MODUL III INTENSITAS CAHAYA

Transkripsi

1 MODUL III INTENSITAS CAHAYA Pada modul ini akan dijelaskan pendahuluan, tinjauan pustaka, metodologi praktikum, dan lembar kerja praktikum. I. PENDAHULUAN Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang praktikum intensitas cahaya dan tujuan praktikum intensitas cahaya. 1 Latar Belakang Berbagai aktivitas yang dilakukan manusia dalam lingkungan kerja yang berbedabeda akan memengaruhi perfomansi pekerja tersebut. Dalam melakukan pekerjaan, manusia mampu mencapai tujuannya apabila berada dalam lingkungan kerja yang mendukung. Salah satu faktor yang mendukung yaitu penerangan yang baik. Tanpa penerangan yang memadai, pekerja akan mengalami kesulitan dalam melihat objek disekitarnya. Perlu diketahui, objek-objek tersebut akan hanya dapat dilihat bila memantulkan cahaya. Oleh karena itu, penerangan dalam lingkungan kerja harus diperhatikan. Apabila penerangan pada lingkungan kerja mendukung, maka aktivitas yang dilakukan akan efektif dan efisien sehingga dapat meningkatkan produktivitas dan mengurangi kesalahan kerja. Laboratorium merupakan tempat berlangsungnya berbagai kegiatan, seperti riset ilmiah, eksperimen, pelatihan ilmiah, dan kegiatan lainnya. Laboratorium ini juga merupakan lingkungan kerja yang membutuhkan penerangan yang baik. Penerangan yang baik adalah penerangan yang memungkinkan pekerja dapat melihat objek dengan baik, jelas, dan tanpa upaya yang dipaksakan serta sesuai dengan jenis pekerjaannya. Menurut Suma mur (2009), sifat-sifat penerangan yang baik memenuhi faktor antara lain, pembagian luminansi dalam lapangan penglihatan, pencegahan kesilauan, arah sinar, warna dan panas penerangan terhadap kelelahan mata. Penerangan yang kurang baik dalam lingkungan kerja dapat memicu beberapa masalah seperti kelelahan mata, kelelahan mental, kerusakan alat penglihatan, keluhan pegal disekitar mata, dan lain sebagainya. Keluhan yang dirasakan pekerja akan mengakibatkan menurunnya kualitas dan performansi kerja, serta terjadinya kesalahan dan kecelakaan kerja akan meningkat. 1

2 Sehingga, dalam dunia perindustrian, penerangan yang baik akan membantu terciptanya suatu tempat kerja yang aman, membantu dalam melaksanakan kegiatan, membantu dalam menghemat baik penglihatan maupun tenaga, dan membantu dalam memberikan semangat bekerja. Efisiensi seorang pekerja dilihat dari tepat tidaknya pekerja melihat apa yang dikerjakan. Oleh karena itu, perlu diadakan perencanaan dan pemeliharaan mengenai sistem penerangan dalam perusahaan, sehingga dapat memberikan keamanan yang lebih besar daripada tempat kerja dengan penerangan yang buruk. Pengukuran intensitas cahaya ini dilakukan dengan menggunakan alat yang bernama luxmeter yang dinyatakan dalam satuan lux. Luxmeter merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat atau lemahnya cahaya yang terdapat pada suatu ruangan atau area tertentu. Luxmeter yang digunakan pada praktikum ini adalah luxmeter digital. Lux adalah satuan intensitas cahaya per meter persegi yang dijatuhi arus cahaya satu lumen. Alat ini mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, kemudian energi listrik dalam bentuk arus diubah menjadi angka yang dapat dibaca pada layar monitor. 2 Tujuan Praktikum Tujuan dilakukannya praktikum mengenai intensitas cahaya adalah sebagai berikut. Untuk mengetahui alat pengukuran intensitas cahaya. Untuk mengetahui cara kerja dan cara pengukuran menggunakan alat pengukur intensitas cahaya. 3. Untuk mengetahui intensitas cahaya disuatu tempat. 4. Untuk dapat menganalisa data hasil pengukuran. II. TINJAUAN PUSTAKA Pada bab tinjauan pustaka ini akan dijelaskan mengenai pengertian cahaya, intensitas cahaya, dan luxmeter. 1 Cahaya Cahaya merupakan energi berbentuk gelombang dan sangat membantu kita untuk melihat. Cahaya juga merupakan dasar ukuran meter, dimana satu meter bersamaan dengan jarak dilalui cahaya. Kecepatan cahaya adalah meter per sekon. Adapun pencahayaan terbagi atas dua jenis, yaitu pencahayaan alami dan pencahayaan buatan. Pecahayaan alami (day lighting) adalah penggunaan cahaya yang 2

3 sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil pemantulan cahaya matahari. Sedangkan pencahayaan buatan (artificial lighting) adalah pencahayaan yang berasal dari sistem cahaya berenergi terbatas di alam, misalnya energi listrik serta energi dari proses minyak bumi dan gas. Berikut merupakan perbedaan pencahayaan alami dan pencahayaan buatan dapat dilihat pada Tabel Tabel 1 Perbedaan Pencahayaan Alami dan Pencahayaan Buatan Pencahayan Alami Pencahayaan Buatan Sinar matahari dan cahaya Sistem cahaya Sumber Cahaya langit Jenis Energi Terbarukan Tidak terbarukan Intensitas Cahaya Kuat Penerangan Kualitas Warna Cahaya Efek Penyilauan Sumber: Latifah (2015:7) Tergantung waktu dan cuaca Tergantung waktu dan cuaca Putih tunggal dengan spektrum cahaya lengkap Fluktuatif dan hanya dapat diantisipasi Dapat direncanakan dan stabil Dapat direncanakan dan stabil Tiga jenis putih dengan spektrum cahaya terbatas Dapat dikontrol Selain berdasarkan sumber, pencahayaan berdasarkan pengukurannya dibagi menjadi tiga, yaitu: Pencahayaan lokal Penerangan ditempat objek kerja, baik merupakan meja kerja maupun peralatan. Pencahayaan umum Penerangan diseluruh area tempat kerja. Untuk ruang yang tidak teratur misal adanya penghalang dan susunan lampu tidak teratur, maka titik pengukurannya acak dan banyak. Sedangkan untuk ruang yang teratur, maka titik pengukurannya berdasarkan luas ruangan. 3. Pantulan cahaya atau reflektan Pantulan cahaya ini diukur dengan cara membandingkan intensitas pantulan dengan intensitas sumber cahaya lokal. Berikut merupakan rumus untuk menentukan besar reflektan. Reflektan = B 100% A Keterangan: (2-1) A = Intensitas cahaya yang jatuh pada bidang ukur dengan photo cell menghadap sumber cahaya. 3

4 B = Hasil dari pengukuran luxmeter ketika photo cell menghadap pada bidang ukur (pantulan cahaya). 2 Intensitas Cahaya Intensitas cahaya adalah kuat cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah sumber cahaya ke arah tertentu dan diukur menggunakan luxmeter dengan satuan Candela (Satwiko, 2004). Pada umumnya cahaya memiliki empat faktor yang dapat mempengaruhi kualitas pencahayaan yaitu kontras, silau, refleksi cahaya dan kualitas warna cahaya. Kemampuan mata manusia hanya dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu yang diukur dalam besaran pokok ini. Intensitas cahaya monokromatik pada panjang gelombang λ adalah: IV = 683ӯ(λ) Keterangan: IV = intensitas cahaya dalam satuan Candela, I = intensitas radian dalam unit W/sr, ӯ(λ) = fungsi intensitas standar. (2-2) Berikut merupakan standar intensitas cahaya pada ruangan: Tabel 2 Standar Intensitas Cahaya Pada Ruangan Fungsi Ruangan Tingkat Pencahayaan (lux) Rumah Tinggal : Teras 60 Ruang Tamu 120~250 Ruang Makan 120~250 Ruang Kerja 120~250 Ruang Tidur 120~250 Ruang Mandi 250 Dapur 250 Garasi 60 Perkantoran : Ruang Direktur 350 Ruang Kerja 350 Ruang Komputer 300 Ruang Gambar 750 Gudang Arsip 150 Ruang Arsip Aktif 300 Lembaga Pendidikan : Ruang Kelas 250 Perpustakaan 300 Laboratorium 500 Ruang Gambar 750 Kantin 200 Industri Umum : Gudang 100 4

5 Tabel 2 Standar Intensitas Cahaya Pada Ruangan (Lanjutan) Fungsi Ruangan Tingkat Pencahayaan (lux) Pekerjaan Kasar 100~250 Pekerjaan Sedang 200~500 Pekerjaan Halus 500~1000 Pekerjaan Amat Halus 1000~2000 Pemeriksaan Warna Luxmeter Luxmeter adalah alat ukur kuat penerangan dalam suatu ruang. Satuan ukuran luxmeter adalah lux. Luxmeter juga disebut digital light meter. Alat ini dilengkapi sensor cahaya yang sangat peka terhadap perubahan jumlah cahaya yang diterima. Berikut ini Gambar 1 yang menunjukkan gambar dari luxmeter yaitu: Gambar 1 Luxmeter Sumber: Latifah (2015:9) Prinsip kerja dari luxmeter yaitu menangkap energi cahaya melalui photo cell yang ada dan mengubahnya menjadi energi listrik. Selanjutnya, energi listrik dalam bentuk arus digunakan untuk menggerakan jarum skala. Untuk alat digital, energi listrik diubah menjadi angka yang dapat dibaca pada layar monitor. 5

6 III. METODOLOGI PRAKTIKUM Dibawah ini akan dijelaskan diagram alir dan prosedur praktikum. 3.1 Diagram Alir Praktikum Dibawah ini merupakan diagram alir praktikum dari intensitas cahaya. Gambar 3.1 Diagram Alir Praktikum Intensitas Cahaya 3.2 Prosedur Praktikum Menentukan titik pengukuran a. Melakukan pengukuran lokal, yaitu diatas meja atau mesin yang ada. 6

7 b. Melakukan pengukuran umum, dengan luas ruangan kurang dari 10 meter persegi: memotong garis horisontal panjang dan lebar ruangan pada setiap 1 meter. Mempersiapkan alat a. Memasang baterai pada tempatnya. b. Menekan tombol power. c. Mengecek garis tanda pada termometer untuk mengetahui baterai dalam keadaan baik atau tidak. 3. Mengukur penerangan umum a. Membagi ruangan menjadi beberapa titik pengukuran dengan jarak antar titik sekitar 1 meter. b. Melakukan pengukuran dengan tinggi Luxmeter kurang lebih 85 cm di atas lantai dan posisi photo cell menghadap sumber cahaya. c. Membaca hasil pengukuran pada layar monitor setelah menunggu beberapa saat sehingga didapat nilai angka yang stabil. d. Mencatat hasil pengukuran pada lembar hasil pencatatan. 4. Mengukur penerangan lokal a. Mengukur pencahayaan pada obyek kerja. b. Membagi obyek kerja menjadi beberapa titik ukur. c. Melakukan pengukuran dengan meletakkan Luxmeter pada obyek kerja. d. Membaca hasil pengukuran pada layar monitor setelah menunggu beberapa saat sehingga didapat nilai angka yang stabil. e. Mencatat hasil pengukuran pada lembar hasil pencatatan. 5. Mengukur reflektan a. Mengukur intensitas pencahayaan yang jatuh pada bidang ukur dengan meletakkan photo cell menghadap sumber cahaya. Hasil didapat yaitu A. b. Membalik photo cell, kemudian menarik photo cell sampai angka pada display menunjukkan angka tertinggi. (photo cell menghadap bidang ukur). Hasil yang didapat adalah B. Menghitung reflektan dengan rumus: Reflektan = B 100% A 7

8 3.3 Denah Lokasi Pengukuran Berikut merupakan denah lokasi dari pengukuran intensitas cahaya; Gambar 3.2 Denah Tempat Pengukuran Intensitas Cahaya IV. LEMBAR KERJA PRAKTIKUM Pada bab ini terdapat tabel hasil pengukuran lokal, umum, dan reflektan, serta analisis hasil pengukuran. 8

9 4.1 Tabel Hasil Pengukuran Lokal Kondisi Lampu Padam Tabel 4.1 Pengukuran Lokal Kondisi Lampu Padam No. Lokasi Pengukuran Hasil pengukuran (Lux) Area Modela Area Milling 3. Area Bubut 4. Area Engraver Kondisi Lampu Menyala Tabel 4.2 Pengukuran Lokal Kondisi Lampu Menyala No. Lokasi Pengukuran Hasil pengukuran (Lux) Area Modela Area Milling 3. Area Bubut 4. Area Engraver 4.2 Tabel Hasil Pengukuran Umum Kondisi Lampu Padam Tabel 4.3 Pengukuran Umum Kondisi Lampu Padam No. Hasil Pengukuran/ 10 meter 2 (ruangan dengan luas 4x2,5 m) 9

10 Kondisi Lampu Menyala Tabel 4.4 Pengukuran Umum Kondisi Lampu Menyala No. Hasil Pengukuran/ 10 meter 2 (ruangan dengan luas 4x2,5 m) 4.3 Tabel Hasil Pengukuran Reflektan Kondisi Lampu Padam Tabel 4.5 Pengukuran Reflektan Kondisi Lampu Padam No. Lokasi Pengukuran A (Lux) B (Lux) Reflektan (%) Dinding A Dinding B 3. Lantai A 4. Lantai B Kondisi Lampu Menyala Tabel 4.6 Pengukuran Reflektan Kondisi Lampu Menyala No. Lokasi Pengukuran A (Lux) B (Lux) Reflektan (%) Dinding A Dinding B 3. Lantai A 4. Lantai B 4.4 Analisis Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya Analisis yang didapat dari hasil pengukuran lokal, umum dan reflektan pada 2 kondisi perlakuan yaitu: Menurut anda, apa itu intensitas cahaya? 3. Berikanlah contoh dari aplikasi intensitas cahaya pada bidang industri! 10

11 11

12