RANCANG BANGUN ALAT PERAGA PEMANTULAN DAN PEMBIASAN CAHAYA DALAM PEMBELAJARAN IPA DI SEKOLAH DASAR (SD) 1
1
Diana Endah Handayani, 2Wawan Kurniawan
Program Studi Pendidikan Guru SD, IKIP PGRI SEMARANG 2 Program Studi Pendidikan Fisika, IKIP PGRI SEMARANG Jl. Lontar no 1 Semarang, Indonesia E-mail :
[email protected]
ABSTRAK Penelitian ini belum berhasil membuat secara utuh alat peraga pemantulan dan pembiasan cahaya tetapi penelitian ini telah berhasil mengukur intensitas pantul dan intensitas yang terbiaskan pada sebuah kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm. Intensitas cahaya terpantul pada kaca tebal 2 mm sebesar 0,51% dan intensitas cahaya yang terbiaskan sebesar 96,42% atau terdapat intensitas cahaya hilang sebesar 3,07% sedangkan pada kaca tebal 3mm peneliti mendapatkan intensitas terpantul sebesar 0,66% dan intensitas cahaya terbiaskan sebesar 93,26% atau ditemukan intensitas cahaya yang hilang sebesar 6,08% sehingga peneliti akan menggunakan bahan kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm ini sebagai bahan dasar pembuatan alat peraga pemantulan dan pembiasan untuk siswa SD dengan mencari intensitas pantul, intensitas bias dan intensitas cahaya yang hilang untuk merangsang rasa ingin tahu mereka untuk lebih mendalami pemahaman tentang cahaya dan sifatnya. Kata kunci: Alat peraga SD, Sifat cahaya, pemantulan dan pembiasan cahaya.
LATAR BELAKANG MASALAH
Ilmu Pengetahuan Alam hakikatnya merupakan ilmu yang mempelajari tentang gejala alam yang dituangkan berupa fakta, konsep, prinsip dan hukum yang teruji kebenarannya dan melalui suatu rangkaian kegiatan metode ilmiah. Salah satu kegiatan yang membantu siswa SD mempelajari alam yaitu dengan menggunakan alat peraga, karena banyak konsep yang masih abstrak seperti listrik, medan magnet, cahaya, suhu dan lain – lain. Pemahaman konsep dengan menggunakan pembelajaran konkret dan gambar sangat membantu siswa dalam memahami materi [1]. Materi pelajaran cahaya disampaikan pada anak SD kelas V semester 2 dengan kompetensi dasar mampu mendiskripsikan sifat – sifat cahaya dan mampu membuat sebuah karya dari bahan sederhana yang dapat menjelaskan sifat cahaya tersebut. Hal inilah yang mendorong peneliti untuk membuat alat peraga pemantulan
dan pembiasan cahaya agar siswa mempunyai gambaran yang utuh tentang cahaya dengan sifat – sifatnya seperti pemantulan dan pembiasan [2,3,4]. Beberapa alat peraga optik untuk mempelajari pemantulan cahaya biasanya menggunakan cermin yang memang mempunyai sifat pemantulan cahaya yang baik dan pembiasan cahaya dengan air, tetapi pada penelitian ini kami menawarkan ide tentang pemantulan dan pembiasan pada bahan acrylic dan kaca dengan sumber cahaya dari laser pointer yang sangat terarah [5]. Gambar 1 memperlihatkan desain alat peraga yang akan dibangun peneliti.
Gambar 1. Desain alat peraga pemantulan dan pembiasan cahaya.
Gambar 1 memperlihatkan sebuah laser pointer warna merah ditembakkan mengarah pada kaca atau acrylic dengan sudut tertentu, maka cahaya laser itu akan dibiaskan menuju sensor cahaya 1 dan dipantulkan menuju sensor cahaya 2. Penelitian yang akan dilakukan adalah membuat alat ukur sederhana untuk mengukur intensitas cahaya yang dibiaskan dan dipantulkan lalu dibandingkan dengan cahaya ketika secara langsung ditembakkan dari laser ke sensor cahaya 1 tanpa adanya kaca atau acrylic.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat peraga pemantulan dan pembiasan cahaya pada kaca dengan sumber cahaya dari laser pointer warna merah, adapun langakah – langkah penelitian yang kami lakukan terlihat pada Gambar 2 tentang alur penelitian.
A. Persiapan
B. Pembuatan Sensor cahaya C. Pembuatan meja kerja optik D. Uji
E. Simpulan Saran
Gambar 2. Alur penelitian.
Penelitian ini dilakukan dilaboratorium pengembangan pendidikan Fisika pada tahun 2012. Persiapan pertama yang kami lakukan dalam penelitian ini adalah mempersiapkan alat dan bahan, adapun alat dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini kami tampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian. ALAT BAHAN 1. Solder 1. Bahan uji : Kaca, Acrylic. 2. Pemotong 2. Hambatan : 10KOHM acrylic 3. Sensor : LDR NORP12 3. Tang 4. Sumber cahaya : Laser pointer merah 4. Gergaji 5. Alat ukur : multimeter digital 6. Power : Adaptor 500mA 7. Meja optik : acrylic Sensor cahaya yang dibangun dalam penelitian ini mengguankan LDR tipe NORP 12 dengan desain rangkaian ditunjukkan pada Gambar 3 berikut ini.
Gambar 3. Desain alat ukur cahaya.
Sedangkan meja uji kami buat dari bahan acrylic seperti kami perlihatkan pada Gambar 4 berikut ini.
Gambar 4. Desain meja uji optik.
Uji pengukuran intensitas pantul dan pembiasan cahaya dilakukan dengan mengukur intensitas cahaya laser secara langsung lalu dilanjutkan dengan pemberian kaca dengan sudut 45o lalu diukur intensitas cahaya pantul dan bias dengan menggunakan sensor cahaya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini telah berhasil menguji intensitas pantul dan bias menggunakan laser pointer oleh kaca. Gambar 5 menunjukkan foto pengambilan data ukur intensitas cahaya pantul dan bias.
Gambar 5. Foto pengambilan data intensitas cahaya pantul dan bias.
Data penelitian yang kami dapat ditampilkan pada tabel 2 berikut ini. Tabel 2. Data penelitian dengan sudut 45o. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tebal kaca (mm)
2
3
Sensor 1 (V) 3,77 3,76 3,77 3,76 3,77 3,65 3,65 3,66 3,66 3,66
Sensor 2 (V) 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03
Pengukuran langsung (V)
3,91
3,92
Penelitian ini berhasil memperoleh dua data utama yaitu data pemantulan dan pembiasan cahaya pada kaca dengan ketebalan kaca 2mm dan 3mm. Adapun ketebalan kaca 2mm kami mendapatkan data pengukuran langsung dari laser pointer ke sensor 1 sebesar 3,91 V dan ketika kaca dengan ketebalan 2mm kami berikan maka peneliti mendapatkan cahaya yang dipantulkan rata – rata sebesar 0,02V dan cahaya yang dibiaskan rata – rata sebesar 3,766 V. Jika kami persentasekan maka kami mendapati cahaya yang dipantulkan sebesar 0,51% dan yang dibiaskan sebesar 96,42%. Jika peneliti menjumlahkan seluruh intensitas cahaya terukur yang dipantulkan dan dibiaskan maka peneliti mendapatkan seluruh intensitas terukur
hanya 96, 93% berarti ada intensitas cahaya yang hilang sebesar 3,07% pertanyaan yang mendasar adalah kemana perginya intensitas tersebut. Data kedua dengan ketebalan kaca 3mm peneliti mendapatkan 3,92V pengukuran cahaya secara langsung dengan sensor 1 dan peneliti mendapatkan rata – rata sinar pantul sebesar 0,026V atau sebesar 0,663%, rata – rata sinar dibiaskan sebesar 3,656V atau sebesar 93,26%. Sehingga totol intensitas cahaya terukur sebesar 93,92% atau terdapat intensitas cahaya yang hilang sebesar 6,08%. Analisa data yang kami dapatkan dalam penelitian ini kami tampilkan pada Tabel 3 berikut ini.
Tabel 3. Hasil analisa data. Tebal Kaca (mm)
Intensitas Terpantul (%)
Intensitas Bias (%)
Intensitas Hilang (%)
96,42
Total Intensitas Terukur (%) 96,93
2
0,51
3
0,66
93,26
93,92
6,08
3,07
KESIMPULAN
Penelitian ini telah berhasil mengukur intensitas terpantul dan terbiaskan didalam kaca dengan hasil terdapat intensitas cahaya hilang sebesar 3,07 % oleh kaca dengan ketebalan 2 mm dan 6,08 % intensitas cahaya hilang dengan ketebalan kaca 3 mm atau terdapat sekitar 3 % intensitas cahaya yang hilang setelah melewati kaca per 1 mm, tentu saja penelitian ini perlu diadakan uji yang lebih mendalam lagi. Kesimpulan berikutnya adalah penggunaan bahan kaca dengan ketebalan 2 dan 3 mm dapat digunakan untuk alat peraga pemantulan dan pembiasan cahaya.
SARAN
Penelitian ini perlu diteruskan untuk mencari intensitas pantul dan intensitas cahaya yang dibiaskan dengan menggunakan bahan uji kaca dengan ketebalan 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8 mm, 9mm, dan 10 mm untuk mencari hubungan intensitas cahaya yang hilang.
DAFTAR PUSTAKA 1. Mutijah, 2008, Mengatasi kesulitan anak dalam pembelajaran pemecahan menggunakan model konkret dan gambar, Jurnal INSANIA Vol. 13. no. hal. 311 – 323. 2. P. A. Tipler, 2001, Fisika untuk sains dan teknik edisi 3 (Alih bahasa Bambang Soegijono), Erlangga, Jakarta. 3. R. A. Serway, J.W Jewett jr, 2009,Fisika untuk sains dan teknik (Alih bahasa Chriswan Sungkono), Salwmba teknika, Bandung 4. Halliday, Resnick, 1999, Fisika edisi 3 (alih bahasa Pantur silaban, Erwin sucipto), Erlangga jakarta. 5. Pedrotti, 1993, Introduction to Optics an second edition, Prentice Hal, New Jersey.
