LAPORAN PENELITIAN
ABSORBS1 RADIASI RIATAHARI OLEPI PERMWKAAN BER'WARNA
Dra. Dfusmaini D iarnas ( K e t r ~ aTim penedq--
Penelitian hi ifibiayai ole11 :: PROYEK OPERAS1 DAN PERAWATAN FASLITAS IKIP PADANG T A R N ANGGARAN i992/@93 Swat Perjanjian Kerja No, : i54/PT,37. H9/N22/i992 Tanggal iJuli I992
INSTITUT kTGURUAN DAN ILhW PENDIl3IK.m PAD,WG
LABORAN PENELITIAN ABSORBS1 R A D I A S I MATAHARI
OIJEH PERMUKAPW BERWARMA
PERSONALIA PENELITIAN
Ketua
: Dra.D j u s m a i n i D jamas,
Anggota
: D r s , Mahrizal.
D r a . Nailil H u s n a ,
A B S T R A K
Djusmaini Djamas, Absorbsi r a d i a s i matahari o l e h p e r mukaan berwarna, Penelitian i n i bertujuan i n g i n melihat sejauh mana besarnya penyerapan e n e r g i r a d i a s i matahari o l e h permukaan yang berwarna, Berdasarkan t u j u a n d i a t a s dirumuskan h i p o t e s i s sebagai b e r i k u t : Terdapat perbedaan yang b e r a r t i a b s o r b s i r a d i a s i matahari o l e h benda yang warna permukaannya berbeda ", Untuk mencapai t u j u a n s e r t a pengujian h i p o t e s i s
peneliti
mengambil jumlah anggota sampel sebanyak l i m a b e l a s dengan pertimbangan bahwa d a t a yang dikumpulkan a d a l a h homogen, A l a t yang d i p e r l u k a n untuk eksperimen p e n e l i t i a n i n i dirancang dan d i r a k i t s e n d i r i , diusahakan s e r a p i h dan s e t e l i t i mungkin a g a r dapat memberikan d a t a yang baik, Un t u k mengumpulkan da$a d a r i p e n e l i t i a n i n i dilakukan ekspe rimen dilapangan terbuka dibawah t e r i k matahari dengan me n g a t u r beberapa k o n d i s i s e p e r t i suhu udara l u a r , t i d a k ada angin yang kuat ( t e n a n g ) , cuaca yang c e r a h dan dengan car a melakukan pemotretan terhadap p e r a l a t a n s e t i a p s e l a n g waktu s a t u menit, Pernotretan dilakukan dengan t u j u a n a g a r pangukuran permukaan a i r dalam p i p a d a p a t dilakukan secar a sinkron, Data yang t e l a h dikumpulkan i n i d i a n a l i s a sec a r a s t a t i s t i k anava s a t u a r a h dan untuk menguji perbedaan s a t u warna dengan warna l a i n n y a d i p a k a i rumus " Scheef f e-Test", D a r i h a s i l pengolahan dan a n a l i s a d a t a d a p a t diung kapkan s e b a g a i b e r i k u t : Terdapat perbedaan yang b e r a r t i a b s o r b s i r a d i a s i matahari o l e h benda yang warna permukaan nya berbeda, D a r i Be enam warna permukaan yang d i t e l i t i t e r n y a t a penyerapan r a d i a s i matahari yang t e r b e s a r bertur u t - t u r u t a d a l a h ungu,hijau,biru,merah,kuning dan yang
-
t e r e n d a h a d a l a h jingga. H a l i n i ditunjukkan h l e h perbedaan kenaikkan zak c a i r dalam p i p a yang berhubungan dengan permukaan yang berwarna,
"I' PENGAN TAR P e n e l i t i a n merupakan s a l a h s a t u karya i l m i a h d i perguruan t i n g g i , Karya i l m i a h i n i h a r u s d i l a k s a n a k a n
oleh
dosen IKIP Padang dalam rangka meningkatkan mutu, b a i k s e b a g a i dosen maupun s e b a g a i p e n e l i t i , Oleh karena i t u , P u s a t P e n e l i t i a n IKIP Padang b e r u s a ha mendorong d o s e n / p e n e l i t i untuk mela'kukan p e n e l i t i a n s e b a g a i b a g i a n d a r i k e g i a t a n akademiknya, Dengan demikian mutu d o s e n / p e n e l i t i dan h a s i l p e n e l i t i a n n y a d a p a t d i t i n g k a t kan , Akhirnya saya merasa gembira bahwa p e n e l i t i a n i n i t e l a h d a p a t d i s e l e s a i k a n o l e h p e n e l i t i dengan m e l a l u i
pro-
s e s pemeriksaan d a r i Tim P e n i l a i Usul dan Laporan P e n e l i t i a n P u s l i t IKIP Padang, Padang, Maret
1993
Kepala P u s a t P e n e l i t i a n
iii
DAFTAR
IS1 Halaman
......................................... PENGANTAR ....................................... DAFTAR I S 1 ...................................... DAFTAR TABEL .................................... DAFTAR GAMBAR ................................... BAB I . FENDAHULUAN .............................
ABSTRAK
............... .. ................... .................... ............................
A. L a t a r Belakang Masalah B. Ruang Lingkup dan Penbatasan Masalah C. P e n j e l a s a n I s t i l a h D. Tujuan P e n e l i t i a n E Hipotesis F. Kegunaan H a s i l P e n e l i t i a n
.
. TINJAUAN
BAB I1
............
XEPUS1 ' 3AKAAN
....................
Tinjauan Kepustakaan Kerangka Konseptual
A. B.
BAB 111.METODOLOGI
.
................. .................. '
..................
A. Rancangan P e n e l i t i a n B Sampel C. J e n i s dan Sumber Data D. A l a t dan Teknik Pengumpulan Data E. Teknik Analisa Data F Prosedur P e n e l i t i a n G Keterbatasan
..
............................... ................ ..... .................. ..................
......................... BAB IV. ANALISIS DAN ISEMBAHASAN ................. A. A n a l i s i s ............................. B e Pembahasan ........................... BAB V
KESIMPULSLN DAN REKOMENDASI
A. Kesimpulan B. Rekomendasi DAF'I!AR PUSTAKA
..............
........................... .........................
..................................
i iii
iv v vi 1
DAFTAR
TABEL
TABEL
Halaman
...... 2, Jumlah k u a d r a t dan r a t a - r a t a k u a d r a t un. t u k menghitung h a r g a ,.......................
I . Daerah p a n j a n g gelombang spektrummcahaya F
10
23
3. Keadaan kenaikan permukaan z a t c a i r u n t u k
........................................ Jumlah k u a d r a t dan r a t a - r a t a k u a d r a t unt u k menghitung h a r g a F ........................ enam warna dalam d a e r a h spektrum cahaya tampak
4,
5. S i g n i f i k a n s i d a r i perbedaan harga r a t a
31 35
-
......................
r a t a a n t a r a s a t u warna dengan warna l a i n nya dalam daei.ah,cahaya-..
37
DAF'PAR
GAMBAR
GAMBAR
Halarnan
2.1
Spektrum gelombang elektromagnet
2.2
Berkas s i n a r d a t a n g dan s i n a r pan t u l pada bidang- b a t a s a n t a r a dua medium
...........
..................................... ................... ........................
3.2
P e r a n g k a t a l a t percobaan
3.3
Kegiatan percobaan
4.1
Diagram b a t a n g t u n g g a l d a r i h a r g a r a t a - r a t a kenaikan permukaan z a t c a i r u n t u k enarn warna yang d i s e l i diki
.......................................
7
BAB I
A, L a t a r Belakang Masalah
Warna t e l a h menjadi p e r h a t i a n , t i d a k hanya o l e h s e niman t e t a p i juga o l e h a h l i Fisika,Kimia dan a h l i tekn i k s e r t a usahawan, Hal i n i t e r l i h a t dengan semakin ba nyaknya pemakaian a l a t - a l a t berwarna s e p e r t i f o t o g r a f i berwarna, TV berwarna, p l a s t i k berwarna,barang- barang bungkusan berwarna dan l a i n sebagainya. I n i
menunjuk
kan semakin pentingnya warna b a g i kehidupan manusia, P e n g e r t i a n warna akan berbeda a p a b i l a d i s o r o t da-
r i sudut pandangan yang berbeda, Dari b e r b a g a i pengert i a n t a d i d a p a t disimpulkan bahwa i s t i l a h warna dips..k a i untuk menentukan s i f a t sebuah benda, Menurut
Com-
mitee on Colorimetry of t h e O p t i c a l S o c i e t y of America bahwa warna t e r d i r i d a r i karakteristik-karakteristik cahaya yang m e l i p u t i f l u x cahaya, panjang gelombang dan kemurnian, I n i b e r a r t i untuk warna cahaya t e r t e n t u akan mempunyai panjang gelombang dan kemurnian t e r t e n t u pula. Berbeda warna cahaya b e r a r t i berbeda panjang gelombang, f l u x cahaya dan kemurniannya, Cahaya matahari a d a l a h sumber e n e r g i t e r b e s a r d i muka bumi. Apabila cahaya matahari didatangkan pada s u a t u c e l a h sempit dan d i t e r u s k a n pada prisma,maka cahay a matahari t a d i akan mengalami d i s p e r s i ( penguraian)
menjadi warna merah,jingga,kuning,hijau,biru
dan ungu.
Making-masing warna cahaya i n i memiliki k a r a k t e r i s t i k t e r s e n d i r i . Cahaya merahmemiliki e f e k panas yang t i n g g i dan efek kimia yang k e c i l a p a b i l a dibandingkan ngan warna cahaya ungu yang memiliki e f e k panas
dekecil
t e t a p i e f e k kimia b e s a r , Sedangkan warna cahaya yang l a i n berada d i a n t a r a kedua warna cahaya merah dan ungu. Apabila d i t i n j a u da r i s e g i panjang gelombang,maka cahaya merah
memiliki
panjang gelombang b e s a r a t a u frekwensi k e c i l . Dihubung kan dengan t e o r i kuantum cahaya b e s a r e n m g i yang d i b a wa dalam bentuk paket-paket e n e r g i a d a l a h s e b e s a r E hf = hc/X
.
=
Semakin b e s a r panjang gelombangnya,maka s e
makin k e c i l e n e r g i yang dibawa o l e h cahaya t e r s e b u t , I n i b e r a r t i bahwa cahaya merah memiliki e n e r g i yang l e b i h k e c i l a p a b i l a dibandingkan dengan warna cahaya
u-
ngu. S e p e r t i d i k e t a h u i warna s u a t u benda adalah
warna
yang dipancarkan o l e h benda t e r s e b u t , sedangkan warna cahaya l a i n yang d a t a n g padanya akan d i s e r a p . Dengan melakukan penyerapan warna cahaya yang datang pada sua t u permukaan benda berwarna b e r a r t i t e r j a d i penyerapan e n e r g i o l e h benda t e r s e b u t , Berdasarkan u r a i a n d i a t a s timbul s u a t u t a n d a t a nya b a g i p e n u l i s : Apakah benda yang mempunyai
warna
permukaan berbeda akan menyerap e n e r g i m a t a h a r i .
yang.
berbeda pula. Apakah z a t c a i r yang d i l i n g k u p i o l e h benda yang permukaannya mempunyai warna berbeda akan mengalami kenaikan suhu berbeda yang d i t a n d a i o l e h kenaik
-
an permukam z a t c a i r . Untuk menjawab pertanyaan d i a t a s p e r l u dilakukan s u a t u p e n e l i t i a n dengan j u d u l ' : 11
ABSORBSI RADIASI
MA TAHARI OLEH PERNUKAAN B E R W A ~ Al 1
-
B, Ruana Zingkup Dan Pembatasan Masalah
Besarnya penyerapan e n e r g i matahari o l e h permukaan berwarna d i t e n t u k a n o l e h b e r b a g a i f a k t o r a n t a r a l a i n : j e n i s warna, kemurnian warna,prosentase perbandingan warna primer yang bercampur dan l a i n sebagainya, semua nya i t u akan punya k o n t r i b u s i terhadap kenaikan permuka an z a t c a i r . ; y a n g dilingkupinya. Dalam p e n e l i t i a n i n i pe nyerapan e n e r g i matahari o l e h permukaan berwarna d i b a t a s i hanya pada j e n i s warna spektrum s a j a . Sebenarnya ca-
haya matahari yang j a t u h pada prisma t e r u r a i menjadi warna i n f r a merah, merah, jingga, kuning, h i j a u , b i r u , ungu dan u l t r a v i o l e t , Warna cah.aya i n f r a merah dan u l -
t r a v i o l e t t i d a k t e r d e t e k s i o l e h mata ,maka warna spektrum yang d i p a k a i dalam p e n e l i t i a n i n i hanyalah dalam daerah cahaya tampak y a i t u : merah, jingga,kuning,hijau b i r u dan ungu,
C. Pendelasan I s t i l a h Agar t i d a k t e r j a d i kesalahan i n t e r p r e t a s i
dalam
p e n e l i t i a n i n i , p e n e l i t i merasa p e r l u untuk memperje
-
l a s i s t i l a h y a n ~t e r d a p a t pada j u d u l p e n e l i t i a n : 1, Absorbsi,
Absorbsi b e r a r t i penyerapan. Penyerapan yang dimak sud dalam p e n e l i t i a n i n i a d a l a h penyerapan r a d i a s i m a t a h a r i yang d a t a n g pada permukaan t r a n s p a r a n sep e r t i halnya permukaan b o l a kaca yang d i l a p i s i dengan warna spektrum, Cahaya m a t a h a r i a d a l a h cahaya polykhromatik a r t i n y a bahwa cahaya matahari
me-
ngandung b e r b a g a i warna cahaya, Cahaya matahari yang t e r d i r i d a r i b e r b a g a i warna t a d i juga membawa e n e r g i , S a a t b e r i n t e r a k s i dengan permukaan berwarna s e b a g i a n warna cahaya m a t a h a r i akan d i t e r u s k a n ( d i s e r a p ) dan s e b a g i a n l a g i d i p a n t u l k a n , I n i bera r t i juga t e r j a d i penyerapan e n e r g i o l e h permukaan.
2, R a d i a s i Matahari, R a d i a s i a d a l a h pemindahan e n e r g i yang t e r j a d i tanpa membutuhkan medium untuk mentransmisikannya. Ada dua j e n i s r a d i a s i y a i t u r a d i a s i gelombang elektromagnet s e p e r t i halnya gelombang cahaya m a t a h a r i dan r a d i a s i k o k u s k u l e r contohnya s i n a r a l p h a , Cahaya matahari b e r s i f a t dualisme, Cahaya d a p a t ber-
s i f a t s e b a g a i gelombang dan juga d a p a t b e r s i f a * s e
bagai m a t e r i , Pada keadaan t e r t e n t u cahaya b e r s i f a t s e b a g a i gelombang dan dalam keadaan l a i n
bersifat
s e b a g a i p a r t i k e l ( m a t e r i ), Pada s a a t b e r i n t e r a k s i dengan benda l a i n yang menonjol a d a l a h s i f a t n y a sebagai p a r t i k e l (materi)
.
3. Permukaan Berwarna, Permukaan berwarna dalam p e n e l i t i a n i n i t e r d i r i da-
r i delapan buah b o l a kaca yang d i l a p i s i dengan warna spektrum, Enam buah b o l a kaca d i l a p i s i dengan warna cahaya tampak dan dua buah l a g i d i l a p i s i
de-
ngan warna s t a n d a r y a i t u warna cahaya p u t i h dan hit a m . Kedelapan buah b o l a kaca i n i masing-masing t e r
hubung dengan p i p a kaca yang t e l a h disusun sedemiki an rupa,
D. Tujuan P e n e l i t i a n Berdasarkan permasalahan yang dikemukakan s e r t a informasi yang diharapkan
, secara
umun
diatas tujuan
p e n e l i t i a n i n i a d a l a h untuk m e l i h a t sejauhmana penye
--
rapan e n e r g i r a d i a s i matahari o l e h permukaan beswarna ( ditunjukkan o l e h kenaikan permukaan z a t c a i r yang d i
lingkupinya) , E, H i p o t e s i s
S e s u a i dengan permasalahan dan t u j u a n yang
ingin
d i c a p a i , s e r t a d i dukung o l e h landasan t e o r i t i s , diru-
muskan s e b a g a i b e r i k u t : Terdapat perbedaan yang b e r a r t i a b s o r b s i r a d i a s i ma t a h a r i o l e h benda yang warna permukaannya berbeda (di*unjukkan o l e h perbedaan kenaikan permukaan cair)!'
eat
.
F. Kegunaan H a s i l P e n e l i t i a n
Dengan s e l e s a i n y a p r o s e s p e n e l i t i a n i n i ,
hasil
yang d i p e r o l e h diharapkan akan d.apat berguna sebagai : 1. I n p u t b a g i s t u d i praktikum F i s i k a Dasar d i Perguru-
an Tinggi, sehingga mahasiswa memahami pengaruh spektrum warna terhadap penyerapan r a d i a s i matahari s e c a r a nyata,
2. S a l a h s a t u a l t e r n a t i f dalam usaha menemukan '
jenis
warna yang mempunyai s i f a t a b s o r b s i t i n g g i guna dap a t dimanfaatkan untuk keperluan pengembangan tekno logi,
3. Landasan b a g i usaha d i v e r s i f i k a s i sumber e n e r g i dal a m menghadapi kelangkaan e n e r g i , 4.
S u a t u k a j i a n p e r l u a s a n pemahaman P i s i k a Dasar dalam rangka pengembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi,
BAB I1 TIM JAUAN P U S WKAAN
A, Tinjauan Repustakaan
Beberapa patokan t e o r i yang d i j a d i k a n
landasan
k e r j a dalam p e n e l i t i a n i n i a d a l a h : 1.
Besar e n e r g i r a d i a s i matahari yang sampai kepermuka
an bumi d i t e n t u k a n a l e h t i g a f a k t o r : a, J a r a k d a r i matahari. b.
I n t e n s i t a s r a d i a s i matahari,
c. Lamanya penyinaran matahari. Cahaya matahari a d a l a h gelombang elektromagnet. Besarnya i n t e n s i t a s r a d i a s i elektromagnet yang mencapai bu-.
m i menurut Arthur B e i s e r (1964,ha1,369) a d a l a h
"
Elec-
tromagnetic r a d i a t i o n from t h e s u n . a r r i v e s a t t h e e a r t h a t r a t e 08 about 1400 watt/m2';
Jadi intensitas
r a d i a s i matahari r a t a - r a t a mencapai bumi a d a l a h
2,
1400
Menurut S u t r i s n o (1982, ha1,24) bahwa cahaya mataha-
r i adalah gelombang elektromagnet dengan u r u t a n spek
-
trum gelombangnya t e r u r a i s e p e r t i gambar 2.1
f r e k u e n s i (HZ)
pan jang gelombang
1 0 ~ ~ & -
102'102010~9-
s i n a r Gamma
7
~,
-
1
10-22 -1 1
10
xu
sinar I 0' 7--
T
loq6-
loq34
I
1
-
.--
sinar ultraviolet
# .
G ~ 10' Z
X
-
lo-'
10-5
u l t r a high frequen
I-:
10 gelombang pendek
lo6 -.
1 Khz 1 0
10-9
s i n a r i n f r a merah
1oR
1 Mhz
1 A0
4
,-
I0
frekwensi r a d i o
I'
Gambar 2.1 Spektrum gelombang elektromagnet Gelombang elektromagnet membawa e n e r g i dan gerak nya merupakan a l i r a n e n e r g i , Dal-am perambatannya
ber-
kas cahaya i t u juga mengikuti kaidah S n e l l i u s y a i t u t e n t a n g Hukum Pemantulan dan Pembiasan Cahaya ( S e a r s Zemansky,1962, ha1,751), rnenyatakan :" B i l a s e b e r k a s cahaya dipantulkan,maka s u d u t p a n t u l sama b e s a r dengan
s u d u t datang. S i n a r datang , s i n a r p a n t u l , dan
garis
normal t e r l e t a k pada s a t u bidang d a t a r , S i n a r datang,ga r i s normal dan s i n a r b i a s t e r l e t a k pada s a t u bidang da-
tar". P e n g e r t i a n d i a t a s memberikan p e n j e l a s a n kepada k i t a bahwa a p a b i l a s e b e r k a s s i n a r d a t a n g pada s u a t u permu kaan, maka s e b a g i a n d a r i s i n a r t e r s e b u t d i p a n t u l k a n dan sebagian l a g i d i b i a s k a n s e p e r t i pada gambar 2.2
orma1
, \
\&d/eks\I/
bidang
Gambar 2.2
\
Berkas s i n a r datang dan s i n a r p a n t u l pada bidang b a t a s a n t a r a dua medium
Banyaknya gelombang yang d i p a n t u l k a n dan .dibiaskan ( d i t e r u s k a n ) o l e h s u a t u permukaan d i t e n t u k a n o l e h l u a s p e r mukaan, i n t e n s i t a s gelombang yang d a t a n g s e r t a j e n i s b a han pemantul yang dipakai. J e n i s baham pemantul
dapat
d i t i n j a u d a r i s u d u t k a s a r / l i c i n n y a permukaan pemantul, berwarna t i d a k n y a permukaan pemantul* B e r b i c a r a t e n t a n g
warna permukaan pemantu1,mungki.n warna permukaan merupakan warna primer ( merah,kuning,biru)
itu
dengan ke-
murnian 100 $,mungkin warnanya campuran dua warna p r i mer dengan perbandingan t e r t e n t u a t a u campuran
warna
primer dengan warna p u t i h , kesemuanya i n i akan berpe
-
ngaruh terhadap banyaknya gelombang yang dipantulkan dan dibiaskan ( d i t e r u s k a n )
.
S e p e r t i d i k e t a h u i warna s u a t u benda a d a l a h
warna
yang dipancarkan o l e h benda i t u sendiri,sedangkan warna cahaya yang l a i n akan d i t e r u s k a n ( d i s e r a p n y a ) , S e t i ap warna cahaya mempunyai panjang gelombang dan frekue n s i t e r t e n t u s e p e r t i t a b e l 1. Tabell. Daerah panjang gelombang spektrum cahaya. Warna
Panjang g e l , (A')
Frekuensi (Hz)
Ungu
3900
-
4550
7,69
Biru
4550
- 4920
6,59
- 6,59 - 6,lO
H i jau
4920
-
5770
6,10
-
Kuning
5770
-
5920
520
Jin~ga
5970
-
6220
5,03
Merah
6220
-
7800
4,82
Menurut M,Barmawi (1990,hal,I,14)
x
x I 01 4
loq4
5,?0
- 5,03 - 4,R2 - 4,82 bahwa
loq4
14
x 10
x
loq4
x I0 'I
'4
cahaya
t e r d i r i d a r i p a r t i k e l - p a r t i k e l dengan e n e r g i E = h f , P a r t i k e l - p a r t i k e l cahaya i n i d i s e b u t f o t o n , e e t i a p p a r t i k e l cahaya memiliki e n e r g i yang besarnya d i t e n t u k a n '
o l e h frekuensinya. I n i b e r a r t i bahwa semakin b e s a r
f r e k u e n s i cahaya, maka semakin b e s a r energinya. Karena s e t i a p warna cahaya mempunyai f r e k u e n s i yang
berbeda
t e n t u juga akan mempunyai e n e r g i yang berbeda. Otoma
-
t i s permukaan benda yang memililri warna berbeda akan menyerap e n e r g i yang juga berbeda dan s e k a l i g u s
akan
memantulkan gelombang ( e n e r g i ) yang berbeda pula. Energi yang d i s e r a p o l e h benda berwarna akan d i t e rima o l e h udara dan z a t c a i r yang t e r d a p a t dalam
pipa
yang terhubung dengan benda berwarna. Energi i n i
akan
menyebabkan molekul-molekul udara dan z a t c a i r akan bergerak dan bersentuhan s a t u sama lainnya. Semakin ba nyak e n e r g i yang d i t e r i m a , g e r a k a n akan semakincepat dan tumbukab a n t a r a s a t u . m o l e k u 1 dengan molekul
lain-
nya semakin s e r i n g t e r j a d i . Hal i n i akan berpengaruh terhadap suhu z a t c a i r dan udara tersebut..,..5esarnya~ en e r g i yang d i t e r i m a o l e h udara dan z a t c a i r selama jangka w a k t u . t e r t e n t u d a p a t d i h i t u n g dengan rumus : Q
=
m x c x
A
t
kalori
Untuk Q yang berbeda dengan jumlah z a t yang dilingkupl. sama t e n t u akan menyebabkan perubahan suhu yang berbeda. Perbedaan kenaikan suhu z a t i n i akan menyebabkan perubahan volume z a t juga akan berbeda, s e s u a i
dengan
B, Kerangka Konseptual
I ,
Cahaya matahari a d a l a h cahaya polikhromatik ngan a r t i k a t a bahwa cahaya matahari mengandung
deberba-
g a i warna cahaya, Warna yang dikandung r a d i a s i mataha-
1
r i i t u d a p a t d i k e t a h u i dengan c a r a mendatangkan cahaya t e r s e b u t pada prisma dan kemudian ditangkap dengan lay a r . H a s i l d i s p e r s i i n i memperlihatkan bahwa cahaya ma t a h a r i t e r u r a i menjadi i n f r a mernh,merah,jingga,kuning h i j a u , b i r u , u n g u dan u l t r a ungu, S i n a r i n f r a merah u l t r a ungu t i d a k t e r d e t e k s i o l e h mata,sedangkan
dan warna
cahaya l a i n n y a d a p a t diamati,sehingga d i s e b u t juga dengan cahaya tampak, Deretan warna cahaya tampak i n i mempunyai panjang gelombang yang berbeda,mulai d a r i me r a h dengan panjang gelombang t e r b e s a r sampai pada ungu yang t e r k e c i l , B e r a r t i mulai d a r i warna cahaya
merah
dengan f r e k u e n s i t e r k e c i l sampai pada ungu yang terbe-
-
sar dalam d e r e t a n cahaya tampak, Cahaya matahari
da
tang pada permukaan yang warnapya berbeda t e n t u
akan
t e r d a d i penyerapan e n e r g i yang berbeda s e s u a i
dengan
pan jang gelombang yang d i m i l i k i n y a , S e c a r a skematik keadaan d i a . t a s dapat digambarkan sebagai b e r i k u t :
1merah
1
I likhromatikl
fl selain h
Prisma
2
selain
BAB I11 M E T O D O L O G I - .
.. .
A, Rancangan Penelitian Penelitian ini direncanakan dan akan dilaksanakan melalui langkah-langkah sebagai berikut : penentuan me
Y
tode, variabel-variabel penelitian dan strttegi
yang
dipakai dalam pelaksanaan yang meliputi : penentuan sampe1,teknik dan alat pengumpul data serta analisis data. Untuk lebih jelasnya berikut ini akan diuraikan I
satu persatu, 1, Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan rancanean pra ekspe rimental yaitu :" The One Shot Case Study". Berarti obyek penelitian langsung dikenakan perlakuan
ter-
tentu dan setelah itu dilakukan pengukuran,
2, Variabel Penelitian Yang menjadi variabel dalam penelitian ini ada lah
:.
warna permnkaarl benda, .-penyerapanenerpi m a t 6
hari yang ditunjukkan oleh kenaikan permukaan
zat
cair, Disamping variabel yang disebutkan diatas ada variabel lain yang mun~kinberpengaruh terhadap hasil pengukuran, maka perlu dilakukan usaha untuk menghindari pengaruh tersebut. Variabel yang dimaksud antara lain :tekanan udara, keadaan angin, suhu udara luar,cuaca. I4
Untuk menghindari pengaruh v a r i a b e l luar,maka p e n w kuran dilakukan pada k o n d i s i tekanan udara yang konstan, pada s a a t cuaca c e r a h dengan a r t i k a t a l a n g i t pada
wak-
t u i t u b i r u dan t i d a k d i s e l i m u t i awan, B e g i t u juga t i d a k ada gerakan angin ( u d a r a dalam keadaan t e n a n g ) ,
serta
suhu u d a r a l u a r pada waktu pengukuran a d a l a h konstan, D i samping i t u a g a r t i d a k ada pengarilh pancaran gelombang d a r i s a t u benda berwarna kepada benda berwarna l a i n n y a , masing-masing benda berwarna d i i s o l a s i dengan memakai ba han n e t r a l ( p u t i h ) dengan l u a s bidang yang sama. Apabila k e t e n t u a n t e r s e b u t d i a t a s belum t e r p e n u h i maka pelaksana an pengumpulan d a t a d i t u n d a sampai k o n d i s i s e p e r t i
yakg
diharapkan t e r p e n u h i . S e l a n j u t n y a akan d i j e l a s k a n s a t u p e r s a t u t e n t a n g va riabel penelitian : a , Warna permukaan be3da S e p e r t i yang t e l a h d i u t a r a k a n sebelumnya bahwa warna yang d i p a k a i dalam p e n e l i t i a n i n i a d a l a h W m a cahaya tampak
y a i t u merah, jingga, kuning, h i jau, b i r u
dan ungu. Pemilihan warna yang akan d i p a k a i
memang
d i s e s u a i k a n dengan spektrum warna u n t u k cahaya tam
-
pak, Untuk l e b i h yakinnya dalam p r o s e s penpkuran,ma ka warna i n i d i l e n g k a p i dengan warna s t a n d a r y a i t u warna p u t i h dan hitam. B e r a r t i warna yang d i a m a t i ax a d a l a h delapan warna,namun yang akan d i a n a l i s i s h a . -
nya enala .warna g a i t u warna cahaya tampak s a j a , D i s a m p i n g i t u dalam p r o s e s pemberian warna permukaan d i u s a hakan k e t e b a l a n c a t s a m a , s e r t a l u a s permukaan yang d i b e r i c a t juga sama, Untuk mendapatkan l u a s permukaan yang sama, b o l a kaca yang akan d i c a t d i u k u r / d i t e r a de ngan a l a t yang sama, kemudian disemprotkan c a t
yang
memiliki merk yang s a m a , t e t a p i warna berbeda, b, Penyerapan r a d i a s i matahari Besarnya penyerapan r a d i a s i matahari oleh permukaan berwarna dapat d i d e t e k s i m e l a l u i kenaikan permukaan z a t c a i r yang berada dalam p i p a kaca, A l a t d i p a k a i t e r d i r i d a r i b o l a kaca yang terhubung
yang dengan
p i p a U, P i p a U yang d i p a k a i berukuran sama y a i t u ngan diameter
7 rnm
(
7 x
de-
rn ) dan panjang k a k i k i '
r i n y a 10 cm ( 1O-lm), k a k i k a n a 40 cm ( 4 x 16' m ) , panjang p i p a mendatar bagian bawah 17,5 cm ( 1 7 , 5
lo-'
m). Untuk j e l a s n y a d a p a t d i l i h a t gambar 3.1
Gambar 3.1
Pipa U
x
Semua b o l a kaca yang d i p a k a i a d a l a h b o l a p i j a r
dengan
merk P h i l i p s . Bola kaca dan p i p a U i n i d i r a k i t sedemikian rupa sehingga k o n d i s i ke delapan h a s i l
rakitan
t a d i t e p a t sama, S e l a n j u t n y a kedalam b o l a kaca dan .pipa U yang sudah d i r a k i t t a d i dimasukan z a t c a i r , Berhubung karena desakan udara d a r i dalam b o l a mengakibatkan s u k a r seka li memasukkan z a t c a i r kedalamnya.
Untuk i t u d i t e t a p
-
kan bahwa z a t yang t e r d a p a t didalam b o l a kaca dah p i p a #
U adalah udara dan z a t c a i r ( a i r ) , Agar jumlah a i r dan
I
udara pada ke delapan a l a t i n i s a m a , t e r l e b i h dahulu d i
I 1I
z a t c a i r ( a i r ) kedalam p i p a U,permukaan berwarna d i t u -
1I
II
I1
t e r a / b a t a s kolom udara dan a i r , Pada waktu p e n g i s i a n
t u p dengan k e r t a s p u t i h dengan t u j u a n a g a r p e n e l i t i be t u l - b e t u l y a k i n jumlah ke;dua z a t yang ada pada ke de lapan p i p a sama. B. Sampel
Jumlah anggota sampel dalam p e n l i t i a n i n i a d a l a h n = 15, y a i t u sampel yang berukuran k e c i l dengan pertimbangan I
~
I
bahwa d a t a diambil pada k o n d i s i yang sama y a i t u pada s a a t tekanan udara konstan, cuaca s a a t i t u cerah, t i d a k
ada
gerakan angin yang kuat ( udara dalam keadaan tenang), s u i
udara l u a r konstan.
-
-
C, J e n i s Dan Sumber Data
-
1. J e n i s d a t a
J e n i s d a t a yang d i p e r l u k a n dalam p e n e l i t i a n i n i ada l a h : d a t a t e n t a n g kenaikan permukaan z a t c a i r da
-
lam p i p a U s e t e l a h perangkat a l a t i n i ditempatkan dibawah t e r i k matahari.
-
2, Sumber d a t a
Semua d a t a yang t e r s e b u t d i a t a s bersumber d a b i ha
-
s i l pengukuran terhadap perangkat a l a t percobaan. A
g a r pengamatan terhadap perubahan permukaan z a t ca-
i r pada ke delapan p i p a U d a p a t d i a m a t i s e c a r a s i n k r o n , maka dilakukan pemotretan terhadap perangkat a l a t percobaan t a d i .
--
D, A l a t Dan Teknik Pengumpulan .-Data
-
-
1. A l a t genwmpul d a t a
A l a t - a l a t yang d i p a k a i dalam p e n e l i t i a n i n i a d a l a h sebagai berikut : a, S a t u buah
If
s t o p watch" d i g i t a l ,
b. S a t u buah termometer b i a d a ( termometer dinding) c. Barometer y a i t u a l a t pengukuk tekanan udara. d. S a t u buah g e l a s ukur
I'
glastronic
'I
100 m l .
e. Delapan buah p i p a U yang terhubung dengan b o l a
kaca s e r t a d i l e n g k a p i dengan standarnya. Untuk memperoleh gambaran yang J e l a s t e n t a n g a l a t yang
d i p a k a i selama k e g i a t a n percobaan d a p a t d i l i h a t
pada
gambar 3,2
Gambar 3.2
P e r a n g k a t a l a t Percobaan
2. Teknik pengumpulan d a t a S e p e r t i yang sudah dikemukakan t e r d a h u l u bahwa
alat
yang akan d i p a k a i dalam eksperimen i n i d i r a k i t s e s u a i dengan rencana dan diusahakan h a s i l r a k i t a n i n i sedemikian r a p i , s e h i n g g a akan memberikan d a t a yang baik.
lehih
S e t e l a h a l a t s i a p d i r a k i t langkah s e l a n j u t n y a
a d a l a h memasukkan z a t c a i r kedalam a l a t t a d i
dengan
mengatur semua k o n d i s i s e p e r t i yang sudah dikemukakan d i a t a s . Percobaan d i l a k u k a n d i ruang t e r b u k a '
t e r i k rnatahari.
dibawah
A l a t ~ e r c o b a a ni n i juga d i l e n g k a p i dengan g r a f i k , g u n a u n t u ' ~d a p a t mendeteksi b e s a r n y a
kertas
perubahan
permukaan a i r dalam p i p a . Selama k e g i a t a n percobaan berlangsung berbagai kondisi dikendalikan a g a r diperol e h d a t a yang l e b i h b a i k , t e r m a s u k dalam ha1 i n i pengen d a l i a n t e r h a d a p waktu, P e n c a t a t a n d a t a d i l a k u k a n dalam s e l a n g waktu I menit. S e t i a p s e l a n g waktu 1 m e n i t d i l a kukan pemotretan t e r h a d a p a l a t percobaan dengan t u juan a g a r pengukuran/pengamatan t e r h n d a p permukaan a i r
da-
lam p i p a d a p a t d i l a k u k a n s e c a r a s i n k r o n , P e l a k s a n a a n percobaan d a p a t d i l i h a t pada galnbar 3.3
Gambar 3.3
K e g i a t a n Percobaan
F a k t o r l a i n yang t i d a k k a l a h pentingnya d i k e n d a l i
-
kan a d a l a h meniadakan pemancaran/penyerapan k a l o r ol e h p i p a U yang b e r i s i z a t c a i r ( a i r ), Usaha t e r s e b u t a d a l a h dengan cara m e n g i s o l a s i bagian p i p a yang b e r i s i a i r , Bagian p i p a yang b e r i s i a i r dimasukkan kedalam kotak kapas, sehingga t i d a k t e r j a d i pemancar an/penyerapan k a l o r d a r i l u a r . J a d i Benaikan permuka an a i r yang diukur b e t u l - b e t u l disebabkan o l e h r a d i a s i m a t a h a r i yang d i s e r a p o l e h permukaan berwarna,
E. Teknik A n a l i s a Data S e p e r t i yang t e l a h diungkapkan pada bagian t e r d a h u l u , p a d a p e n e l i t i a n i n i akan d i u j i h i p o t e s i s
mengenai
pengaruh v a r i a s i warna ( spektrum warna dalam d a e r a h ca haya tampak ) terhadap penyerapan r a d i a s i matahari. r i a s i warna b e r a r t i menyangkut b e r b a g a i warna.dan
Vaakan
d i l i h a t pengaruhnya t e r h a d a p penyerapan r a d i a s i mataha-
ri. S t a t i s t i k yang t e p a t d i p a k a i un.tuk membedakannya ad a l a h ANAVA
1 arah. Rumus yang d i p a k a i untuk menghi
-
tung P r a t i o a d a l a h :
F
=
KKR SKR
dimana
KKR a d a l a h kelompok k u a d r a t r a t a - r a t a .
SKR a d a l a h s e s a t a n kuadrat r a t a - r a t a . Harga masing-masing b e s a r a n d i a t a s d a p a t d i t e n t u k a n de
ngan mempergunakan rumus :
KKR
=
J K K dfk
SKR
=
-J K S ' dfs
dimana J K K a d a l a h jumlah k u a d r a t kelompok
J K S a d a l a h jumlah k u a d r a t s e s a t a n a d a l a h d e r a j a t kebebasan, sedangkan
dfi
indek
menyatakan t i a p v a r i a s i . Untuk mendapatkan h a r g a b e s a r a n - b e s a r a n
d i a t a s diperguna
kan rumus :
JKK
-
=.( 2 m l 2+ ( z J ) ~ (
dimana
+
~
k+ ()
~
h+ ()
k a d a l a h banyaknya kelompok. N a d a l a h jumlah t o t a l .
~
b+ () Z u~ ) 2
S e l a n j u t n y a harga besaran-besaran d i a t a s dapat d i l i
-
h a t pada t a b e l 2 Tabel 2, Jumlah kuadrat dan rata-rata kuadrat u n t u k menghitung harga F
Variansi- -
-:
df
,
JK
JKR -
Kelompok
k-I
JKK
KKR
Sesatan
N-k
JKS
SKR
-F
KKR
'
SKR
Berikutnya dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus d i a t a s , maka d i p e r o l e h harga F, Harga F h a s i l perhitungan i n i dibandingkan dengan harga F yang t e r d a p a t dalam t a b e l untuk kepercayaan
95 %, Apabila h a r
ga F h a s i l perhitungan l e b i h b e s a r d a r i pada harga
B
dalam t a b e l , i n i b e r a r t i h i p o t e s i s k e r j a yang t e l a h dirumuskan d a p a t d i t e r i m a , s e b a l i k n y a a p a b i l a harga F h a s i l perhitungan l e b i h k e c i l d a r i pada harga F dalam tabe1,ini berarti hipotesis kerja ditolak, Keputusan yang diambil pada pernyataan d i a t a s ha nya b e r l a k u untuk membedakan kelompok yang mempunyai harga r a t a - r a t a p a l i n g b e s a r d e n g a n t e l - c a p o k yang mem punyai harga r a t a - r a t a p a l i n g k e c i l . Sedangkan untuk kelompok-kelompok l a i n belum d a p a t d i a m b i l keputusan d a r i h a s i l u j i h i p o t e s i s t e r s e b u t . Untuk pengujian s u a t u kelompok dengan kelompok l a i n p e r l u dilakukan u j i
h i p o t e s i s l a i n yang d i s e b u t a n a l i s i s ganda, Banyak c a
r a yang d i p a k a i dalam a n a l i s i s ganda i n i , s a l a h d i a n t a r a n y a a d a l a h metoda
"
ngan menggunakan metoda
Schsffe-Test
It
Scheffe-Test".
"
satu
Rumusan de a d a l a h seba-
gai berikut :
S e l a n j u t n y a harga F
i n i dibandingkan dengan h a r (A-B) ga I? dalam t a b e l dengan d e r a j a t kebebasan(k-1 ,N-k), A
p a b i l a harga
l e b i h b e s a r d a r i pada harga P da
lam t a b e 1 , i n i b e r a r t i bahwa kedua kelompok yang d i b a n dingkan berbeda s e c a r a s i g n i f i k a n dan s e b a l i k n y a ,
F. Prosedur P e n e l i t i a n Prosedur yang ditempuh .-3alam p e n e l i t i a n - i n i :
1. Pengajuan Usul Proyek P e n e l i t i a n kepada Pusat Pene l i t i a n IKIP Padang,
2, Dilakukan Monitoring o l e h S-taf P u s a t P e n e l i t i a n t e r h a d a p d i s a i n p e n e l i t i a n guna memperoleh
disain
yang p a t u t ,
3. Merevisi d i s a i n s e s u a i dengan u s u l dan s a r a n yang t e l a h diberikan, 4, Pengajuan kembali Usul Proyek P e n e l i t i a n menurut
d i s a i n yang t e l a h d i r e a i s i guna mendapatkan perse-
t u j u a n d a r i Pimpinan P u s a t P e n e l i t i a n IKIP Padang.
5. Setelah usul penelitian d i s e t u j u i oleh Pusat Peneli t i a n IKIP Padang, d i l a k u k a n penandatanganan k o n t r a k p e n e l i t i a n a n t a r a p i h a k pemberi b i a y a dan pihak peneliti. 6, Merakit a l a t percobaan s e s u a i dengan rancangan yang
t e l a h disusun.
7. Nelakukan pengumpulan d a t a . 8, Pengolahan dan a n a l i s a d a t a s e s u a i dengan pola-pola yang t e l a h d i t e t a p k a n ,
9 , Penyerahan d r a f l a p o r a n pertama pada P u s a t P e n e l i t i an untuk diadakan m o n i t o r i n g t e r h a d a p d r a f t e r s e b u t 10. M e r e v i s i d r a f l a p o r a n s e s u a i dengan s a r a n , 11. Menyusun d r a f l a p o r a n a k h i r yang merupakan l a p o r a n
s i a p untuk diperbanyak. 12. Pencetakan h a s i l l a p o r a n .
G.
Keterbatasan Agar p e n e l i t i a n i n i d a p a t b e r j a l a n s e p e r t i diharapkan p e r l u d i t u n j a n g o l e h a l a t yang lengkap
yang se-
p e r t i termometer d i g i t a 1 , s t o p watch d i g i t a l s e r t a kame-
r a dan l a i n sebagainya. Mengingat a l a t - a l a t t e r s e b u t t i dak semuanya t e r s e d i a d i l a b o r a t o r i u m , p e r l u d i s e d i a k a n s e n d i r i dengan dana yang cukup b e s a r , s e p e r t i halnya t e r mometer d i g i t a l . H a l i n i merupakan kendala yang p a l i n g b e s a r dalam p e n e l i t i a n i n i dan o l e h sebab i t u pengukur-
an yang sebenarnya d i t u j u k a n terhadap perubahan
suhu
z a t c a i r t i d a k d a p a t dilaksanakan, Dengan t i d a k mengur a n g i a r t i d a r i p e n e l i t i a n i n i s e b a g a i penggantinya d i lakukan pengukuran terhadap perubahan permukaan z a t ca-
i r dalam pipa. Karena perubahan permukaan z a t c a i r d i sebabkan o l e h perubahan suhu. ~ Z p a h i l asuhu z a t c a i r membesar,maka volume z a t akan bertarnbah,pertambahan i-
ni ditunjukkan o l e h kenaikan permukaan z a t c a i r
dalam
pipa. Disamping i t u p e n e l i t i a n t e n t a n g pengaruh kemurni an warna terhadap peayerapan r n d i a s i matahari t i d a k da p a t dilaksanakan ,karena p e n e l i - t i a n i n i memerlukan
a-
l a t p e n d e t e k s i yang s a n g a t peka terhadap perubahan ka-
l o r yang d i a l a m i o l e h z a t c a i r , Mudah-mudahan dengan k e g i a t a n p e n e l i t i a n yang t e l a h d i j a l a n k a n i n i akan dap a t membuahkan h a s i l yang l e b i h b a i k ,
BAB IV A N A L I S I S DAN PEMRAHASAN
B e r d a s a r k a n u r a i a n - u r a i a n pada b a g i a n t e r d a h u l u , be r i k u t i n i akan dikemukakan t e n t a n g h a s i l - h a s i l
peneliti
a n dan pembahasannya, A.
Analisis Sebelum d i l a k u k a n pengolahan dan a n a l i s i s t e r h a dap d a t a p e n e l i t i a n , a d a b a i k n y a t e r l e b i h d a h u l u tang d e s k r i p s i data.
.
ten-
.
S e p e r t i yang t e l a h d i u t a r a k a n pada . bab 111,bahwa .
v a r i a b e l p e n e l i t i a n i n i a d a l a h : spektrum warna dalam d a e r a h cahaya tampak dan penyerapan r a d i a s i m a t a h a r i . Spektrum warna dalam d a e r a h cahaya tampak merupakan v a r i a b e l b e b a s dan akan b e r. p. e n .g a r u h t. e r h a d a p b e s a r n y a .
,
penyerapan . r a- d i a s i mat a h a r i , Unt;uk menge t a h u i . b e s a r nya r a d i a s i m a t a h a r i yang d i s e r a p o l e h warna d a r i spektrum dalam d a e r a h cahaya tarnpak,maka d i r a n c a n g s u a t u a l a t percobaan y a i t u dengan m e r a k i t b o l a k a c a . d e .
.
.
.
ngan p i p a U sedemikian r a p i , s e h i n g g a t i d a k ada b a g i a n diteliyang bocor, Karena jumlah warna spektrum yang . .
t i a d a sebanyak enam warna ( m e r a h , j i n g g a , k u n i n g , . h i jau,biru,ungu
) ditambah dua warna s t a n d a r ( p u t i h
dan hitam ) ,maka b a n y a h y a b o l a kaca yang t e j a h dihubunekan dengan p i p a U a d a sebanyak d e l a p a n buah s e p e r
28 -
t i gambar 3.2. .
.
Bola kaca yang terhubung dengan p i p a
.
U
- .
-
d i l a p i s i permukaannya - . .. .. dengan c a t . Cat yang diperguna .
" s u p e r s y n t h e t i c p a .i n t " cap
kan a d a l a. h dengan sama .
Ku
.
d a Terbang Trico P a i n t Factory. Untuk m e l a p i s i b o l a ka .. .
*
.
c a i n i dilakukan dengan c a r a menyemprotkan c a i r a n
cat
pada permukaan bola. Sebelum disemprotkan,cat dicampur d u l u . -dengan t i n e r , g u n a menjaga a g a r. c e p a t k e r i n g .
.
dan
.
.
p r o s e s penyemprotan d a p a t berlangsung dengan b a i k .
A-
g a r d i p e r o l e h k e t e b a l a n c a t yang sama ,maka d i a t u r b e r b a g a i k o n d i s i s e p e r t i : l u a s permukaan yang akan d i c a t d. i .t e r a dengan a l a t yang sama s e r t a jumlah c a t dan .
..
.
..
ti-
-
n e r pencampur juga sama. D a r i delapan warna c a t yang. d i p e r l u k a n , t e r n y a t a warna ungu t i d a k d i p e r o l e h d i p a s a r an,untuk mendapatkannya p e n e l i t 5 mengaduk dua warna p r i m e r dengan merek yang sama dengan yang l a i n y a i t u warna merah dan b i r u -dalam perbandingan yang sama. Has i l pengadukan warna i n i dibandingkan dengan warna . ., . . .
.
u-
ngu yang t e r d a p a t pada spektrum cahaya matahari. S e t e l a h semua b o l a . kaca s e l e s a i d i b e r i . warna,lang . .
kah s e l a n j u t n y a a d a l a h memasukkan .z a t c a i r kedalam p i .
pa U. Berhubung karena sukarnya memasukkan z a t c a i r ke dalam p i p a a k i b a t desakan u d a r a yang t e r d a p a t dalam bo l a kaca,maka d i a m b i l kebijaksanaan bahwa z a t yang t e r kurung dibawah:..permukaan berwarna t e r d i r i d a r i .
.
udara
dan a i r . Volume udara yang t e r k u r u n g dalam b o l a kaca
(
yang terhubung dengan p i p a ) untuk ke d e l a p a n permuka
-
a n berwarna a d a l a h sama,begitu juga dengan volume a i r nya, V.olume u d a r a yang t e r k u r u n g s e b e s a r 126 m l , a t a u 126 cm3 dan volume a i r s e b e s a r - 23 m l a t a u 23 cm3. Pada s a a t p e n g i s i a n z a t c a i r semua permukaan berwarna d i t u -
t u p dengan k e r t a s p u t i h dengan t u j u a n a g a r volume awal u n t u k . k e delapan permukaan berwarna t e p a t sama. Kedela.
.
.
pan b a l a kaca yang terhubung- p i. p a U i n i dimasukkan keda lam kotak b e r i s i kapas guna menghindari a g a r t i d a k t e r j a d i penyerapan a t a u pemancaran k a l o r . J a d i kenaikkan permukaan z a t c a i r b e t u l - b e t u l . disebabkan o l e h . penyerap . .
.
.
an k a l o r o l e h permukaan berwarna. Disamping i t u a. ,l a t i. . . .
n i juga d i l e n g k a p i dengan k e r t a s g r a f i k dengan t u j u a n untuk mendeteksi b e s a r n y a perubahan permukaan z a t dalam p i p a U.
.
cair .
.
S e t e l a h i t u d i l a k u k a n u j i coba t e r h a d a p
.
perangkat
a l a t percobaan i n i beberapa k a l i , b a r. u. l a h .ditemukanrtek. . . . . .. .
.
n i k yang t e p a t untuk melakukan pengumpulan d a t a . Selanj u t n y a p r o s e s pengumpulan d a t a dilakukan d i r u. a. n g - terbu.
.
ka dibawah t e r i k matahari. Pada s a a t eksperimen, d i l a k u kan suhu u d a r a l u a r r a t a - r a t a 35 d e r a j a t C e l s i u s .
-Pads
s a a t i n i cuaca kurang mendukun8,langi.t d e d i k i t berawan. s e h i n g g a kadang-kadang t e r j a d i perubahan i n t e n s- i t a s cau
haya m a t a h a r i yang sampai pada permukaan berwarna. Meskipun demikian keadaan i n i akan berpengaruh sama t e r h a -
dap semua permukaan berwarna. Agar pengamatan t e r h a d a p ke d e l a p a n permukaan berwarna d a p a t b e r l a n g s u n g s e c a r a sinkron,maka
pengamatan
.
.
d i l a k u k a n dengan c a r a memotret a l a t percobaan(perubahan. permukaan z a t. c a i r dalam p i p a U ) s e t i a p s e l a n g . . . . . s a t u menit.
waktu
Karena ke d e l a p a n p i p a U mempunyai l u a s pe-
nampang yang sama y a i t u
7 mm ( 7 > x l o - ? m ),maka d a t a pe
n e l i t. i a. n yana d i o l a h hanya dalam. bentuk . besarnya Peru . . . .
.
.
-
bahan permukaan z a t c a i r., b u. k a n dalam bentuk b e s a r n y a pe rubahan volume z a t c a i r . H a l ini b e r t u j u a n untuk
meng-
h i n d a r i pengolahan angka-angka yang r u m. i t . t a. n. p a mengu .
.
.
..
.
-
r a n g i makna yang .sebenarnya. . . Disamping i t u d a t a yang- d i o l a h hanya u n t u k enam warna dalam d a e r a h spektrum cahay a tampak. Sedangkan dua warna s t n n d a r y a i t u p u t i h
dan
hitam hanya d i p a k a i s e b a g a i pembanding. S e p e r t i d i k e t a h u i warna p u t i h memantulkan semua warna cahaya yang da. . t a n g padanya,dengan a r t i k a t a cahaya p u t i h t i d a k menye. r a p e n e r g i r a d i a s i gang datang. Sehingga h a s i l pengamat an menunjukkan bahwa permukaan z a t c a i r yang d i l i n g k u p -
i . .o l e h b o l a kaca yang d i l a p i s i warna p u t i h r a t a - r a t a t u . .
.
run d a r i k o n d i s i awal s e b e s a r 10 cm ( 10 x 10-'rn - ).. Hal . . . . . . i. n. i disebabkan o l e h .k.a r e- n a b o l a kaca mengalami pemuaian . . . ruang. S e l a n j u t n y a u n j x k warna h i t a m , s i f a t d a r i -
.
warna,
hitam menyerap semua . e n e r g i r a d i s i yang d a t a n g padanya, .
.
.
.
karena i t u e m i s i v i t a s n y a sama dengan s a t u ( e = 1 ).
H a s i l pengamatan menun jukkan b a h ~ s a-perubahan permukaan z a t c a i r yang d i l i n g k u p i o l e h b o l a kaca yang 2
dilapisi
warna hitam r a t a - r a t a n a i k 19 cm ( 19 x 10- m ).
Jadi
d a r i d e l a p a n warna yang d i a m a t i , t e r n y a t a warna hitarnlah yang p a l i n g t i n g g i mengalami kenaikan permukaan z a t ca. .
ir dan warna p u t i h yang p a l i n g rendah. S e k a l i l a g i d i t e 'cankan bahwa kedua warna i n i haniyalah s e b a g a i pemban
-
ding. D a r i h a s i l pernotretan sebanyak
1 5 k a l .i ., d i p e r o l a .h.
keadaan lcenaikan permukaan z a t c a i r u n t u k eaam yang d i t e l i t i s e p e r t i t a b e l 3
.
.
warna -
..
Tabel 3. Kedaan kenaikan'permukaan z a t c a i r u n t u k enam warna dalam d a e r a h s p e k trum cahaya tampak (dalam Cm ) No.
! merah ! j i n g g a
! lmning ! h i j a u ! b i r u ! ungu - !
S e t e l a h d i p e r o l e h jumlah kenaikan permukaan z a t c a i r u n t u k s e t i a p w a r n a , s e l a n j u t n y a d i l a k u k a n p e r .h i t. u. n. g a n .
.
.
.
kenaikan r a t a - r a t a permukaan z a t c a i r u n t u k masing-mas -i n g warna dengan c a r a membagi jumlah kenaikan permuka .. . .
.
.
a n . . z a t c a i r dengan banyaknya a n g g o t a sampel,! . . ..
x
)
.
Langkah . . s e l a n j u t n y a a d a l a h menghitung k u a d r a t da-
ri k e n d k a n permukaan z a t c a i r u n t u k s e t i a p . warna .
.
-
,
kemudian men jumlahkan k u a d r a t -un:tuk.,set.iap: warna, s e
dan
-
hingga d i p e r o l e h jumlah k u a d r a t menurut warna (Sx2 ) , s e p e r t i yang t e l a h d i s a j i k a n pada t a b e l 3. Berdasarkan d a t a yang t e r d a p a t pada t a b e l -. 3., d . .i l a ,
kukan p e r h i t u n g a n h a r g a jumlah k u a d r a t kelompok dan
jumlah k u a d r a t s e s a t a n s e b a g a i b e r i k u t :
JKS
=
~m
+
zj2
+ 2 k 2
+z$
+ z b 2
+ z u 2
-
JKS ...
= .
202,85
.
S e l a n j u t n y a d i l a k u k a n p e r h i t u n g a n d e r a j a t bebas
untuk
masing-masing v a r i a s i s e b a g a i b e r i k u t : 1. D e r a j a t kebebasan d a r i kelompok
dfk
2. D e r a j a t kebebasan u n t u k sesata.n d f s
=
k
= N
-1 -k
=
-7
B e r d a s a r k a n h a r g a d e r a j a t kebebasan masing-masing-uaria . . s i dilakukan perhitungan harga kuadrat r a t a - r a t a a e t i a p
v a r i a s i sebagai berikut :
SKR
=
JKS -
--
202,85
=
2,41
Berdasarkan h a s i l p e r h i t u n g a n jumlah k u a d r a t , d e r a j a t ke bebasan, k u a d r a t r a t a - r a t a d a r i s e t i a p v a r i a s i d a p a t d i h i t u n g h a r g a F. H a s i l d a r i semua p e r h i t u n g a n d i a t a s dap a t d i l i h a t pada t a b e l 4. Tabel 4,
Variansi
Ke lompok Sesatan
Jumlah- k u a d r a t dan r a t a - r a t a k u a d r a t u n t u k menghitung h a r g a F
df
JK
KR
5
468,51
93,702
84
202,85
2,41
Fhit,
Ftabel
38,88
2,33
4.
(9.5' 5 )
6
A p a b i l a dibandingkan h a r g a F yang d i p e r o l e h d a r i h a s i l p e r h i t u n g a n dengan h a r g a F yang t e r d a p a t dalam
tabel
t e r n y a t a harga F h a s i l perhitungan l e b i h besar d a r i h a r g a F dalam t a b e l u n t u k t a r a f kepercayaan
95 $. Hal
i n i b e r a r t i -bahwa h i p o t e s i s k e r j a yang t e l a h dirumuskan y a n e b e r b u n y i : - ~ e r d a p a tperbedaan yang b e r a r t i abs o r b s i r a d i a s i m a t a h a r i o l e h benda yang warna permukaannya b e r b e d a
(
yang ' d i t u n j u k k a n o l e h perbedaan k e n a i k
kan permukaan z a t c a i r ) , d a p a t d i t e r i m a pada t a r a f ke
-
percayaan 95 O/n. Dengan demikian warna permukaan yang berbeda akan menyerap e n e r g i r a d i a s i m a t a h a r i dalam jum 1-ah yang berbeda.
S e l a n j u t n y a d i l a k u k a n p e r h i t u n g a n t e n t a n g perbedaa n penyerapan e n e r g i r a d i a s i m a t a h a r i a n t a r a s a t u warna dengan warna l a i n n y a . Untuk i t u dipergunakan
"
Scheffe-Test
'I
rumus
sebagai b e r i k u t :
Dengan c a r a yang sama s e p e r t i yang d i l a k u k a n d i a t a s d i l a n j u t k a n menghitung harga F
a n t a r a s a t u warna dengan
warna l a i n n y a dalam spektrum cahaya tampak,sehingga d i p e r o l e h h a s i l s e p e r t i t a b e l 5.
Tabel
5.
S i g n i f i k a n s i d a r i perbedaan harga r a t a r a t a a n t a r a s a t u warna dengan warna l a innya dnlam daerah cnhaya tampak
Perbedaan an t z r a dua warna
F
merah-jingga
734
F
hitung
(95
2,33 , .
.
Iceterangan @)
Berbeda
merah-kuning
0,091
2,33
T.Berbeda
merah-hi jau
4,82
2,33
Rerbeda
2,28
2,33
T-Berbeda
merah-ungu
5,88
2,33
Berbeda
j ingga- kuning
6,24
2,33
Berbeda
jingga-hijau
2487
2,33
Berbeda
Jingga-biru
W , ~ P
2,33
Berbeda
jingga-ungu
2?,3
2,37
Berbeda
merah-biru
'
.
.
kuni..ng-hij au
6,24
2,33
Rerbeda
kuning-biru
3,29
2,33
Rerbeda
7,44
227
Rerbed~.
h i jau-biru
0,4?
2,3z
T-Rerbeda
h i j au-ungu
0,05
2,33 .. .
T.Berbeda
biru-un.zu
0,84
2,33
T-Berbeda
kun
Dari
in^-un ~u
'5
pasang warna yang dibandingkan, t e r n y a t a t e r d a
p a t lima pasang warna yang memiliki kenaikan permukaan z a t c a i r yang t i d a k berbeda, Sedangkan s e p u l u h pasang warna l a i n n y a memperlihathan adanya perbedaan ke
naikan permukaan z a t c a i r yang d.ilimgkupi o l e h
b o l a ka
ca berwarna.
Dari t a b e l
3 t e r l i h a t bahwa r a t a - r a t a kenaikan p e r
mukaan z a t c a i r untuk s e t i a p warna a d a l a h berbeda,
ini d a p a t d i p e r l i h a t k a n dalam bentuk Diagram
ha1
Batang
Tunggal s e p e r t i gambar 4.1
merah
jingga
Gambar 4-1
kuning
hijau
biru
ungu
Diagram Batang Tunggal d a r i harga r a t a r a t a kenaikan permukaan z a t c a i r un t u k enam warna yang d i s e l i d i k i ,
-
Berdasarkan Gambar 4-7 t e r l i h a t bahwa r a t a - r a t a kenaik-
an permkkaan z a t c a i r yang p a l i n a t i n g g i d a r i ke warna t a d i b e r t u r u t - t u r u t
enam
a d a l a h ; warna ungu, h i j a u ,
b i r u , merah, kuning dan jingga.
I n i b e r a r t i warna ungu
a d a l a h warna yang menyerap e n e r g i r a d i a d i m a t a h a r i yang t e r b e s a r dan warna j i n g g a a d a l a h penyerap e n e r g i r a d i
-
s i m a t a h a r i yang t e r k e c i l B a r i keenam warna yang d i s e lidiki,
B, Pembahasan .:
Pada bagian i n i akan dikemukakan pembahasan menge
n a i a n a l i s a data d i a t a s . Dari a n a l i s a data d i a t a s t e r l i h a t bahwa h i p o t e s i s k e r j a y a r ~ gdirumuskan d a p a t d i t e r i m a pada t a r a f kepercayaan
-
95 %. Hal i n i b e r a r t i
bahwa warna yang berbeda akan menyerap e n e r g i r a d i a s i m a t a h a r i dalam jumlah yang berheda. S e p e r t i d i k e t a h u i dengan s n a p a s a t u a r a h perbedaan yang d i u j i hanyalah u c t u k d a t a dengan harga r a t a - r a t a yang t e r b e s a r dengan yang t e r k e c i l . Sedankan m e l i h a t perbandingan a n t a r a dua harga r a t a - r a t a l a i n d i p e r l u k a n rumus
"
untuk yang
S c h e f f e T e s t " . D a r i lima b e l a s
buah pasangan harga r a t a - r a t a yang diperbandinpkan t e r n y a t a t e r d a p a t lima buah pasang warna yang memperlihat
kan t i d a k adanya perbedaah y a i . t u a n t a r a : Merah dengan kuning, Merah dengan B i r u , H i jau dengan B i r u , H i jau de ngan ungu, dan b i r u dengan ungu, Tidak: .adanya perbedaa n i n i hanyalah s e c a r a s t a t i s t i k , namun s e c a r a
fisis
keenam warna yang d i a m a t i memperlihatkan perbedaan, Meskipun t e r d a p a t perbedaan dalam beberapa melimeter qtaupnn s e p e r s e r a t u s m i l l i m e t e r , h a 1 i n i menunjukkan bahwa t e r d a p a t perbedaan k e r a p a t a n molekul z a t c a i r
dan u d a r a yang d i l i n g k u p i o l e h permukaan berwarna.
Per
bedaan k e r a p a t a n molekul z a t dan udarn i n i d i s e b a b k a n o l e h b e r b a g a i f a k t o r a n t a r a l a i n perbedaan suhu. P e r b e daan suhu i n i disebabkan o l e h k:arena perbedaan penyera pan r a d i a s i m a t a h a r i o l e h permukaan berwarna, sebab .ke adaan awal sebelum d i t e m p a t k a n a l a t percobaan dibawah t e r i k m a t a h a r i d i t u t u p dengan k e r t a s p u t i h b e r a r t i kon d i s i a l a t percobaan m e m i l i k i suhu, t i n g g i permukaan z a t c a i r dalam p i p a a d a l a h sama. S e p e r t i yang t e l a h d i kemukakan t e r d a h u l u , d a r i gambar 4.1
t e r l i h a t bahwa ke
naikkan permukaan z a t c a i r m u l a i d a r i yang t e r t i n g g i berturut-turut
a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t : Ubgu, h i j a u ,
b i r u , merah, kuning dan jingga.
Hal i n i t i d a k s e s u a i
a p a b i l a dipergunakan pendekatan t e o r i f o t o n cahaya, De ngan menggunakan t e o r i f o t o n cahaya, warna merah adal a h warna yang menyerap e n e r g i ' r a d i a s i m a t a h a r i p a l i n g b e s a r d a r i keenam warna yang d i s e l i d i k i , sedangkan war n a ungu a d a l a h warna yang p a l i n g k e c i l didalam menye
-
r a p e n e r g i r a d i a s i m a t a h a r i , Em.pat warna l a i n yang d i s e l i d i k i b e r a d a d i a b t a r a kedua warna d i a t a s , Dengan d e mikian h a s i 1 , p e n g a m a t a n t e n t a n g kenaikan permukaan z a t c a i r dalam p i p a d a r i keenam warna yang d i s e l i d i k i mung k i n d a p a t d i j e l a s k a n dengan menggunakan g r a f i k p e r g e s e r a n Wien:yang menyatakan bahwa semakin mendekati ke a r a h benda hitam warna s u a t u benda maka s i f a t n y a
-
juga
akan semakin mendekati s i f a t warna hitam y a i t u menyerap semun e n e r g i r a d i a s i yang d a t a n g padanya a t a u dengan ka
t a l a i n e m i s i f i t a s n y a sama dengan s a t u .
BAB V
KESIMPULAN
DAN
REKOMI2N DASI
Pada bagian i n i akan dikemukakan ke simpulan- kesimpu l a n d a r i h a s i l p e n e l i t i a n dan s e l a n j u t n y a b e r d a s a r k a n ke simpulan akan dikemukakan rekomendasi yang mungkin
ber-
manfaat n a n t i n y a . A,
Kesimpulan Berdasarkan h a s i l a n a l i s i s yang t e l a h d i l a k u k a n pada b a g i a n t e r d a h u l u d a p a t d i n m b i l kesimpulan s e b a g a i berilcut : H i p o t e s i s k e r j a yang menyatakan :.' " T e r d a p a t perbedaan yang b e r a r t i a b s o r b s i r a d i a s i m a t a h a r i o l e h benda yang warna permukaannya berbeda ( d i t u n j u k k a n o l e h perbedaa n k e n a i k a n permukaan z a t c a i r t a r a f kepercayaan
)I1,
d a p a t d i t e r i m a pada
95 % , ~ a m u na p a b i l a dibandingkan a n t a
r a s a t u warna dengan warna l a i n n y a d a r i enam warna yang d i s e l i d i k i t e r n y a t a d a r i l i m a b e l a e $asang- wama
-
yang dibandinglkan t e r d a p a t l i m a pasang warna yang me nunjukkan t i d a k a d a perbedaan kenaikkan permukaan c a i r yang d i l i n g k u p i o l e h b o l a k a c a berwarna.
zat
Tetapi
-
s e c a r a f i s i s d a r i keenam warna yang d i s e l i d i k i menun
jukkan adanya perbedaan bebera]?a mill-imeter.. . : Karena perbedaan permukaan z a t c a i r s e p e r s e r a t u s ~ i l i m $ t e rsa j a s e c a r a f i s i s a d a l a h b e r a r t i , Hal i n i menunjukkan
.-
pan e n e r g i r a d i a s i matahari, Berhubung karena warna yang d i p a k a i pada p e n e l i t i a n i n i a d a l a h warna produksi s 2 t u pabrik.
hasil
T e t a p i dengan melakukan p e n e l i -
t i a n kemurnian warna s e r t a perbandingan campuran warna b e r a r t i warna yang d i p a k a i a d a l a h h a s i l adukan s e n d i r i . Sehingga h a s i l p e n e l i t i a n i n i akan d a p a t memban t u memperjelas p e n e l i t i a n yang sedang berlangsung. Demikianlah saran-asaran yanE d a p a t disampaikan berdasarkan o u t p u t p e r i e l i t i a n i n i . Akhir k a t a p e n e l i t i menutup l-aporan i n i dengan h a r a
-
pan semoga bermanfaat b a g i semua p i h a k yang t e r l i b a t dalam pelaksanaan pendidikan khususnya t e r h a d a p pemba c a yang sedang menekuni bidang ilmu f i s i k a ,
adanya perbedaan k e r a p a t a n melelml-molekul penyusun uda
r a dan z a t c a i r yang d i l i n g k u p i o l e h permukaan berwarna Perbedaan k e r a p a t a n juga disebabkan o l e h beberapa
fak-
t o r a n t a r a l a i n a d a l a h suhu, B e r a r t i perubahan suhu dalam z a t c a i r dan udara d i a k i b a t k a n perbedaan penyerapan r a d i a s i m a t a h a r i o l e h permukaan berwarna t e r s e b a t . Apabila d i t i n j a u d a r i harga r a t a - r a t a
kenaikkan
permukaan z a t c a i r maka kenaikkan yang t e r t i n g g i dimu l a i d a r i ungu,hijau,bir&,merah,kuning
dan Jingga.
-
Hal
i n i t i d a k s e s u a i dpdibiia d i p e r g ~ m a k a nt e o r i f o t o n cahay a , t e n t u ada pendekatan yang l e b i h t e p a t ,
Berdasarkan kesimpulan yang d i p e r o l e h , p e n e l i t i menyarapkan s e b a g a i b e r i k u t : I , P e r l u dilakukan praktikum B i s i k a Dasar t e n t a n g penga
r u h spektrum warna t e r h a d a p penyerapan r a d i a s i matah a r i , Agar mahasiswa d a p a t mengamati s e n d i r i t e o r i yang d i p e l a j a r i s e s u a i dengan kenyataan,
apakah Hal
\
i n i s e k a l i g u s d a p a t meningkatkan pemahaman mahasiswa t e n t a n g konsep warna.
2, P e r l u dilakukan p e n e l i t i a n l a n j u t a n t e n t a n g kemurnian warna s e r t a mengungkapkan pengaruhnya t e r h a d a p pe nyerapan e n e r g i r a d i a s i matahari. Berhubung karena warna yang d i p a k a i pada p e n e h i t i a n i n i a d a l a h
warna
h a s i l produksi s a t u pabrik, T e t a p i dengan melakukan p e n e l i t i a n t e n t a n g kernurnian warna s e r t a perbandingan campuran warna b e r a r t i warna yang d i p a k a i a d a l a h s i l adukan s e n d i r i , Sehingga h a s i l p e n e l i t i a n
ha-
i n i a-
kan d a p a t membantu memperjelas p e n e l i t i a n yang sedang berlangsung.
3, P e r l u dilakukan p e n e l i t i a n ulang yang serupa,
tetapi
yang d i d e t e k s i kidak kenaikkan permukam z a t c a i r mel a i n k a n kenaikkan suhu z a t c a i r dengan menggunakan termometer d i g i t a l , sehingga s e d i k i t s a j a perbedaan penyerapan e n e r g i r a d i a s i matahari oleh perbukaan b e r
warns akan t e r d e t e k s i dengan perubahan suhu yang mung k i n juga r e l a t i f k e c i l . Demikianlah saran-saran yang d a p a t disampaikan berdasarkan o u t p u t p e n e l i t i a n i n i . Akhir k a t a p e n e l i t i menutup l a p o r a n i n i dengan harapan semoga bermanfaat b a g i semua f i h a k yang t e r l i b a t pelaksanaan pendidikan, khususnya terhadap pembaca sedang menekuni bidang Ilmu Bisika.
dalam yang
DAPTAR PUS TAKA B e i s e r ~ r t h u r(1964). , Foundation of P h y s i c s Massachus e t t s : Addison Wesley PublisFiin~Cornpany. I n c , Aadi ~ u t r i s n o (1982). . S k t i s t i k . J i l i d I11 Yogyakarta UGM
N, Barmawi, (1990). F i s i k a Modern. Bandung -
: P2TK.
.. .
Sujana,(1989), Metoda S t a t i s t i k , E d i s i ke n e r b i t Tar-
5 Bandung
: Pe-
S u t r i s n o . (1979). P i s i k a D a s a r , ( S e r i Gelombang dan Optik) Bandung : P e n e r b i t ITB, S u t r i s n o , (1979). F i s i k a Dasar, ( S e r i F i s i k a ~ o d r e n ) Bandung. : pen-1WeeCer Robert,L.White Marsh W ,flann.ing Kenneth N. (1959). Physics f o r S c i e n c e s and E n ~ i n e e r i n g , F i r s t E d i t i o n Hew Tork : Nc Grow H i l l Book Company.Inc. . .
Zemansky Mw,Sear ?W (1962). 0 t i k dan F i s i k a Atom (sadur a n bebas o l e h I r , N a b r i s atm -a-enerbit Bina Cipta,
9KI;-
