SPHEROMETER

SPHEROMETER

(Makalah Instrumen Fisika)

Dosen Pengampu:

Prof. Dr. Agus Suyatna, M.Si

B. Anggit Wicaksono, S.Pd. M.si

Oleh:

Asia Anis Lasia

1613022055

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang “Spherometer” yang bertujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah Instrumen Fisika yang diberikan oleh pembimbing kami, meskipun banyak kekurangan didalamnya. Dan juga kami berterima kasih pada semua pihak yang turut serta membantu dalam pembuatan makalah ini.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenaiSpherometer. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun. Terima Kasih.

Bandarlampung, 23 Maret 2017

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL............................................................................................. i

KATA PENGANTAR......................................................................................... ii

DAFTAR ISI....................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR.......................................................................................... iv

I. PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang............................................................................................. 1

B.     Rumusan Masalah........................................................................................ 2

C.     Tujuan Penulisan.......................................................................................... 2

II. PEMBAHASAN

A.    Pengertian, Fungsi dan Bagian-Bagian Spherometer.................................. 3

B.     Jenis-Jenis Spherometer............................................................................... 4

C.     Prinsip Kerja Spherometer........................................................................... 6

D.    Kalibrasi dan Ketelitian Spherometer........................................................ 10

E.     Prosedur Pengukuran pada Spherometer................................................... 11

F.      Membaca dan Menulis Hasil Pengukuran pada Spherometer................... 13

G.    Cara Perawatan Alat Ukur Spherometer.................................................... 14

III. PENUTUP

A.    Kesimpulan................................................................................................ 15

B.     Saran.......................................................................................................... 16

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 17

DAFTAR GAMBAR

Gambar           Halaman

1.      Bagian-Bagian Spherometer............................................................................ 3

2.      Spherometer Manual....................................................................................... 4

3.      Mikro Spherometer.......................................................................................... 5

4.      Spherometer dan Chaff.................................................................................... 6

5.      Segitiga Sama Sisi pada Kaki Spherometer.................................................... 7

6.      Letak Radius Permukaann Bidang Bola............................................................. 10

7.      Kalibrasi Spherometer................................................................................... 11

8.      Menunjukan Pemutar Sekrup sampai Menyentuh Lensa.............................. 12

I. PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Hampir semua aspek kehidupan kita tidak bisa lepas dari alat ukur. Alat ukur merupakan alat yang digunakan untuk mengetahui ukuran berbagai macam hal atau benda disekitar kita. Ada macam-macam alat ukur yang sering kita gunakan dalam kegiatan sehar-hari. Peranan macam-macam alat ukur sangat penting bagi kita.  Terutama jika kita ingin mengukur suatu ketebalan kaca dan jari-jari kelengkungan benda (lensa) maka kita harus menggunakan alat ukur Spherometer.

Spherometer merupakan alat atau instrumen yang digunakan untuk mengukur panjang yang sangat kecil. Spherometer dibuat pada tahun 1810 oleh seorang ahli optik berkebangsaan Prancis, Robert Aglae Cauchoix dan pertama kali diperkenalkan oleh Nicolas Fartin. Awalnya, spherometer digunakan oleh ahli kacamata untuk mengukur lengkungan permukaan suatu lensa.

Spherometer adalah salah satu alat ukur panjang yang mempunyai 4 buah kaki yaitu 3 buah kaki tetap dan 1 kaki lainnya yang dapat bergerak naik/turun yang terletak ditengah-tengah ketiga kaki tetap. Spherometer memiliki tingkat ketelitin yang lebih tinggi daripada mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup. Ketelitian spherometer yaitu 0,001 mm. Spherometer digunakan untuk mengukur jari-jari (radius) dari permukaan suatu lensa dan ketebalan suatu lempeng atau plat tipis. Oleh karna itu, untuk mengetahui lebih jelas mengenai alat ukur spherometer maka dibuatlah makalah ini yang bertujuan untuk memperluas pengetahuan kita mengenai spherometer.

B.  Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang digunakan pada makalah alat ukur panjang spherometer ini adalah sebagai berikut :

1.      Apa pengertian, fungsi dan bagian-bagianspherometer?

2.      Apa saja jenis-jenis spherometer?

3.      Bagaimana prinsip kerja spherometer?

4.      Bagaimana cara kalibrasi dan ketelitian spherometer?

5.      Bagaimana prosedur pengukuran spherometer?

6.      Bagaimana cara membaca dan menulis hasil pengukuran pada Spherometer?

7.      Bagaimana cara pemeliharaan alat ukur spherometer?

C.    Tujuan Penulisan

Adapun tujuan pembuatan makalah alat ukur panjang jangka sorong ini adalah sebagai berikut :

1.      Mengetahui pengertian, fungsi dan bagian-bagianspherometer.

2.      Mengetahui Jenis-jenis spherometer.

3.      Mengetahui prinsip kerjaspherometer.

4.      Mengetahui cara kalibrasi dan ketelitian spherometer

5.      Mengetahui prosedur pengukuran spherometer.

6.      Mengetahui cara membaca dan menulis hasil pengukuran pada spherometer.

7.      Mengetahui cara pemeliharaan alat ukur.

II. PEMBAHASAN

A.    Pengertian, Fungsi dan Bagian-Bagian Spherometer

Sperometer adalah suatu instrument yang digunakan untuk mengukur panjang yang sangat kecil. Sperometer merupakan salah satu alat ukur panjang yang mempunyai 4 buah kaki, yaitu 3 kaki tetap dan 1 kaki lainnya yang dapat bergerak naik / turun yang terletak di tengah-tengah ketiga kaki tetap. Ketiga kaki tetap berjarak sama satu dengan yang lainnya dan membentuk segitiga sama sisi.            

(Dhika, 2010)

Alat ini dapat dipergunakan untuk mengukur jari-jari kelengkungan benda yang berbentuk bidang bola seperti cermin dan lensa cembung atau cekung. Selain itu sperometer juga digunakan untuk mengukur ketebalan suatu lempengan atau plat tipis.

(Mustofaabihamid, 2011)

Bagian-bagian dari spherometer yaitu:

4

2

3

5

1

sumber:https://www.google.com/search?q=spherometer&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjhgtrMsezSAhUMsI8KHXrjBloQ_AUICCgB&biw=1094&bih=511#imgrc=LqsQ3QDtZoNZGM:

Gambar 2.1. Bagian-Bagian Spherometer

Keterangan:
1. Skala Utama (dalam mm), berupa batang yang letaknya sejajar dengan sekrup. Skala ini sebagai indeks untuk membaca skala pada piringan spherometer serta untuk menandai banyaknya putaran penuh sekrup.

2. Skala Geser, Memiliki 100 skala yang berbentuk lingkaran dan melekat pada sekrup. Satu putaran piringan menyebabkannya naik atau turun 1 mm.

3. Pemutar Skala Geser

4. Tiga Ujung Kaki Tetap, Ketiga kaki tersebut akan membentuk segitiga sama sisi jika dihubungkan dengan sebuah garis

5.Ujung Kaki Bergerak.

Pada spherometer yang baru, skala utama dimulai dari 0,5 mm dengan skala terkecil 0,005 mm. Namun, pada spherometer yang lama skala terkecilnya adalah 0,001 mm.

(Mustofaabihamid, 2011)

B.     Jenis-Jenis Spherometer

Adapun jenis-jenis spherometer adalah:

1.      Spherometer Manual

Alat ukur ini memiliki dua jenis skala, yaitu skala utama dan skala geser. Adapun cara membaca hasil pengukuran dilakukan secara manual yaitu dengan melihat skala yang saling berhimpit (skala utama berhimpit dengan skala geser). Spherometer manual ini memiliki ketelitian 0.01 mm

sumber:https://www.google.com/search?q=spherometer&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjhgtrMsezSAhUMsI8KHXrjBloQ_AUICCgB&biw=1094&bih=511#imgrc=WR-XJXgO3ctq_M:

Gambar 2.2. Mikro Spherometer Manual

2.      Mikro Spherometer

Lensa yang sangat kecil tidak dapat diukur dengan tepat jika menggunakan spherometer biasa. Untuk itu digunakan mikrospherometer yang dapat mengukur lensa yang sangat kecil. Jari-jari (radius) permukaan lensa mungkin bisa sekecil 2 mm.

Sumber:https://www.google.com/search?q=mikro+spherometer&espv=2&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwie9aqqsuzSAhVCvY8KHdhGBhUQ_AUIBigB&biw=1094&bih=511#imgdii=RHkH60VHeKh_fM:&imgrc=z_1etGnWDzT2qM:

Gambar 2.3. Mikro Spherometer

3.      Spherometer dan Chaffee

Spherometer ini terdiri dari dua bar logam yang bergabung disuatu akhir untuk satu poros yang sangat singkat dari pergerakkan yang diukur pada kebalikan bagian akhir. Pusat ball adalah tetap untuk satu bar, dua kaki ball ke yang lain, semua dalam satu baris. Karena pusat ball terletak di sepertiga jarak ke mikrometer, perpindahan sepertiga sebagai pengukuran pada mikrometer. Ada tambahan baut didekat sumbu baut. Pergerakan terhadap lensa 10 kali dari pergerakan linier spherometer sehingga kepekaannya besar.

Sumber: http://mustofaabihamid.blogspot.co.id/2011/04/spherometer.html

Gambar 2.4. Spherometer dan Chaffee

(Mustofaabihamid, 2011)

C.      Prinsip Kerja Spherometer

Prinsip kerja sperometer hampir sama dengan prinsip kerja mikrometer. Sperometer memiliki dua jenis skala, yaitu skala utama dan skala pada piringan spherometer (skala geser). Pembacaan hasil ukur pada sperometer, yaitu dengan melihat skala yang saling berhimpit (skala utama berhimpit dengan skala geser). Sebelum menggunakan spherometer untuk mengukur jari-jari (radius) permukaan suatu lensa dan ketebalan suatu pelat tipis, pastikan spherometer dalam keadaan layak pakai dan sudah terkalibrasi supaya pengukuran yang dilakukan akurat. Untuk pegukuran jari-jari (radius) permukaan suatu lensa, digunakan persamaan:

Adapun persamaan diatas didapatkan dari gambar kaki spheromer yang membentuk segitiga sama sisi sehingga didapatkan gambar segitiga sama sisi dari ujung ketiga kaki tetap seperti dibawah ini:

A

S

t

u

D

S

u

u

S

C

B

 

a

                                                                                 

Gambar 2.5. Menunjukan Segitiga Sama Sisi pada Kaki Spherometer

Dari gambar diatas didapatkan persamaan persamaan sebagai berikut :

s + u = t....................(1)

a² = t² +(½ a)²

a² = t² + ¼ a²

t² = a^{2 -} ¼ a²

t² = ¾a²

……..(2)

Pada gambar segitiga terlihat bahwa :

3 x luas segitiga ABD=  luas segitiga ABC

Subtitusikan persamaan (2) dan ( 3) ke persamaaan (1) :

s + u = t

Lensa Cembung :

T

                                               R

s

R

h

 

Dari gambar diatas didapatkan persamaan :

R = T + h

T = R – h

T² = ( R – h )²

T² = R² – 2hR + h² ..........(5)

R²= T^{2 +} s²........................(6)

Masukkan persamaan (4) dan (5) ke persamaan (6) :

(Young, D Hugh dan Roger A. Freedman. 2002)

Sumber:https://www.google.com/search?q=spherometer&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj66KPJzfbSAhXMNI8KHUUDAGQQ_AUICCgB#imgrc=vVUALiDFE8WPeM:

Gambar 2.6. Menunjukan Letak Radius Permukaaan Bidang Bola

D.    Kalibrasi dan Ketelitian Spherometer

Kalibrasi adalah proses dalam membandingkan suatu acuan lokal kepada standar yang berlaku untuk memastikan ketelitian suatu alat ukur. Pengkalibrasian pada spherometer yaitu dengan menghimpitkan angka nol pada skala utama dan angka nol pada skala geser. Berarti, spherometer telah terkalibrasi jika angka nol pada skala utama berimpit dengan angka nol pada  skala geser. Spherometer memiliki tingkat ketelitian yang lebih tinggi daripada mistar, jangka sorong, dan mikrometer. Ketelitian spherometer yaitu 0,01 mm. Cara mendapatkan ketelitian yaitu :

1.      Setiap 1 putaran penuh skala geser, pada skala utama bergeser sebesar x.

2.      X dibagi dengan jumlah skala pada skala geser yang berjumlah 100

Ketelitian =

(Mustofaabihamid, 2011)

Skala Utama dan Skala Geser saling Berhimpit

Skala Utama

Skala Geser

Sumber: Dokumen Penulis

Gambar 2.7.Kalibrasi Spherometer

E.     Prosedur Pengukuran pada Spherometer

Adapun prosedur pengukuran pada spherometer adalah:

1.      Pengukuran Jari-jari (Radius) Permukaan Suatu Lensa

Untuk mengukur radius permukaan suatu lensa dilakukan langkah-langkah :

1.      spherometer ditempatkan di atas suatu tempat yang tepat (rata) permukaannya.

2.      Setelah itu, lensa yang  akan diukur radiusnya dijepit dengan ketiga kaki spherometer.

3.      Selanjutnya, putar sekrup sampai menyentuh permukaan lensa tersebut.

4.      Buktikan dengan menggunakan selembar kertas.

5.      Amati skala utama yang berhimpit dengan skala pada piringan spherometer (sebagai h), dan mengukur jarak antar kaki spherometer (sebagai a).

(a)   Belum Menyentuh Lensa

(b)  Sudah Menyentuh Lensa

Sumber: Dokumen Penulis

Gambar 2.8. Menunjukan Pemutar Sekrup sampai Menyentuh Lensa

2.      Pengukuran Ketebalan Suatu Lempengan atau Pelat Tipis

Untuk mengukur ketebalan suatu lempengan atau pelat tipisdilakukan langkah-langkah:

1.      spherometerditempatkan di atas suatu tempat yang tepat (rata) permukaannya.

2.      Selanjutnya, putar sekrup sampai menyentuh permukaan tersebut. Amati skala utama yang berhimpit dengan skala pada piringan spherometer, kemudian membaca hasil bagi skala utama dengan skala pada piringan spherometer.

3.      Setelah itu, sekrup diputar hingga tidak lagi menyentuh permukaan tersebut. Selanjutnya, selipkan lempengan atau pelat tipis yang akan diukur ketebalannya, putar kembali sekrup hingga menyentuh permukaan lempengan atau pelat tipis tersebut. Amati kembali skala utama yang berhimpit dengan skala pada piringan spherometer, kemudian membaca hasil bagi skala utama dengan skala pada piringan spherometer.

4.      Perbedaan (dalam hal ini selisih) dari kedua hasil pembacaan tersebut adalah ketebalan lempengan atau pelat tipis yang diukur.

(Mustofahamid, 2011)

F.       Membaca dan Menulis Hasil Pengukuran pada Spherometer

Adapun cara membaca dan menulis hasil pengukuran pada Spherometer adalah :

1.       Pengukuran Jari-jari (Radius) Permukaan Suatu Lensa
untuk cara pembacaan, skala utama (dalam mm) berhimpit dengan skala pada piringan spherometer (sebagai h). Skala pada piringan spherometer dikalikan ketelitian spherometer (0,01 mm). Sedangkan jarak antar kaki spherometer (sebagai a). Setelah hasil pembacaan skala tersebut dimasukkan ke dalam suatu persamaan R, didapatlah hasil pengukuran jari-jari (radius) permukaan lensa.

2.      Pengukuran Ketebalan Suatu Lempengan atau Pelat Tipis
untuk cara pembacaan, skala utama (dalam mm) berhimpit dengan skala geser. Skala geser dikalikan ketelitian spherometer (0,01 mm). Hasil pengukuran ketebalan lempengan atau pelat tipis adalah perbedaan (dalam hal ini selisih) hasil bagi skala utama dan skala pada piringan spherometer sebelum diselipkan lempengan atau pelat tipis dengan hasil bagi skala utama dan skala pada piringan spherometer sesudah diselipkan lempengan atau pelat tipis.

(Mustofaabihamid, 2011)

G.      Cara Perawatan Alat Ukur Spherometer

Cara merawat spherometer  yaitu:

1.      Diletakkan di tempat yang kering, tidak lembab dan bebas uap korosit.

2.      Sebelum dismpan spherometer harus terbebas dari debu ataupun kotoran yang melekat.

3.      Kemudian diolesi dengan minyak oli atau minyak rem.

III. PENUTUP

A.    Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang didapat dari makalah ini adalah:

1.      Sperometer adalah alat ukur panjang yang mempunyai 4 buah kaki, yaitu 3 kaki tetap dan 1 kaki lainnya yang dapat bergerak naik/turun yang terletak ditengah-tengah ketiga kaki tetap. Alat ini dapat dipergunakan untuk mengukur jari-jari kelengkungan benda yang berbentuk bidang bola seperti cermin dan lensa cembung atau cekung. Selain itu, alat ini juga dapat digunakan untuk mengukur ketebalan suatu pelat tipis.

2.      Bagian-bagian spherometer yaitu : Skala utama, Skala geser, tiga kaki tetap, pemutar skala geser, satu kaki bergerak.

3.      Jenis-jenis spherometer yaitu : Spherometer Manual, Mikro Spherometer, Spherometer dan Chaffee

4.      Prinsip kerja sperometer hampir sama dengan prinsip kerja mikrometer.

Pembacaan hasil ukur pada sperometer, yaitu dengan melihat skala yang saling berhimpit (skala utama berhimpit dengan skala geser). untuk pengukur jari-jari suatu lensa digunakan rumus .

5.      Pengkalibrasian pada spherometer yaitu dengan menghimpitkan angka nol pada skala utama dan angka nol pada piringan spherometer. Spherometer memiliki tingkat ketelitian yang lebih tinggi daripada mistar, jangka sorong, dan mikrometer. Ketelitian spherometer yaitu 0,01 mm.

6.      Membaca dan menulis hasil pengukuran pada :

a.         Pengukuran Jari-jari (Radius) Permukaan Suatu Lensa
Untuk cara pembacaan, skala utama (dalam mm) berhimpit dengan skala pada piringan spherometer (sebagai h). Skala pada piringan spherometer dikalikan ketelitian spherometer (0,01 mm). Sedangkan jarak antar kaki spherometer (sebagai a). Setelah hasil pembacaan skala tersebut dimasukkan ke dalam suatu persamaan R, didapatlah hasil pengukuran jari-jari (radius) permukaan lensa.

b.         Pengukuran Ketebalan Suatu Lempengan atau Pelat Tipis
Untuk cara pembacaan, skala utama (dalam mm) berhimpit dengan skala pada piringan spherometer. Skala pada piringan spherometer dikalikan ketelitian spherometer (0,01 mm). Hasil pengukuran ketebalan lempengan atau pelat tipis adalah perbedaan (dalam hal ini selisih) hasil bagi skala utama dan skala pada piringan spherometer sebelum diselipkan lempengan atau pelat tipis dengan hasil bagi skala utama dan skala pada piringan spherometer sesudah diselipkan lempengan atau pelat tipis.

7.      Untuk merawat Spherometer , sebaiknya:

a.         Diletakkan di tempat yang kering, tidak lembab dan bebas uap korosit.

b.         Sebelum dismpan spherometer harus terbebas dari debu ataupun kotoran yang melekat.

c.         Kemudian diolesi dengan minyak oli atau minyak rem.

B.     Saran

Saran yang dapat penulis sampaikan mengenai alat ukur spherometer ini yaitu sebelum melakukan pengukuran sebaiknya dilakukan secara teliti dan sesuai dengan prosedur yang ada agar pengukuran yang dilakukan tidak salah dan hasilnya akurat. Selain itu, sebaiknya sebelum mengukur  kita harus lebih memahami materi mengenai spherometer.

DAFTAR PUSTAKA

           

Young, D Hugh dan Roger A. Freedman. 2002.Fisika Universitas. Jakarta : Erlangga.

Mustofaabihamid. 2011. Spherometer. Diunduh dari: http://mustofaabihamid.blogspot.co.id/2011/04/spherometer.html. Pada 18 Maret 2017 Pada pukul 20:27 WIB

Dhika. 2012. Spherometer. Diunduh dari :http://mahasiswa-sibuk.blogspot.co.id/2012/01/spherometer.html. Pada 18 Maret 2017 pada pukul 20:30 WIB