Laporan praktikum Fislab Cahaya

1. JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No.1, (2013) 2337-3520 (2301-928X Print) 1
Abstrak—Pencahayaan ruangan dalam suatu kegiatan
erupakan hal yang perlu diperhatikan untuk menjamin
kenyamanan dan lancarnya aktifitas yang dilakukan. Terlebih
pada ruangan yang digunakan untuk kegiatan baca tulis.
Percobaan ini bertujuan untuk mencari nilai penerangan pada
ruang kuliah J103 di gedung G kampus ITS Surabaya dengan
menggunakan prinsip prinsip fotometri dengan bantuan alat
luxmeter. Percobaan dilakukan dengan menggunakan 10
konfigurasi nyala lampu dan 16 titik pengambilan data dimana
data yang dihasilkan langsung menunjukan nilai penerangan di
seluruh titik uji tersebut tanpa perlu dilakukan perhitungan
tambahan atau konversi nilai. Hasil percobaan menunjukan
bahwa ruang J103 masih memiliki nilai penerangan yang kurang
menmenuhi standar penerangan yang disarankan (sebesar 250
lux) dan memiliki nilai temperature warna netral atau sebesar
4200 kelvin.
Kata Kunci— Kuat Pencahayaan, Lampu Halogen, Luxmeter
I. PENDAHULUAN
ahaya merupakan sebuah fenomena fisis yang
berkaitan erat dengan kehidupan sehari hari. Sesuai
definisinya, cahaya dapat menerangi berbagai objek
sehingga dapat terlihat oleh mata. Sifat cahaya yang
demikian itu selanjutnya sangat membantu dalam
berbagai kegiatan sehari hari.
Sifat cahaya yang mampu menerangi suatu objek
selanjutnya menjadikan penggunaan cahaya pada tempat
tempat buatan manusia seperti gedung atau ruangan yang
tak tersinari cahaya secara alami, krusial. Dengan
demikian, penggunaan peralatan seperti lampu untuk
penerangan juga merupakan salah satu prinsip
penggunaan cahaya untuk penerangan.
Sebagai sebuah fenomena fisis yang juga dapat
diukur, cahaya memiliki beberapa sifat sifat serta
besaran yang dapat dijadikan nilai acuan dalam
penggunaannya. Nilai dan besaran besaran cahay ini
dipelajari dalam berbagai cabang fotometri, sebuah
cabang ilmu fisika yang mempelajari cahaya dan sifat
sifatnya.
Dalam fotometri, cahaya dikenal memiliki beberapa
besaran utama yaitu Intensitas, dan kemampuan
penerangannya (brightness). Secara umum, besaran yang
digunakan dalam Intensitas cahya adalah candela.
Dimana nilai satu candela didefinisikan sebagai nilai
terang yang ditimbulkan oleh nyala satu lilin pada radius
1 kaki di sekitarnya. Dengan demikian, dancela sebagai
besaran intensitas cahaya di definisikan sebagai
banyaknya cahya ayang dipancarkan oleh satu sumber
titik per satuan sudut ruang. Secara matematis, satu
candela dijabarkan dengan persamaan
…………………………...(1)
Penjelasan mengenai intensitas satu candela juga
dapat disajikan menggunakan penggambaran sebagai
berikut
Dalam prakteknya, ketika sebuah sumber cahaya
diamati dalama satu titik dan energy yang terpancar
hanya diambil pada wilayah tersebut, hal tersebut
dinyatakan sebagai sebuah fluks luminen. Fluks ini
memiliki satuan lumens dan didefinisikan dengan
persamaan (lm) F = 4πI .
Ketika kuat cahaya sebesar satu lumens jatuh pada
sebuah area dengan luasan 1m2
maka kuat pencahayaan
pada derah tersebut dapat dihitung dengan menggunakan
perbandingan fluks terhadap luas are yang tersinari.
Dengan demikian, kuat penerangan pada suatu daerah
memiliki satuan lumens/area yang dinyatakan dengan
besaran lux dan didefinisikan secara matematis dengan
persamaan sebagai berikut :
Pencahayaan Ruang Kelas J103
Bogiva Mirdyanto, Margiasih Putri Liana
Jurusan Fisika, Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: bogiva12@physics.mhs.its.ac.id
C

2. JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No.1, (2013) 2337-3520 (2301-928X Print) 2
……………..(2)
Kuat pencahayaan ini dapat diilustrasikan sebagai
berikut
………………………..(3)
Dengan menggunakan besaran besaran dan teknik
fotometri yang tepat, Nilai dari sifat sifat cahaya yang
digunakan sebagai penerangan pada suatu ruangan dapat
dihitung dan diatur untuk mendapatkan hasil penerangan
yang nyaman pada ruangan. Pada penerapannya, nilai
kecerahan suatu bentuk penerangan pada berbagai
suasana yang mungkin dihadapi dalam kehidupan sehari
hari dapat brkisar mulai dari 0 hingga 10000 candela/m2
Dengan perbandingan sakala pada tiap tingkat
penerangan secara umum disajikan pada gambar berikut
Gambar 3. Skala penerangan pada bebraga kondisi
Sifat pencahayaan yang memiliiki berbagai spectrum
warna memiliki temperature warna yang didefinisikan
dengan derajat kelvin. Semakin rendah derajat kelvin
maka warna cahaya akan cenderung bergeser ke
spectrum merah dan menimbulkan kesna pencahayaan
hangat. Sebaliknya ketika temperature warna meninggu,
watrna akan bergeser ke spectrum biru dan menimbulkan
kesan dingin.
Temperatur warna (kelvin) Tampak warna
>5300 Dingin
3300~5300 Sedang
<3300 Hangat
Dengan adanya temperature warna yang dapat
didefinisikan dengan kisaran dan batas batas
pencahayaan trersebut, maka tingkat kenyamanan suatau
sumber cahaya penerangan pada suatu ruang pun juga
dapat ditentukan. Dengan menggunakan beberapa
sample dapat ditentukan kisaran pencahayaan yang
nyaman dan menyehatkan di tiap ruangan.
Tabel 4.3 Hubungan kuat pencahayaan dengan tampak warna
Tingkat
Pencahayaan (lux)
Tampak warna lampu
Hangat Sedang Dingin
500 Nyaman Netral Dingin
500~1000 Nyaman Netral Dingin
1000~2000 Stimulasi Nyaman Netral
2000~3000 Stimulasi Nyaman Netral
 Tidak
alami
Stimulasi nyaman
II. METODOLOGI
Praktikum akustik cahaya kali ini menggunakan
sebuah luxmeter digital yang digunakan untuk mengukur
berbagai besaran yang dicari. Dalam hal ini penerangan
yang diuji adalah penerangan pada ruang J103 gedung G
kampus ITS Surabaya. Ruangan yang digunakan sebagai
ruang kuliah ini diuji menggunakan luxmeter pada
berbagai parameter dan proses pengujian. Sebagai
sampel data ada praktikum ini digunakan 10 variasi
lampu dengan 16 poin variasi peletakan dan sudut
luxmeter. Dengan konfigurasi seperti ini, beberapa data
memiliki variasi meski diambil pada parameter yang
sama. Untuk penjelasan lebih detil tentang susunan
lampu dan posisi pengambilan data dapat dilihat pada
gambar 2.1

3. JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No.1, (2013) 2337-3520 (2301-928X Print) 3
Gambar 2.1 Metodelogi Percobaan
Variasi yang diberikan pada percobaan terdiri dari 10
konfigurasi lampu. Kesepuluh variasi tersebut adalah
Lampu A saja, Lampu D&E, Lampu B&C, Lampu F,
Lampu ABC, Lampu BCDE, Lampu DEF, Lampu
BCDEF, Lampu ABCDE, dan semua lampu.
Total data yang didapatkan adalah 160 buah,
dikarenakan merupakan kombinasi variasi antara variasi
lampu dan variasi letak pengambilan data.
Pengambilan data dilakukan dengan meletakan
luxmeter pada tempatempat yang telah ditentukan. Pada
percobaan kali ini, nilai yang tercatat pada luxmeter
merupakan output data yang dicari sehingga tidak
diperlukan prosesing lebih lanjut dengan menggunakan
perhitungan pasca praktikum. Nilai data yang dihasilkan
sudah berada pada besaran yan diinginkan sehingga
tidak diperlukan pengalian terhadap nilai koefisien
tambahan.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan ini menghasilkan data sebanyak 160 buah
yang totalnya berasal dari variasi lampu dan variasi
peletakan posisi luxmeter. Data yang didapat telah
disusun dan dapat dilihat pada tabel 3.1 untuk nilai pada
variasi 1 – 5 dan tabel 3.2 untuk variasi 6 – 10.
Tabel 3.1 Data yang diperoleh pada variasi 1-5
Lampu
A
B & C D & E F A, B, C
28,79 21,73 6,68 1,14 44,7
26,30 33,26 7,64 1,99 58,5
10,84 29,48 8,08 1,88 39,1
2,49 14,55 5,45 0,33 17,02
12,42 31,55 19,38 2,75 47,50
11,25 56,9 28,64 5,09 70,4
7,16 54,3 23,41 4,51 63,7
3,26 20,61 11,25 1,14 25,05
4,46 23,91 47,6 6,40 29,30
1,42 28,94 58,6 12,99 32,27
3,68 29,15 44,5 12,78 35,86
0,70 14,42 20,5 8,95 15,69
1,52 7,07 22,70 7,81 9,36
1,6 8,2 27,76 36,94 10,44
1,69 8,83 31,49 49,6 12,17
1,11 5,59 16,88 20,07 7,17
Tabel 3.2 Data yang diperoleh pada variasi 6-10
B,C,D,E D,E,F A,B,C,D,E B,C,D,E,F A,B,C,D,E,F
31,55 9,31 61,8 31,85 60,40
42,90 11,29 66,7 42,5 67,10
37,60 11,13 47,9 38,7 49,90
21,97 6,79 22,79 21,32 23,39
54,30 22,56 66,8 56,1 68,70
87,00 32,27 98,7 91,6 102,8
79,60 27,92 87,2 84,6 90,50
32,54 12,96 36,29 33,65 32,99
71,60 88,10 72,3 75,6 84,3
89,40 70,80 90,5 101,3 102,7
89,10 67,20 85,5 97,2 86,2
36,22 30,04 34,7 43,3 39,8
27,56 29,93 29,94 37,1 39,7
39,69 64,2 41,4 74,1 77,30
41,40 81,2 41,8 89,7 89,40
22,10 34,23 21,74 40,3 43,60
Berdasrkan data yang didapatkan pada tabel 3.1 dan
3.2 didapatkan data yang mengindikasikan perbedaan
nilai pencahayaan pada tiap sudut dan variasi yang
diberikan. Hal ini selanjutnya menungjukan titik paling
terang dan memiliki nilai penerangan terdeteksi paling
tinggi berada pada titik ke 6 dimana titik tersebut
terletak di tengah ruangan sehingga menerima
penerangan dari berbagai arah.
Ruangan J103 sendiri seluruhnya memiliki sumber
penerangan berupa lampu gas mulia (Neon) yang
memiliki karakteristik hemat energi jika dibandingkan
dengan lampu pijar. Lampu Neon yang digunakan
mampu menghemat energi listrik hingga 25%
dibandingkan lampu pijar dan menghasilkan nilai
temperatur cahaya berkisar 4200 kelvin. Hal ini
mengindikasikan lampu memiliki bentang cahaya netral.
Namun pada nilai penerangan yang didpatkan,
sumber cahaya yang menerangi raung J103 masih
kurang jika dibandingkan dengan tingkat penerangan
seharusnya (standar nasional) untuk ruangan tempat
dilakukannya aktivitasbaca tulis. Standar Nasional
Indonesia menyarankan tingkat penerangan sebesar 250
lux untuk ruangan seperti J103. Sehingga perlu
dilakukannya penambahan pencahayaan ruang.

4. JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No.1, (2013) 2337-3520 (2301-928X Print) 4
IV. KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat
disimpulakan bahwa :
1. Ruang J103 belum memenuhi Standar Nasional
Indonesia tetnatang penerangan
2. Ruang J103 punya tampak warna yang berkesan
netral
3. Lampu yang digunakan merupakan lampu hemat
energi mencapai 25% daripada lampu pijar
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada asisten
laboratorium Instrumen, Margiasih Putri Liana serta
rekan-rekan praktikum dan semua pihak yang telah
membantu dan memberikan dukungan terkait pratikum
ini.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Darmasetiawan, C. and Puspakesuma, L. 1991,
Teknik Pencahayaan dan Tata Letak Lampu,
Gramedia, Jakarta.
[2] Standart Nasional Indonesia SNI 03-6575-2001
[3] http:// hyperphysics.edu
[4] Wyzecki, G.; Stiles, W.S. (1982). Color Science:
Concepts and Methods, Quantitative Data and
Formulae (2nd ed. ed.). Wiley-Interscience. ISBN 0-
471-02106-7.