Laporan Praktikum Teknik dan Manajemen Laboraturium 'Pengenalan dan Penggunaan Alat Kit"

PRACTICAL REPORT

TECHNIQUES AND MANAGEMENT OF SCIENCE LABORATORY

‘INTRODUCTION AND UTILIZATION OF SCIENCE KIT TOOLS’

 

By:

1.        Eka Adityanto                              (12315244004)

2.        Marta Asri Dewi                           (12315244009)

3.        Wahyu Mediana Armiyanti        (12315244011)

4.        Wulan Ambar Pratiwi                  (12315244017)

NATURAL SCIENCE EDUCATION STUDY PROGRAM

MATHEMATICS AND NATURAL SCIENCES FACULTY

YOGYAKARTA STATE UNIVERSITY

2013

TECHNIQUES AND MANAGEMENT OF SCIENCE LABORATORY

‘INTRODUCTION AND UTILIZATION OF SCIENCE KIT TOOLS’

A.   Objective

1.      Knowing and recognizing the tools exist in the Science Kit (Optical Kit)

2.      Knowing the preparation techniques and utilization of the tools in Science experiment in accordance with the KTSP SMP/MTs or Curriculum 2013

3.      Assembling up and designing the experiments by using the Science kit tools.

B.   Background

Laboratory management is related to the managers and users, laboratory facilities (building, laboratory equipments, chemical specimens, chemicals), and activities conducted in the laboratory that maintain the sustainability of its function. Basically, laboratory management is a collective responsibility, both managers and users. Hence, everyone involved should have the awareness and felt compelled to organizing, maintaining, and trying the work safety. Organizing and maintaining the laboratory are efforts in order to keep it works properly. Meanwhile maintaining efforts of work safety encompass efforts to keep on preventing the possibility of accidents while working in the laboratory and the handling in case of accidents.

 In administrating of tools, the term of inventory is known. Inventory is an activity and an attempt to provide a record of all facilities states and goods owned by the school. For Junior High School that has some laboratories, it is important to recording the facilities or inventorying the tools and laboratory chemicals matters for students learning activity. With an adequate inventory, there will be available guidelines to preparing the budget or preparing the activities in the coming year.

Especially, kit inventory used to support the learning process in the class or as practical matters in the laboratory. One of the tools inventory purposes is to understanding the accessories completeness and the feasibility of its usage. Therefore, practitioners carry out the inventory practice for the optical kit tools.

C.   Basic Theory

Kit is a set of props that are ready to be assembled. To help Science learning, it’s called SEQIP (Science Education Quality Improvement Project). For the learning at Junior High School level, there are several kit tools, for instance, Optical Kit, Mechanical Kit, Electrical and Magnetic Kit. From one kit box, we can design some experiments. For example from the Optical Kit box, we can make several experiments such as light decomposition, magnification effect of a magnifying glass, etc.

Optical Physics Kit tools are props help the comprehension about light, light reflection, light refraction, rainbow and others at the level of Junior High School. The kit consists of 27 items and equipped with the experiment guidebook. The tools are saved in a suitable container and put into green box.

Below are the components of optical kit tools:

1.      Optical Table

Tilt table has size about 200 x 120 x (100 and 110) mm (l x w x h), for observing the light track, compatible with precision rails. Material: thick aluminium about 2 mm (±0,1), white painted, anti-scratch.

2.      Precision Rails

A pack consists of three. Materials: aluminium, powder coating / black anodizing sezed: length 500 mm; complete with cm scale on both sides. Used for optical and mechanical(dynamic train) experiments; rail can be connected with other rails and it’s seamless connection.

3.      Rail Connector

 A pack consists of two. Materials: Plastics ( ABS), black colored with size : 195 x 70 x 20,5 mm. Used for connecting the precision rails. Equipped with rubber pads on its feet.

4.      Rail Foot

A pack consists of two. Materials: Plastics ( ABS), black colored with size: 50 x 70 x 20,5 mm. Used as precision rail holder. Equipped with rubber pads on its feet.

5.      Reserve Lamp, 12 V/18 W

A pack consists of four. Capsule model with appropriate length for the lamp house. Stemmed lamp spot. Materials: black plastics (ABS) , place to install the lamp 12 V, 18 W. There’s no reflector inside the lamp spot. Frame size: 129 x 100 mm, equipped with support poles. 8 mm. Complete with the lamp 12 V; 18 W. Can be  well fitted on the clamp holder; the house is rotatable for seats the vertical position of the lamp filament.

6.      Diaphragm Slides Holder

Materials : Plastics ( ABS) using pillar with 8mm diameter, and black colored. Frame size: 129 x 100 mm. Used to hold diaphragm on both sides. Compatible with clamp pile. The diaphragm clamps are strong and accurate. Complete with a pair of gap cover.

7.      Five gaps Diaphragm

Materials: Plastics ABS (heat resistance and rigid), black colored. Size : 50 x 50 x 1,5 mm (lxwxh), 1 mm gap width, the gaps are tidy and straight, compatible with diaphragm slides holder.

8.      One Gap Diaphragm

Materials : Plastics ABS (heat resistance and rigid), black colored.Size : 50 x 50 x 1,5 mm (lxwxh), the gap width is 1 mm, tidy and straight, compatible with diaphragm slides holder.

9.      Arrow Diaphragm

Materials : Plastics ABS (heat resistance and rigid),black colored. Size : 50 x 50 x 1,5 mm (l x w x h), neat and straight gap. The arrow height is 10 mm, located in the middle, compatible with diaphragm slides holder.

10.  Translucent Screen

Materials : Translucent plastics with 8 mm diameter pillars. Size: 110 x 100 mm, thickness of 1,5 mm, forms a flat surface. Can be installed / removed easily on the clamp holder.

11.  Lens, +50 mm

Lens : Optical Glass, length of the lens focus is + 50 mm. Frame material is black colored plastics ABS  with 8 mm diameter pillar. Frame size: 110 x 100 mm. Compatible with clamp holder. The lens attached securely and not easily separated.

12.  Lens, +100 mm

Lens : Optical Glass, the length of lens focus is + 100 mm. Frame material is black colored plastics ABS with 8 mm diameter pillar. Frame size: 110 x 100 mm. Compatible with clamp holder. The lens is attached securely and not easily separated.

13.  Lens, +200 mm

Lens : Optical Glass, the length of lens focus is + 200 mm. Frame material is black colored plastics ABS with 8 mm diameter pillar. Frame size: 110 x 100 mm. Compatible with clamp holder. The lens is attached securely and not easily separated.

14.  Lens, -100 mm

Lens : Optical Glass, the length of lens focus is -100 mm. Frame material is black colored plastics ABS with 8 mm diameter pillar. Frame size: 110 x 100 mm. Compatible with clamp holder. The lens is attached securely and not easily separated.

15.  Clamp Holder

A pack consists four. Materials: polycarbonate plastics, black colored. Completed with angle manager to seats the lens position on the precision rail. There’s a stick, when it’s pressed, the clamp holder will move easily. If it’s not pressed, the clamp holder can be moved. The hole on the holder is compatible with the 8 mm diameter system pillar.

16.  Half-Circle Glass

Materials :Optical glass, all surfaces are polished (clear) or opaque on one side. Size : R 30 x 30 (thickness) mm.

17.  Right-Angled Prism

Materials : Optical glass, all surfaces are polished (clear) or opaque on one side. Size: 43, 5 x 30 mm, 90° x  45° x 45°

18.  Biconvex Lens Model

Materials : Optical glass, all surfaces are polished(clear) or only the base that’s opaque polished (unpolished), can be combined with biconcave lens. Size: 60 x 15 mm, R60.

19.  Combination Mirror

Materials : Plastics ABS diverkrom. The focus length is ± 60 mm, the length of each side is ± 60 mm, and the thickness is ± 15 mm. Used as concave, convex and flat mirror. The mirror surface is shinny and flat.

20.  Biconcave Lens

Materials : Optical glass, all surfaces are polished (clear) or opaque on one side. Size: 60 x 19 x 15 mm, R60. Biconcave radis and biconvex radius are appropriate, there’s no gap when combined.

21.  Glass Beam

Materials :Optical glass, all surfaces are polished (clear) or opaque on one side. Size: 60 x 40 x 20 mm.

22.  Wax Holder

Materials : Plastics ABS. Size: 55 mm diameter, 19 mm height.

23.  Rectangle Tub

Clear Plastic tub sized 60x30x30 mm (lxwxh), the thickness is 1,2 mm, used to determine the liquid refractive index. PMMA matter.

24.  Square Tub

Clear plastic tub sized 60x60x30 mm (lxwxh) 1,2 mm thickness, used to determine the liquid refractive index. PMMA matter.

25.  Guidebook of Tools Utilization

Written in Indonesian, printed and neatly bound, consists of twenty-one eksperiments based on KTSP and using all of existing tools or added outside the kit, there’s a tools introduction, assembling ways, and experiment steps, detailed and easily understood. A4 paper size, grammage min 70 gr/m². Artpaper cover of 120 mg, green color. There are name, address, telephone number, e-mail address on the back cover.

26.  Tray of Tools

White colored plastic vacuum materials, minimum 1.6 mm thick, sturdy, has indentations that the number and shape are according to the number and shape of the item placed. The size is in accordance with the size of the inside of the kit box. There’s a brand (manufacturer symbol). Trays are easily removed and put in the kit box. The plastic vacuum sheets periphery of each  tray is united (with glue or ultrasonic welder system) neatly and sturdy (nothing loose).

27.  Kit Box

Kit box is an injection moulding box using plastic or other matter that is stronger sized 60 x 26 x 16 cm, green color. Rigid box shaped, box cover is equipped with the strong hinges and lock on two places. Box cover forms 120 to 130 degrees when it’s opened, completed with handle (not rope) on both sides for easy mobility.
The kit name and company logo (proportional size, name/logo of the company doesn’t prominent), permanently printed on 4 sides of the box (top, right side, left side and front). On the inner side of the cover,there’s a print of  picture layout and name of each component.

Optic is a Physics branch that describes the behavior and the properties of light and the interaction between light and matter. Optic is explained and marked with the optical phenomenon. It comes from Latin word ὀπτική, means appearance.

Optical field usually describes the properties of visible light, infrared and ultraviolet ray, however, some lights are electromagnetic waves, the same phenomenon is also happened in the form of X-ray, micro wave, radio wave, and other electromagnetic radiation symptom and similar, and also in the charged beam. Generally, optic can be considered as a part of electromagnetism. Some optical symptoms are depend on the quantum properties of light that is related to some optical quantum field to mechanics. Practically, most of optical phenomenon can be counted by using properties of electromagnetic light, just like that is explained by Maxwell equation.

Optical field has identity, society, and conference. The field aspects are often called as optical science or optical physics. Applied optical science is often called as optical engineering. The application of optical engineering that is especially related to the illumination system is called lighting engineering. Each discipline tends to be a little  different different in application, technical skills, focus, and the professional affiliation. More recent innovations within optical engineering are often categorized as photonics or optoelectronics. The boundaries between these fields and the "optics" are not clear, and the terms are used differently in different parts of the world and in various industrial fields.

Due to the wide application of the science of "light" for real-world applications, optics and optical engineering tend to be highly interdisciplinary. Optical science is part of a range of related disciplines including electrical engineering, physics, psychology, medicine (especially optalmologidan optometry), and others. In addition, the most complete optical behavior, as described in physics, is unnecessarily complicated for most problems, so the simple model can be used. This simple model is sufficient to explain most of the behavior of optical phenomena and ignore irrelevant and / or not detected on a system.

In free space with traveling wave velocity c = 3 × 10 ^ 8 meters / second. When entering a particular medium (dielectric or nonconducting) wave with velocity v, which is a characteristic of the material and the amount is less than the speed of light itself (c). Comparison of the speed of light in a vacuum to the speed of light in a medium is the refractive index of the material n as follows: n = c / v

• TYPES OF OPTICAL TOOLS

Optical instrument is a tool in the form of translucent objects used to generate the shadows by reflection or refraction of light. There are many kinds of optical instruments, such as eye, camera, magnifying glass, microscope and telescope.

a.       Eye

Eye  is an optical instrument that is used to see and owned by human and animals. Eye is the only sophisticated optical instrumentand not man-made. Properties of the eye shadow is real, inverted, and can be minimized. Eyes have parts properties and different functions. The following are the parts of the eye:

1)      Cornea

a)      Translucent (clear)

b)      Always wetted by tears produced by the lacrimal gland.  

c)   Serves to protect the lens of the eye

2)      Iris

Every human being from different races have different iris color. There are people who have black, brown, blue, and green iris. It serves to eye color.

3)      Pupil

Pupils are circle gaps located in the middle of iris. Pupillary function as a shutter. Pupils can also be widened and narrowed. Widening and narrowing of the pupil depends on the intensity of light entering the eye. Pupils constrict when bright light and dilate when the light is dim.

4)      Eye Lens

Eye lens is a convex lens. The difference, if the eye lens is flexible so it can be changed thickened or thinned. Ability to thicken and the depletion of the eye lens is called the power of accommodation. Eye lens can be thickened or thinned due to muscle eye accommodation. Serves to focus the eye lens so that the shadow falls on the retina (yellow spots).

5)      Retina

Retina functions as a place of falling shadows as the result of eye lens projection. The retina consists of yellow spots that are sensitive to light because it contains millions of nerve cells and the blind spots that are not sensitive to light.

6)      Nerve Cells

Nerve cell functions to captures and sends visual signals to the
visual center nerves in the brain. There are two kinds of nerve cells in the eye, the rod cells and cone cells.

In the mechanism of shadow formation in the eye,  there are the terms of near point and far point of the eye.

1.      Near point {Punctum Proximum/PP)

Near point is the closest distance that can still be seen clearly by the eye with maximum accommodation. To the normal eye (emetrop) has the value of a near point of the eyes / PP = 25 cm.

2.      Far point (Punctum Remotum/PR)

Far point is the furthest point that can be seen clearly by the eye without accommodation. For the normal eye (emetrop), the value of a point away eyes / PR = ∞ (infinity).

During its development, there are many people with impaired vision.
Impaired vision is often referred to as eye defects. Some examples of the kinds of eye defects are:

1.      Myopia (nearsightedness)

     People with myopia have eyes that can not see far objects clearly because the accommodation is too weak. In people with myopia, the shadow of the object falls in front of the retina. Myopia eye defect can be helped by using a positive lens glasses (convex).

2.      Hipermetropi (farsighted)

     Patients of  hipermetropi have eyes that can not see objects at close range. Due to the weak power of accommodation, shadows falling objects behind the retina. Hipermetropi eye defects can be helped by using a negative lens glasses (concave).

3.      Presbiopi (old eye)

     Presbiopi is eye defect that arises due to the reduced eye accommodation, because of age, so the location of the point of near and far point of the eye shifts. Presbiopi sufferers can be helped by using a double lensed glasses (positive and negative lenses at once).

4.      Astigmatism

     Astigmatism is a defect of the eye because the cornea is not spherical (ball slices), but curved on one area of the field to the other (cylindrical). Astigmatism sufferers can be helped by using a cylindrical lensed glasses.

b. Camera

Camera is an optical instrument that has a mechanism similar to the mechanism of the eye. Camera has the following parts.

1.      Film

2.      Camera lens (convex lens)

3.      Diaphragm

4.      Focus manager

5.      Opening speed control and closing the screen.

The properties of the camera shadow are real, inverted, and scaled down.

c. Magnifying Glass

Magnifying glass is an optical instrument that consists of a convex lens (positive lens). Magnifying glass serves to magnify small objects which can still be seen with the naked eye. Properties the image produced is virtual, upright, and enlarged.

d. Microscope

Microscope is an optical instrument which consists of two convex lenses (positive lens), i.e., as the objective lens and the ocular lens. This microscope is used to see microscopic objects that can not be seen directly with the naked eye, such as bacteria, microbes, viruses, cells of plants, animals, and humans. Microscope parts consist of:

a)      Objective lens, the lens close to the object being observed.

b)      Ocular lens, the lens is close to the observer's eye.

e. Binocular

Binocular is an optical instrument that serves to see objects that are very far, so it looks more closely and clearly. There are two types of binocular as follow:

a.       Refractive Binocular,  which uses an objective lens to refract light. Examples such as telescopes, binoculars Earth, stage binoculars, and a prism binoculars.

b.      Reflective Binocular, binoculars which use large concave mirror as the objective to reflect light. Examples such as reflective astronomy binoculars.

D.   Observation Methods

1.      Place and Time of Practicum

Place                    : Laboratory of Scince 2, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Yogyakarta State University

Time                : Monday, 17^th September 2013 at 11.00 – 12.40

2.      Tools

-       Optical Kit

3.      Procedures

 

		Drawing and taking the pictures of ready made series.

 

E.   Design Result

1.      Light Propagation experimental design

a.       Objective

Observing the properties of light propagation

b.      Tools

·         Precision Rail                          1

·         Diaphragm slides holder         1

·         Five gaps diaphragm               1

·         Optical table                            1

·         Clamp holder                          1

·         Rail feet                                  1

·         Lamp house                             1

·         Power supply                          1

·         Connector cable                      1

·         HVS paper                              1

c.       Experiment Steps

1.      Preparation Step

2.      Preparing tools

3.      Assembling tools like the picture above

4.      Installing a paper on the optical table

5.      Installing fiver gaps diaphragm on the slides holder

6.      Rotating the barrel of the light source so that the filaments upright (vertical)

7.      Turning on the lamp by switching on the power supply

8.      Observing the light on the optical table

9.      Drawing the track of the light on a paper and investigating it by using ruler.

F.    Pembahasan

Percobaan “Pengenalan Dan Penggunaan Alat KIT” yang dilakukan pada tanggal 17 September 2013 bertujuan untuk mengetahui dan mengenal alat-alat yang ada dalam KIT IPA (KIT Optik, KIT Magnet, KIT Listrik), mengetahui teknik penyiapan dan penggunaan alat-alat tersebut dalam percobaan IPA sesuai KTSP SMP/MTs, dan untuk dapat merangkai dan merancang bangun percobaan-percobaan dengan alat KIT IPA. Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah kit optik. Langkah kerja dalam percobaan ini adalah pertama-tama menyiapkan salah satu jenis KIT IPA.Lalu membuka KIT, mengamati, dan mengidentifikasi komponen-komponen yang ada.Setelah itu, merancang percobaan IPA dengan komponen-komponen yang ada dalam KIT sesuai dengan KTSP SMP dan merangkainya.Langkah terakhir yaitu menggambar dan memotret rangkaian yang sudah jadi. Pada praktikum kali ini, kami menggunakan KIT Optik dengan menggunakan percobaan perambatan cahaya yang memiliki tujuan yaitu meneliti sifat perambatan cahaya. Disini kami memilih materi perambatan cahaya dan optik karena cahaya dan optik merupakan salah satu konsep fisika yang penerapannya banyak terdapat di alam dan oleh sebab itu diperlukan perangkat untuk melakukan pengamatan dan meberikan penjelasan mengenai konsep cahaya dan optik tersebut. Contoh dalam kehidupan sehari-hari adalah sinar matahari yang merambat lurus langsung ke bumi, serta sinar lampu senter yang merambat lurus, ketika kita mengamati lampu kendaraan bermotor pada malam hari cahaya lampu kendaraan bermotor tersebut merambat lurus, dll.

Langkah pertama yang kami lakukan adalah mempersiapkan alat-alat yang ada di dalam kit. Kemudian kami memilih salah satu praktikum yang ada di dalam buku petunjuk kit, dan kami memilih menggunakan percobaan perambatan cahaya. Setelah itu kami merangkai alat-alat yang dibutuhkan, hingga terangkai alat sepertipada gambar berikut.

Namun, sebelum melakukan percobaan, kami mengamati alat-alat yang ada di dalam kotak kit optik terlebih dahulu. Isi dari kotak tersebut antara lain:

Meja Optik

Meja miring dengan ukuran sekitar 200 x 120 x (100 dan 110) mm (p x l x t), berfungsi untuk mengamati lintasan cahaya, dan bersifat kompatibel dengan rel presisi. Terbuat dari bahan aluminium tebal sekitar 2 mm (±0,1), dicat putih, anti gores.

Rel Presisi

Pak isi 3 Bahan : Aluminium, powder coating/anodisasi warna hitam Ukuran : panjang 500 mm; Lengkap dengan skala cm pada kedua sisi. Dipergunakan untuk percobaan optik dan mekanika (kereta dinamika); Rel dapat disambung dengan rel lain dan sambungan  mulus.

Penyambung Rel

 Pak isi 2 Bahan : Plastik ( ABS), warna hitam Ukuran : 195 x 70 x 20,5 mm Digunakan untuk menyambung Rel Presisi.  Dilengkapi bantalan karet pada kaki-kakinya.

Kaki Rel

Pak isi 2 Bahan : Plastik ( ABS), warna hitam Ukuran : 50 x 70 x 20,5 mm. Digunakan sebagai dudukan Rel Presisi. Dilengkapi bantalan karet pada kaki-kakinya.

Lampu Cadangan, 12 V/18 W

Pak isi 4Model kapsul dengan panjang sesuai untuk rumah lampu.Tempat Lampu Bertangkai Bahan : Plastik (ABS) warna hitam, tempat memasang lampu 12 V, 18 W.Di dalam tempat lampu tidak ada bahan bersifat reflector. Ukuran Bingkai : 129 x 100 mm, dengan tiang penyangga dia. 8 mm. Lengkap dengan lampu 12 V; 18 W. Dapat dipasang dengan baik pada tumpakan berpenjepit; rumah dapat diputar untuk mendudukan posisi filament lampu menjadi vertikal.

Pemegang Slaid Diafragma

Bahan : Plastik ( ABS) dengan tiang penyangga dia. 8 mm, warna hitam. Ukuran Bingkai : 129 x 100 mm. Digunakan untuk memegang diafragma pada dua sisi. Kompatibel dengan tumpukan berpenjepit. Jepitan diafragma  kuat dan akurat. Dilengkapi sepasang penutup celah.

Diafragma, 5 celah

Bahan : Plastik ABS (tahan terhadap panas dan kaku), warna hitam. Ukuran : 50 x 50 x 1,5 mm (pxlxt), lebar celah 1 mm, celah rapi dan lurus, kompatibel dengan pemegang slaid diafragma.

Diafragma, 1 celah

Bahan : Plastik ABS (tahan terhadap panas dan kaku), warna hitam.Ukuran : 50 x 50 x 1,5 mm (pxlxt), lebar celah 1 mm, celah rapi dan lurus, kompatibel dengan pemegang slaid diafragma.

Diafragma Anak Panah

Bahan : Plastik ABS (tahan terhadap panas dan kaku), warna hitam. Ukuran : 50 x 50 x 1,5 mm (p x l x t),  celah rapi dan lurus. Anak panah tinggi 10 mm terletak ditengah, kompatibel dengan pemegang slaid diafragma.

Layar Translusen

Bahan : Plastik translusen dengan tiang penyangga dia. 8 mmUkuran sekitar: 110 x 100 mm, tebal 1,5 mm, membentuk bidang datar. Dapat terpasang / dilepas secara mudah pada tumpakan berpenjepit.

Lensa, +50 mm

Lensa : Optical Glass, panjang fokus lensa + 50 mm. Bahan bingkai dari plastik ABS warna hitam dengan tiang penyangga dia. 8 mm. Ukuran Bingkai sekitar: 110 x 100 mm. Kompatibel dengan tumpakan berpenjepit. Lensa terpasang dengan kokoh tidak mudah lepas.

Lensa, +100 mm

Lensa : Optical Glass, panjang fokus lensa + 100 mm. Bahan bingkai dari plastik ABS warna hitam dengan tiang penyangga dia. 8 mm. Ukuran Bingkai sekitar : 110 x 100 mm. Kompatibel dengan tumpakan berpenjepit. Lensa terpasang dengan kokoh tidak mudah lepas.

Lensa, +200 mm

Lensa : Optical Glass, panjang fokus lensa + 200 mm. Bahan bingkai dari plastik ABS warna hitam dengan tiang penyangga dia. 8 mm. Ukuran Bingkai sekitar: 110 x 100 mm. Kompatibel dengan tumpakan berpenjepit. Lensa terpasang dengan kokoh tidak mudah lepas.

Lensa, -100 mm

Lensa : Optical Glass, panjang fokus lensa -100 mm. Bahan bingkai dari plastik ABS warna hitam dengan tiang penyangga dia. 8 mm. Ukuran Bingkai sekitar: 110 x 100 mm. Kompatibel dengan tumpakan berpenjepit. Lensa terpasang dengan kokoh tidak mudah lepas.

Tumpakan Berpenjepit

Pak isi 4 Bahan : Plastik polycarbonate, warna hitam. Dilengkapi  pengatur sudut untuk mendudukan posisi lensa pada rel presisi. Terdapat tuas yang bila ditekan maka tumpakan berpenjepit dapat bergerak lancar, bila tidak ditekan maka tumpakan berpenjepit tak dapat digerakan. Lubang pada tumpakan kompatibel dengan batang penyangga sistem dia. 8 mm.

Kaca ½ Lingkaran

Bahan : Gelas Optik, semua permukaan dipoles (bening) atau buram salah satu sisi. Ukuran : R 30 x 30 (tebal) mm.

Prisma Siku-siku

Bahan : Gelas Optik, semua permukaan dipoles (bening) atau buram salah satu sisi. Ukuran : 43, 5 x 30 mm, 90° x  45° x 45°

Model Lensa Bikonvak

Bahan : Gelas Optik, semua permukaan dipoles (bening) atau hanya satu bagian dasar buram (tidak dipoles), dapat dikombinasikan dengan lensa Bikonkaf.  Ukuran : 60 x 15 mm, R60.

Cermin Kombinasi

Bahan : Plastik ABS diverkrom. Panjang fokus ± 60 mm, panjang setiap sisi ± 60 mm tebal ± 15 mm. Berfungsi sebagai cermin cekung, cembung dan datar, permukaan cermin mengkilap rata.

Lensa Bikonkaf

Bahan : Gelas Optik, semua permukaan dipoles (bening) atau buram salah satu sisi.  Ukuran : 60 x 19 x 15 mm, R60. Radius bikonkaf dan radius bikonvex  sesuai, tidak ada celah bila digabungkan

Balok Kaca

Bahan : Gelas Optik, semua permukaan dipoles (bening) atau buram salah satu sisi. Ukuran : 60 x 40 x 20 mm.

Pemegang lilin

Bahan : Plastik ABS Ukuran : Dia. 55 mm, tinggi 19 mm.

Bak Persegi Panjang

Bak pastik bening ukuran 60x30x30 mm (pxlxt) tebal 1,2 mm, digunakan untuk menentukan indek bias zat cair. Bahan PMMA.

Bak Bujur Sangkar

Bak pastik bening ukuran 60x60x30 mm (pxlxt) tebal 1,2 mm, digunakan untuk menentukan indek bias zat cair. Bahan PMMA.

Buku Panduan Penggunaan Alat

Dalam Bahasa Indonesia, dicetak dan dijilid rapi, terdiri dari 21 (dua puluh satu) eksperimen/percobaan berbasis KTSP dan menggunakan seluruh alat yang tersedia atau ditambah dari luar kit, terdapat pengenalan alat, cara merakit, serta ada langkah-langkah percobaan, secara rinci dan mudah difahami. Kertas ukuran A4, gramatur min 70 gr/m2. Sampul artpaper 120 mg, warna hijau. Terdapat nama, alamat, nomor telepon, alamat e-mail pada sampul belakang.

Tray (Dudukan) Alat

Bahan Vacuum plastik warna putih, tebal minimum 1,6 mm, kokoh, memiliki lekukan-lekukan (coakan-coakan) yang jumlah dan bentuknya sesuai dengan jumlah dan bentuk item  yang ditempatkan. Ukuran sesuai dengan ukuran bagian dalam boks kit, ada merk (simbol produsen). Kedua tingkat tray mudah dikeluarkan dan dimasukan ke boks kit. Pinggiran kedua lembaran vacuum plastic dari setiap tray disatukan (dengan system lem atau ultrasonic welder) secara rapih dan kokoh (tak ada yang lepas)

Boks Kit

Boks kit merupakan boks injection moulding berbahan plastik atau bahan lain yang lebih kokoh ukuran 60 x 26 x 16 cm sertaber warna hijau. Bentuk kotak kokoh, penutup boks dilengkapi dengan engsel dan pengunci yang kuat di dua tempat. Penutup boks pada posisi terbuka membentuk sudut 120 sampai 130 derajat, dilengkapi pegangan (bukan tali) pada kedua sisi samping untuk memudahkan mobilitas.

Alat yang kami gunakan disini adalah rel presisi yang digunakan untuk meletakan beberapa komonen alat (diafragma 5 celah, pemegang slaid diafragma, tumpukan berpenjepit, kaki rel dan rumah lampu); pemegang slaid diafragma yang berfungsi untuk memegang diafragma pada dua sisi; diafragma 5 celah mempunyai fungsi sama seperti pupil yaitu mengatur masuknya cahaya; meja optik yang berfungsi untuk mengamati lintasan cahaya pada praktikum ini; tumpukan berpenjepit; kaki rel; rumah lampu; dan catu daya dalam rangkaian ini berfungsi sebagai penghubung arus AC (sumber arus listrik/ PLN) menjadi arus DC untuk dialirkan ke rangkaian. Bagian-bagian catu daya tersebut antara lain terdapat tombol pengatur sumber DC atau AC dan pemutar untuk mengatur besar arus yang mengalir.Disini kami menggunakan arus Ac dan menggunakan tegangan 12 volt. Kami memilih menggunakan tegangan 12 volt agar sinar cahaya yang kami amati dapat terlihat dengan jelas. Kami juga menggunakan kabel penghubung hitam dan merah yang digunakan untuk menghubungkan kutub positif yaitu untuk arus masukkan, sedangkan hitam untuk negatif yaitu arus keluaran. Bola lampu digunakan untuk mendeteksi adanya arus listrik yang mengalir dan sebagai sumber cahaya yang akan diamati.

Gambar catu daya

Setelah alat terangkai kami menyalakan lampu dengan menghidupkan catu daya, setelah itu kami mengamati berkas sinar di atas meja optik. Hasil yang kami peroleh adalah sinar yang melewati diafragma 5 celah adalah merambat lurus dan dapat menembus benda bening.

Berdasarkan teori, cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari perpaduan medan listrik dan medan magnet serta dapat merambat walaupun tidak ada medium. Gelombang elektromagnetik memiliki beberapa sifat, antara lain :

1. Dapat merambat di ruang tanpa medium

2. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan harga minimum pada saat yang bersamaan dan pada tempat yang sama.

3. Arah medan magnet dan medan listrik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah gelombang (transversal).

4. Mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, dan difraksi.

Sedangkan cahaya memiliki sifat-sifat sebagai berikut :

a.       Menembus benda bening

Benda bening adalah benda-benda yang dapat ditembus cahaya. Benda bening akan meneruskan cahaya sehingga tampak menembus benda tersebut. Contoh benda bening adalah air jernih, gelas kaca bening, kristal, dan kertas roti. Benda-benda yang tidak dapat ditembus cahaya disebut benda gelap. Cahaya yang mengenai benda gelap akan diserap sehingga cahaya seolah-olah tampak terperangkap dan tidak dapat keluar lagi.

b.      Merambat lurus

Sifat cahaya yang merambat lurus dapat kita lihat ketika ada cahaya matahari yang masuk kedalam  ruangan melewati jendela. Cahaya matahari yang melewati jendela tersebut akan memperlihatkan berkas-berkas cahaya yang merambat lurus ke dalam ruangan.

c.       Dapat dipantulkan

Cahaya yang mengenai suatu benda akan dipantulkan sehingga kita bisa melihat benda tersebut. Selain dipantulkan kembali, sebagian cahaya yang mengenai suatu benda akan diteruskan ke dalam benda tersebut.

d.      Dapat dibiaskan

Jika cahaya melewati dua medium yang berbeda kerapatannya, maka cahaya akan mengalami pembiasan.

Namun dari hasil percobaan yang kami peroleh hanya dapat menunjukkan sifat cahaya yaitu cahaya dapat merambat lurus. Hal itu dibuktikan dengan cahaya yang merambat lurus melewati diafragma 5 celah. Perambatan cahaya dilukiskan dengan sinar. Karena cahaya merambat menurut garis lurus, maka ketika cahaya terhalang oleh benda yang tidak tembus cahaya (benda gelap) daerah di belakang penghalang tidak akan menerima cahaya. Hal ini berlaku baik sumber cahaya berupa lampu yang dipasang vertikal dalam posisi sejajar ataupun sedikit dimiringkan. Hasil pengamatan sinar yang tertangkap oleh meja optik adalah memiliki bentuk seperti celah pada diafragma.  Akan tetapi untuk ukuran dan tingkat kejelasannya dipengaruhi oleh jarak diantara ketiganya yaitu sumber cahaya, celah, dan layarnya. Semakin berdekatan jarak diantara ketiganya maka berkas cahaya yang diterima oleh layar akan terlihat semakin jelas. Akan tetapi untuk sebaliknya jika jarak diantara ketiganya semakin berjauhan maka berkas cahaya yang diterima oleh layar akan semakin kabur dan tidak jelas bentuknya.  Hal itu terbukti dengan hasil yang kami peroleh di atas kertas HVS sebagai berikut.

 (gambar hasil praktikum).

Disini kami menggunakan sumber cahaya buatan yaitu lampu. Sumber cahaya adalah segala sesuatu yang menghasilkan cahaya. Sumber cahaya dibedakan menjadi dua yaitu sumber cahaya alami dan sumber cahaya buatan. Sumber cahaya alami adalah sumber cahaya yang tidak dibuat oleh manusia sedangkan sumber cahaya buatan adalah sumber cahaya yang dibuat atau diproduksi oleh manusia.

Hasil pengamatan ini menunjukkan salah satu sifat cahaya yaitu merambat lurus melalui medium tertentu. Akan tetapi dalam kenyataannya tanpa medium pun cahaya dapat merambat misalnya cahaya matahari yang dapat merambat pada ruang hampa untuk sampai ke bumi.Hal ini menimbulkan perbadaan pendapat bagi para ilmuan bahwa cahaya termasuk ke dalam gelombang atau pada partikel. Akhirnya salah seorang ilmuan bernama Albert Einstein pada sekitar abad ke-20 mengemukakan bahwa cahaya adalah partikel sekaligus sebagai gelombang. Perambatan cahaya paling baik dijelaskan dengan model gelombang tetapi pemahaman tentang pemancaran dan penyerapan memerlukan pendekatan partikel. Untuk cahaya sebagai gelombang, cahaya memiliki ciri-ciri antara lain :

a.    Cahaya dapat di pantulkan (refleksi)

b.    Cahaya dapat dibiaskan (refraksi)

c.    Cahaya dapat mengalami pelenturan (difraksi)

d.   Cahaya dapat dijumlahkan (interferensi)

e.    Cahaya dapat diuraikan (dispersi)

f.     Cahaya dapat mengalami pengkutuban (polarisasi)

Untuk cahaya yang bersifat sebagai partikel contoh penerapannya yaitu pada efek fotolistrik. Cahaya dapat dipandang sebagai kuantum energi dengan energi yang diskrit. Kuantum energi tidak dapat digambarkan sebagai gelombang tetapi lebih mendekati bentuk partikel. Partikel cahaya dalam bentuk kuantum dikenal dengan sebutan foton. Pandangan cahaya sebagai foton diperkuat lagi melalui gejala yang dikenal sebagai efek Compton. Jika seberkas sinar-X ditembakkan ke sebuah elektron bebas yang diam, sinar-X akan mengalami perubahan panjang gelombang dimana panjang gelombang sinar-X menjadi lebih besar. Gejala ini dikenal sebagai efek Compton, sesuai dengan nama penemunya, yaitu Arthur Holly Compton.Sinar-X digambarkan sebagai foton yang bertumbukan dengan elektron (seperti halnya dua bola bilyar yang bertumbukan). Elektron bebas yang diam menyerap sebagian energi foton sehingga bergerak ke arah membentuk sudut terhadap arah foton mula-mula.

Selain itu cahaya juga memilki ciri antara lain sebagai berikut:

a.    Cahaya dapat di pantulkan (refleksi)

Ketika gelombang dari tipe apapun mengenai sebuah penghalang datar misalnya sebuah cermin, gelombang-gelombang bergerak menjauhi penghalang tersebut. Fenomena tersebut dinamakan refleksi. Refleksi (pemantulan) merupakan perubahan arah rambat cahaya ke arah sisi (medium) asalnya, setelah menumbuk antarmuka dua medium. Refleksi terjadi pada bidang batas antara dua medium berbeda seperti misalnya sebuah permukaan udara kaca, dalam kasus dimana sebagian energi datang direfleksikan dan sebagian ditransmisikan.

b.    Cahaya dapat dibiaskan (refraksi)

Ketika sebuah berkas cahaya mengenai sebuah permukaan bidang batas yang memisahkan dua medium berbeda, misalnya sebuah permukaan udara kaca, energi cahaya tersebut direfleksikan dan memasuki medium kedua, perubahan arah dari sinar yang ditransmisikan tersebut disebut refraksi

c.    Cahaya dapat mengalami pelenturan (difraksi)

d.   Cahaya dapat dijumlahkan (interferensi)

e.    Cahaya dapat diuraikan (dispersi)

Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromarik (putih) menjadi cahaya-cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu) pada prisma lewat pembiasan atau pembelokan. Hal itu membuktikan bahwa cahaya putih terdiri atas harmonisasi berbagai cahaya warna dengan panjang gelombang yang berbeda-beda.

Cahaya putih biasanya merupakan superposisi dari gelombang-gelombang dengan panjang gelombang yang membentang melalui seluruh spektrum tampak. Cahaya tampak yaitu cahaya yang sensitif  bagi mata kita, yang jatuh pada kisaran 400 nm sampai 750 nm. Kisaran ini dikenal sebagai spektrum tampak, dan didalamnya terdapat warna-warna dari ungu sampai merah. Cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek dari 400 nm disebut ultraviolet (UV) dan cahaya dengan panjang gelombang lebih besar dari 750 nm disebut inframerah (IR-infrared). Walaupun mata manusia tidak sensitif terhadap UV dan IR, beberapa jenis film fotografi bereaksi terhadap cahaya-cahaya ini.

                      Tabel panjang gelombang dari beberapa warna

Warna	Panjang Gelombang
Ungu	400 - 440 nm
Biru	440 - 495 nm
Hijau	495 - 580 nm
Kuning	580 - 600 nm
Orange	600 - 640 nm
Merah	640 - 750 nm

Cahaya putih (polikromatik) yang dirambatkan pada prisma kaca mengalami dispersi sehingga membentuk spektrum warna-warna pelangi. Dispersi gelombang  yang terjadi dalam prisma kaca terjadi karena kaca termasuk medium dispersi untuk gelombang cahaya. Sebuah prisma mempunyai kemampuan untuk menguraikan cahaya menjadi warna-warna pelangi. Hal ini terjadi karena indeks bias materi bergantung pada panjang gelombang, seperti ditunjukkan untuk beberapa materi seperti pada tabel. Cahaya putih merupakan campuran dari semua panjang gelombang yang tampak, dan ketika jatuh pada prisma, panjang-panjang gelombang yang berbeda tersebut dibelokkan dengan derajat yang berbeda-beda. Peristiwa dispersi ini terjadi karena perbedaan indeks bias tiap warna cahaya. Cahaya berwarna merah mengalami deviasi terkecil sedangkan warna ungu mengalami deviasi terbesar. Setiap warna mengalami pembiasan yang berbeda. Setiap warna mengalami deviasi dari arah semula. Sudut yang dibentuk oleh sinar yang keluar dengan sinar datang dinamakan sudut deviasi.

f.     Cahaya dapat mengalami pengkutuban (polarisasi)

Cahaya, seperti halnya semua radiasi elektromagnet yang disebutkan oleh teori elektromagnet sebagai gelombang transversal yakni dimana vektor listrik dan vektor magnet yang bergetar adalah tegak lurus kepada arah perambatannya. Polarisasi adalah karakteristik semua gelombang transversal. Untuk sebuah dawai yang berada dalam kesetimbangan sepanjang sumbu x, pergeseran yang dapat berada sepanjang arah y, dalam hal ini, dawai tersebut selalu terletak pada bidang xy. Tetapi pergeseran tersebut mungkin juga berada sepanjang sumbu z, maka dawai terletak pada bidang xz.

Bila sebuah gelombang hanya mempunyai pergeseran y, kita mengatakan bahwa gelombang tersebut terpolarisasi linear dalam arah y, sebuah gelombang hanya dengan pergeseran z dalah terpolarisasi linear dalam arah z. Untuk gelombang mekanik kita dapat membangun sebuah saringan polarisasi atau pemolarisasi yang hanya mengijinkan gelombang dengan arah polarisasi tertentu untuk lewat.

G. Conclusion

One of Science kit is Light kit. It consists of optical table, precision rails, rail connector, rail foot, 12 V/18 W reserve lamp, diaphragm slides holder, five gaps diaphragm, one gap diaphragm, arrow diaphragm, translucent screen,  +50 mm lens,  +100 mm lens,  +200 mm lens,  -100 mm lens, clamp holder, half-circle glass, right-angled prism, biconvex lens model, combination mirror, biconcave lens, glass beam, wax holder, rectangle tub, square tub, guidebook of tools utilization, tray of tools, and kit box. In this experiment, we conduct light propagation experiment that needs optical kit tools such as precision rail, diaphragm slides holder, five gaps diaphragm, optical table, clamp holder, rail feet, lamp house, power supply, connector cable, and HVS paper. Based on the experiment result, light is propagating straight and penetrating clear objects       .

References

Endarko & Yudhoyono, Gatot. 2007. FISIKA. Jakarta: DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL BIRO PERENCANAAN DAN KERJASAMA LUAR NEGERI.

Giancoli, Douglas. 2001. Fisika Jilid II. Jakarta: Erlangga.

Sears & Zemansky. 1994. Fisika untuk Universitas 3 Optika dan Fisika Modern. Bandung: Bina Cipta

Young & Freedman. 2003. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid II. Jakarta: Erlangga.