Intensitas Cahaya dan Prinsip Kerja Fotometer.

A.    Intensitas Cahaya

Lampu bohlam menyala karena menyerap daya listrik. Daya listrik tidak seluruhnya diubah menjadi cahaya, tetapi sebagian berubah menjadi panas. Ini terbukti, ketika bohlam menyala, kawat wolfram di dalam lampu memijar dan gelas penutupnya menjadi panas. Bahkan keramik tumpuan lampu juga ikut memanas. Bohlam memancarkan intensitas cahaya yang besar bila menyerap daya listrik yang besar pula. Daya listrik yang diserap bohlam sebanding dengan besar tegangan yang terpasang.

Intensitas cahaya adalah jumlah energi cahaya yang menembus luasan secara normal per satuan waktu per satuan luas. Intensitas cahaya oleh pancaran bohlam biasa diukur dengan luxmeter, dan dinyatakan dalam satuan lux.

Intensitas cahaya berkurang bila jarak dari sumber semakin jauh, dan nilainya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari sumber penerang. Lampu penerang, termasuk bohlam, disebut berkualitas baik apabila mampu memberikan intensitas cahaya lebih besar pada konsumsi daya listrik kecil.

• Intensitas Cahaya ( I ) dan Fluks Cahaya ( Ф )

Luminous intensity atau intensitas cahaya I didefinisikan sebagai banyaknya fluks cahaya yang memancar Ф  per sudut ruang ω :

Total sudut ruang adalah ω = 4Π (Steradian). Fluks cahaya adalah besarnya intensitas cahaya yang memancar pada sudut ruang tertentu.

• Iluminansi Cahaya

Iluminansi cahaya adalah sinar yang jatuh (datang) pada sebuah permukaan atau fluks cahaya yang menerangi bidang tiap satu satuan luas, sehingga dapat ditulis persamaan:

Karena fluks cahaya yang memancarkan dari titik seluruh ruang adalah

Φ  = 4 Π I dan luas permukaan bola adalah A = 4 Π R², suatu sumber intensitas cahaya I menghasilkan iluminansi total :

Ini menunjukkan bahwa iluminansi pada jarak R berbanding lurus terhadap intensitas cahaya sumber dan berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak.

B.     Prinsip kerja Fotometer:

Fotometri adalah ilmu yang mempelajari tentang pengukuran kuantitas cahaya. Cahaya yang dimaksud adalah cahaya tampak, dimana cahaya tampak merupakan salah satu jenis gelombang elektromagnetik.

Intensitas cahaya dari dua sumber I₁ dan I₂ menghasilkan emisi cahaya (E) yang besarnya sama dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak.

Keterangan:

E = emisi cahaya

I  = intensitas cahaya

r = jarak

Intensitas cahaya sendiri merupakan daya per satuan luas dengan satuan Watt/m². Apabila Intensitas cahaya dari kedua buah sumber sama ( I₁ = I₂ ) maka akan memenuhi persamaan:

Fotometer dalam percobaan fisika digunakan untuk mengetahui daya sebuah bohlam lampu yang belum diketahui. Percobaan fotometer ini dilakukan dengan melakukan pengukuran intensitas cahaya dari bohlam lampu tersebut pada jarak tertentu (r_x) dan membandingkannya dengan intensitas cahaya yang dihasilkan oleh lampu standar (yang sudah diketahui dayanya) pada jarak tertentu (r_s).

Alat praktikum fotometer :

 

Foto : Dokumentasi Pribadi

Pada saat fotometer diletakkan pada posisi yang tepat (kedua tabir pada fotometer menunjukan intensitas yang sama, maka hubungan antara daya lampu (P_x) dengan lampu standar (P_s) memenuhi :

Keterangan :

P_s  =  daya lampu standar

P_x  =  daya lampu yang akan dicari

r_s  =  jarak lampu standar

r_x  =  jarak lampu yang akan dicari

Daftar Pustaka :

Ardi, Wahyu. 2013. Intensitas Cahaya. http://wahyuardil131.blogspot.com/. Diakses pada 5 Februari 2014.

Maryanto, Al. 2014. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Yogyakarta : FMIPA UNY.

Rohmah, Dwi Athiyatur. 2013. Laporan Eksperimen Fotometri. http://dwiathiyatur-fisikamakinasyik.blogspot.com/p/blog-page_7033.html. Diakses pada 29 April 2014.