang diukur pada panjang gelombang yang sama.

Absorbansi merupakan kuantitas penting. Pada dasarnya transmitansi larutan  dapat diukur pada konsentrasi berbeda dengan cara membuat kurva dari data yang diperoleh. Namun,  jika kita menggunakan absorbansi plotting akan lebih mudah karena hubungannya linear dan hanya sedikit titik yang diperlukan untuk mendapatkan garis lurus.

Absorpsivitas (α) seperti  pada persamaan (2.7), muncul dalam hokum eksponensial sebagai logaritma alami.

 

II.   METODE

2.1.Waktu & Tempat

Hari/ tanggal         :  Sabtu, 13 November 2010

Waktu                   :  14.30 – 18.00  WIB

Tempat                  :  Laboratorium Fisika Fak. Sains dan Teknologi Kampus Bandung

2.2.Alat & Bahan

1.      Sumber laser/ cahaya

2.      Power Lightmeter

3.      Meja optis

4.      Gelas ukur

5.      Larutan gula dengan beda konsentrasi

6.      Plastik mika berwarna (bening, kuning, hijau)

7.      Milimeter sekrup

2.3.Cara Kerja

Percobaan ke-1 (Variasi Konsentrasi Larutan Gula)

Percobaan dimulai dengan melewatkan sinar ke dalam gelas ukur berisi 100 ml air dan mencatat daya sinar yang di transmisikan menggunakan Power Lightmeter Sebagai . Melarutkan gula 10 gram ke dalam gelas ukur tersebut dan mencatat kembali daya sinar yang ditransmisikan. Percobaan diulangi sebanyak 10 kali variasi massa gula yang dilarutkan dengan cara menambah 10 gram gula tiap percobaan.

Percobaan ke-2 (Variasi Ketebalan dan Warna Plastik Mika)

Metode yang digunakan pada percobaan ini dengan cara mencatat daya awal sinar menggunakan Power Lightmeter Sebagai . Menempatkan selembar plastik mika warna bening pada lintasan sinar - power lightmeter dan mencatat kembali daya sinar yang ditransmisikan. Percobaan diulangi sebanyak 10 kali variasi ketebalan mika dengan cara menambah 1 lembar plastik mika tiap percobaan. Selain itu, percobaan ini diulangi juga untuk plastik mika warna hijau dan kuning.

III.       HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1  Hasil Percobaan

Percobaan ke-1

 

Mr  , P₀ = 6,5 w/ , volume air = 100 ml, ketebalan (x) = 6,48 cm

PERC. KE	Massa gula (gram)	Mol (gram/Mr)	Molaritas (mol/ vol)	Daya (w/ )	Transmitansi (T)	Absorbansi (A)
1	10	0,029	0.29	3,8	0,59	1,69
2	20	0,058	0.58	2,2	0,34	2,94
3	30	0,088	0.88	1,6	0,25	4,00
4	40	0,117	1.17	1,2	0,18	5,56
5	50	0,146	1.46	0,8	0,12	8,33
6	60	0,175	1.75	0,6	0,09	11,1
7	70	0,205	2.05	0,5	0,07	14,3
8	80	0,234	2.34	0,4	0,06	16,7
9	90	0,263	2.63	0,3	0,05	20,0
10	100	0,293	2.93	0,2	0,03	33,3

 

 

Percobaan ke-2

Plastik mika Bening, P₀ = 3,5 w/m²

PERC. KE	Tebal plastik (x 10-3 m)	Daya (w/ )	Transmitansi (T)	Absorbansi (A)
1	0,14	3,0	0,857	1,167
2	0,33	2,6	0,742	1,347
3	0,52	2,3	0,657	1,522
4	0,69	2,0	0,571	1,751
5	0,88	1,6	0,457	2,188
6	1,05	1,4	0,400	2,500
7	1,24	1,3	0,371	2,695
8	1,43	1,2	0,342	2.923
9	1,62	1,0	0,285	3,508
10	1,81	0,9	0,257	3,891

 

Plastik mika Hijau, P₀ = 3,5 w/m²

PERC. KE	Tebal plastik (x 10-3 m)	Daya (w/ )	Transmitansi (T)	Absorbansi (A)
1	0,02	2,5	0,71	1,40
2	0,04	2,0	0,57	1,75
3	0,06	1,6	0,46	2,19
4	0,08	1,4	0,40	2,50
5	0,10	1,1	0,31	3,18
6	0,12	0,9	0,26	3,89
7	0,14	0,8	0,23	4,38
8	0,17	0,7	0,20	5,00
9	0,19	0,6	0,17	5,83
10	0,21	0,5	0,14	7,00

Plastik mika Kuning, P₀ = 3,6 w/m²

PERC. KE	Tebal plastik (x 10-3 m)	Daya (w/ )	Transmitansi (T)	Absorbansi (A)
1	0,03	2,7	0,75	1,33
2	0,07	2,3	0,64	1,57
3	0,10	2,0	0,56	1,80
4	0,12	1,8	0,50	2,00
5	0,15	1,6	0,44	2,25
6	0,16	1,4	0,39	2,57
7	0,18	1,2	0,33	3,00
8	0,19	1,1	0,31	3,27
9	0,20	1,0	0,28	3,60
10	0,21	0,8	0,22	4,50

3.1  Pembahasan

Menurut Hukum Beer-Lambert, jika sebuah berkas cahaya dilewatkan ke dalam larutan maka ada sebagian cahaya yang akan diserap, sebagian di lewatkan dan sebagian kecil akan dipantulkan. Hal ini telah teramati pada eksperimen yang telah dilakukan. Pada saat sinar dilewatkan pada larutan gula, daya sinar yang di transmisikan berkurang terlihat dari hasil pengukuran menggunakan power lightmeter yang semakin kecil. Menunjukan bahwa sebagian daya sinar diserap oleh larutan gula.

Selain itu, Hukum Beer-Lambert juga menyatakan bahwa absorbsi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi larutan dan ketebalan bahan/ medium. Pada saat konsentrasi larutan gula ditambah dengan cara menambah massa gula, daya sinar yang ditransmisikan juga semakin kecil. Hal ini menunjukan bahwa Transmitansi (T) semakin kecil, sehingga Absorbansi (A) semakin besar.

Hal yang sama juga teramati pada percobaan kedua, pada saat ketebalan plastik mika ditambah, daya yang ditransmisikan juga semakin kecil. Hal ini menunjukan bahwa Transimtansinya semakin kecil dan Absorbansinya semakin besar. Dari ketiga warna yang telah diuji (bening, hijau dan kuning) menunjukan bahwa plastik mika warna hijau memiliki tingkat Absorbansi paling besar dan plastik mika warna bening memiliki tingkat Absorbansi paling kecil.

Dari hasil pengolahan data menggunakan MS-Excell (metode grafik), diperoleh bahwa Koefisien Absorpsi (α) larutan gula adalah 3,668, koefisien absorpsi (α) plastic mika warna bening adalah 0,729, warna hijau 8,376 dan warna kuning 6,337.

Semakin besar koefisien absorpsi menunjukan bahwa kemampuan bahan tersebut menyerap sinar/ cahaya juga semakin besar. 

IV. KESIMPULAN

Dari eksperimen yang telah dilakukan,  teramati adanya pengaruh konsentrasi larutan gula terhadap Transmitansi dan Absorbansi. semakin besar konsentrasi larutan, maka Transmitansi atau sinar yang di transmisikan semakin kecil, sedangkan Absorbansi atau penyerapannya semakin besar. Selain itu, pada eksperimen ini juga teramati bahwa semakin tebal plastik mika yang digunakan maka Transimtansinya semakin kecil dan Absorbansinya makin besar.

DAFTAR PUSTAKA

F. Graham Smith and Terry A. King. Optics and Photonics. John Wiley and Sons, 2000.

Manual for PCM-01 Optometrics LLC.

Jurgen R. Meyer-Arendt, Introduction to Classical and Modern Optics, Third edition, Prentice Hall, New Jersey, USA, 1989.